《流体输配管网》课后习题解答.docx

第一章 ? 1-1 认真观察1~3个不同类型的流体输配管网，绘制出管网系统轴测图。结合第1章学习的知识，回答以下问题： （2）该管网中流动的流体是液体还是气体？还是水蒸气？是单一的一种流体还是两种流体共同流动？或者是在某些地方是单一流体，而其他地方有两种流体共同流动的情况？如果有两种流体，请说明管网不同位置的流体种类、哪种流体是主要的。 （3）该管网中工作的流体是在管网中周而复始地循环工作，还是从某个（某些）地方进入该管网，又从其他地方流出管网？ （4）该管网中的流体与大气相通吗？在什么位置相通？ （5）该管网中的哪些位置设有阀门？它们各起什么作用？ （6）该管网中设有风机（或水泵）吗？有几台？它们的作用是什么？如果有多台，请分析它们之间是一种什么样的工作关系（并联还是串联）？为什么要让它们按照这种关系共同工作？ （7）该管网与你所了解的其他管网（或其他同学绘制的管网）之间有哪些共同点？哪些不同点？ ? 答：选取教材中3个系统图分析如下表： 图号 图1-1-2 图1-2-14（a） 图1-3-14(b) 问（1） 输配空气 输配生活给水 生活污水、废水排放 问（2） 气体 液体 液体、气体多相流，液体为主 问（3） 从一个地方流入管网，其他地方流出管网 从一个地方流入管网，其他地方流出管网 从一个地方流入管网，其他地方流出管网 问（4） 入口及出口均与大气相通 末端水龙头与大气相通 顶端通气帽与大气相通 问（5） 通常在风机进出口附近及各送风口处设置阀门，用于调节总送风量及各送风口风量 各立管底部、水泵进出口及整个管网最低处设有阀门，便于调节各管段流量和检修时关断或排出管网内存水 无阀门 问（6） 1台风机，为输送空气提供动力 1台水泵，为管网内生活给水提供动力 无风机、无水泵 问（7） 与燃气管网相比，流体介质均为气体，但管网中设施不同。 与消防给水管网相比，流体介质均为液体，但生活给水管网中末端为水龙头，消防给水管网末端为消火栓。 与气力输送系统相比，都是多相流管网，但流体介质的种类及性质不同。 说明：本题仅供参考，同学可根据实际观察的管网进行阐述。 答：参考给水及排水系统图如图1-6、1-7所示。 ?? 图1-6 学生宿舍给水系统图（参考） 图1-7 学生宿舍排水系统图（参考） ? 1-3 流体输配管网有哪些基本组成部分？各有什么作用？ 答：流体输配管网的基本组成部分及各自作用如下表所示。一个具体的流体输配管网不一定要具备表中所有的组成部分。 组成 管道 动力装置 调节装置 末端装置 附属设备 作用 为流体流动提供流动空间 为流体流动提供需要的动力 调节流量，开启/关闭管段内流体的流动 直接使用流体，是流体输配管网内流体介质的服务对象 为管网正常、安全、高效地工作提供服务。 ? 1-4? 试比较气相、液相、多相流这三类管网的异同点。 答：相同点：各类管网构造上一般都包括管道系统、动力系统、调节装置、末端装置以及保证管网正常工作的其它附属设备。 不同点：①各类管网的流动介质不同； ②管网具体型式、布置方式等不同； ③各类管网中动力装置、调节装置及末端装置、附属设施等有些不同。 [说明]随着课程的进一步深入，还可以总结其它异同点，如： 相同点：各类管网中工质的流动都遵循流动能量方程； 各类管网水力计算思路基本相同； 各类管网特性曲线都可以表示成ΔP=SQ2+Pst； 各类管网中流动阻力之和都等于动力之和，等等。 不同点：不同管网中介质的流速不同； 不同管网中水力计算的具体要求和方法可能不同；? 1-5? 比较开式管网与闭式管网、枝状管网与环状管网的不同点。 答：开式管网：管网内流动的流体介质直接与大气相接触，开式液体管网水泵需要克服高度引起的静水压头，耗能较多。开式液体管网内因与大气直接接触，氧化腐蚀性比闭式管网严重。 闭式管网：管网内流动的流体介质不直接与大气相通，闭式液体管网水泵一般不需要考虑高度引起的静水压头，比同规模的开式管网耗能少。闭式液体管网内因与大气隔离，腐蚀性主要是结垢，氧化腐蚀比开式管网轻微。 枝状管网：管网内任意管段内流体介质的流向都是唯一确定的；管网结构比较简单，初投资比较节省；但管网某处发生故障而停运检修时，该点以后所有用户都将停运而受影响。 环状管网：管网某管段内流体介质的流向不确定，可能根据实际工况发生改变；管网结构比较复杂，初投资较节枝状管网大；但当管网某处发生故障停运检修时，该点以后用户可通过另一方向供应流体，因而事故影响范围小，管网可靠性比枝状管网高。 ? 1-6? 按以下方面对建筑环境与设备工程领域的流体输配管网进行分类。对每种类型的管网，给出一个在工程中应用的实例。 （１）管内流动的介质； （２）动力的性质； （３）管内流体与管外环境的关系； （４）管道中流体流动方向的确定性； （５）