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热水供热管道的温降及散热量计算 吉林建筑工程学院冉春雨 摘要本文利用传热及流体力学的基本原理和公式，对国内目前供热运行机 制条件下，以热水作为热媒的供热管道因与周围环境存在温差造成的温降和散 热量的计算方法进行了研究。重点讨论了热永管内流动状态对管道传热系数和 影响，并对不同管径管道的传热系数和单位管长的温降进行了计算，对保温和 不保温管道之间的差异进行了讨论，给出了数据表和线算图，可作为工程设计 及校核计算实用方法。 关键词供热管道，温降，散热量 一、传热计算的基本公式 对于目前采用热水供暖的建筑物来说，存在这样一个阕题，由于供、回水 管道的散热，产生热损失，势必造成热媒在到达热用户和返回热源中心时温度 已有一定程度地降低。若想在设计阶段准确地掌握温度数据．郎涉及到整个管 道热水温降的计算问题．这一计算可依据下歹Ⅱ传热基本公式进行。 对于在一段管长啪热水管道中的热水，如采用平均滢发tp，其散热量Q应 为： Q=k“0一k) (1) 由热能争叵，可得出在这段管道中进、出口水温温差应有： △妫一t≤{=篾字 ㈤ 式中Q一～管道散热量(w)：k一一管道单位长度传热系数(w／m· ℃)；L--一管道长度(m)；k一一管道内热媒平均温度(℃)；t一一环境 空气温度(℃)：‘^一一管道热水进、出口水温度(℃)：G一一热媒质量流 量(k∥s)；C一一热水质量比热(J／Kg·℃)。． 式(1)是在没考虑到管道保温情况下得出的，换名话说。该式只适用于不保 温管道。由于供热管道在户外时都做保温，为计算上的方便．对式(1)加以 扩展，可得到： _At：‰ 、一’ f m· o叼 C)3( 式(3)引入了保温系数尼f三争，k是管道保温条件下的传热系数．此时 有‰l。 103 依据传热基本公式，管道的传热系数‰为： 毕_『]瓦J蕊t丌 (4) 瓦r1百—气瓦 式中a。，or．。一一管道内、外表面换热系数(W／m：·℃)；dbdw一管道内 外径(m)：^一一管道材料导热系数(w／m·℃)。 金属管道的^值很高，管壁自身热阻很小。因此，式(4)可简化为： 毕T二丁 (5) 赫 根据H·HansenIll的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算： (6) N。=!#≈o．037(Reo”-180)P：” 其中雷诺数为Re=专生普朗特数为Pr=吾．而运动粘带系数v和导温系数a 都是依赖于水温的物性参数。这样，管内换热系数a。可看成是Re和水温tp的函 数，有： 磊2f(Re，tp) 管道外表面与周围环境(或外部空间)的换热由对流与辐射两部分组成”1： aw=awb+awr (7) 式中‰。钆，分别为管道外表面的对流与辐射换热系数。对于水平敷设的管道 k。与管外径钆，外壁温度‰以及空气的摄氏及热力学温度tk，T。有关。对于自由 层流动有