流体力学第十一章要点解析.ppt

-1- 2、管网水力稳定性 在管网中各个用户在其它用户流量改变时，保持本身流量不变的能力，称其为管网的水力稳定性。 水力稳定性系数（y）： qv g——用户的规定流量； qv max——用户的最大流量； x max——工况变动后，用户可能出现的最大水力失调度。 二、管网水力工况分析 网路上任意管段的阻抗发生变化（如调整用户阀门，接入新用户等等)，网路的总阻力Szh值发生改变，管路系统的特性曲线将发生变化，工作点A的位置随之改变，网路的水力工况也就改变了。 不仅网路总流量和总压降变化，而且若分支管段的阻抗变化，也要引起各并联管路流量分配的变化。 例： 如图所示为一个带有4个用户的网路。假定各用户的流量已调整到规定的数值。如改变阀门A、B、C的开启度，网路中各用户的流量将如何变化，网路的水力失调状况如何。 ①阀门A关小，②阀门B关小，③阀门C关闭 3 A B C 1 2 4 ① 阀门A关小 阀门A关小，网路的SP↑，总流量qv↓。由于用户分支管段及其干线的SP未变，各用户的流量分配比例将不变，即各用户流量将按同一比例减少，各用户作用压差也将按同一比例减少，网路产生等比的一致失调。 压力分布 m n d g f e 3 A B C 1 2 4 qv m n g d e f 第十一章 流体力学在流体输配管网中的应用 第一节 流体输配管网水力计算 第二节 管网水力工况与水力稳定性分析 一、管网水力计算的目的与任务 §11-1 流体输配管网水力计算 水力计算目的： 合理地确定管网中各管段的管径和系统所需的作用水头或动力设备，使系统安全可靠、经济有效的完成输送任务。 在一定流量下： d v 造价 损失 ，运行费用 d v 造价 损失 ，运行费用 经济流速——使造价与运行费用之和最小时的流速。 工程上，一般根据节省工程造价和运行费用以及建筑对噪声的要求等因素，经技术经济比较后，确定出管道内的流速。 1、已知各管段流量，确定各管段管径和系统作用压力 2、已知各管段流量和系统作用压力，确定各管段管径 3、已知各管段管径和系统作用压力，确定管段流量 4、已知各管段流量和管径，确定所需系统作用压力 工程上遇到的水力计算任务可归纳为如下四种： 二、管网系统型式及其特点 风机 枝状管网 排风系统 环状管网 用户支线闭合回路 城市配水管网 √ 枝状管网与环状管网比较： 可靠性较高 特点 呈树枝状 优点 管线总长度较短，建设费用低 缺点 可靠性差 运用 采暖的室外管道，通风管路系统 呈闭合环路 管线长，造价高 采暖室内管网、城镇配水管网 可靠性较高 三、枝状管网计算 遵循原则： 节点上 各并联管路阻力平衡（损失相等）。 1．新建枝状管网主管线的计算 即：管路布置已定（包括各管段长度l、管壁粗糙度?、局部构件的型式和数量），已知用户所需流量qv和末端预留压头 Hy（pv )，要求确定各管段管径d 和系统所需的作用压力进而为系统选择合适的动力设备。 （第一类计算任务） 风机 1 8 7 6 5 4 3 2 （1）划分管段，标管段号; （2）确定主管线（或最不利环路）; （3）按节点流量平衡条件，由末梢节点逐步计算各管段 流量qv; （4）确定主管线上各管段的管径; 一般是由 初算管径，然后根据规格选择标准管径( 假定流速法） 计算方法与步骤： （7）选择动力设备 （5）计算主管线上各管段能量损失及总损失。(工程上有简便方法) （6）确定系统所需的作用压力 （根据能量方程确定）。 开式系统： 闭式系统： 通风管路： 计算方法与步骤： 2. 新建枝状管网支线（或枝状管网扩建）的计算 新建管网支线的计算与主管线计算的不同之处是，除管网布置已定、用户流量和用户所需作用压力已知外，支线上的资用压力已定，只需确定各管段直径。(属于第二类计算任务) 计算方法与步骤： （1）按节点流量平衡条件，确定支线各管段流量； （2）初定支线各管段管径； （3）根据初定的管径，计算支线各管段的损失； （4）计算支线上的总损失和支线的实际作用压力； 支线的实际作用压力包括支线上的总损失、支线末 端用户所需的作用压力和位压等。 如不在允许的范围内，重新选