设计与绘图水利计算.ppt

学习准备 我们周围物质哪些是流体，哪些不是流体，流体有什么共同点？ （一）流体的概念 液体和气体统称为流体；常见的为水、空气、油、燃气等。 1、流体的基本特征 （1）具有流动性； （2）流体的抗拉、抗切能力极小 （3）流体的抗压能力较强； 粘性 （3）粘滞性（粘性）：流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力（内力）以反抗相对运动的性质，叫做粘性 燃气粘性在输送中的影响 粘度引起流体与管壁之间的摩擦。 结论：1、不同物质的粘度是不同的。 2、输配过程中，物质的粘度越小越好。 摩擦损失小，压力损失小。 二、室内燃气管道设计步骤 （一）设计流量计算 城市燃气输配系统的管径及设备通过能力不能直接用燃气的年用量来确定，而应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。 确定燃气小时计算流量的方法有两种 1、不均匀系数法 2、同时工作系数法 城市燃气分配管道的计算流量 各种压力和用途的城市燃气分配管道的计算流量是按计算月的高峰小时最大用气量计算的，其小时最大流量由年用气量和用气不均匀系数求得 Q=QY×K1max×K2max×K3max/(365*24) 室内和庭院燃气管道的计算流量 根据城镇燃气设计规范规定，室内燃气管道的小时计算流量应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定，计算公式如下： Qj=K∑QnN 式中 Qj——室内燃气管道的计算流量（m3/h）； K——燃具的同时工作系数； N——同一类型燃具数目； Qn——该类型燃具的额定流量（m3/h）。 同时工作系数反映燃气用具集中使用的程度，它与用户的生活规律、燃气用具的种类、数量等因素密切相关。 同时工作系数见城镇燃气设计规范 高压、次高压和中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失 （P12-P22）/L=1.27×1010λQ2/d5ρT/T0Z P1——燃气管道起点压力（绝对压力）Kpa P2——燃气管道终点的压力（绝对压力）Kpa Z——压缩因子，当燃气压力小于1.2Mpa（表压）时，Z取1； 根据查图法计算ΔP/L 根据计算流量管径查图 查出ΔP/L,并进行密度修正 ΔP/L=(ΔP/L)ρ=1× ρ实际密度 ΔP= (ΔP/L) ×L 燃气管道的局部阻力 一般室外燃气管道的局部阻力可按燃气管道沿程阻力损失的5%~10%进行计算，不需要单独计算局部阻力。 室内燃气管道由于局部构件比较多，所以需要单独计算局部阻力。 ΔP=∑ζV2ρ/2 ΔP——局部阻力的压力损失（Pa） ∑ζ——计算管段中局部阻力系数的总和。（见表4-3）（高层建筑燃气系统设计指南） 或用当量长度法计算 L2= ∑ ζl2 l2——当量长度（m）（见表4——5） 练习 某户内煤气管道，管径d=20mm，流量为2m3/h，管材为镀锌钢管，管长为10m，局部构件包括旋塞阀1个，直角弯头2个），求通过此管段的沿程损失和局部损失之和。（燃气种类为天然气，密度约为0.8Kg/m3） ξ旋塞阀=2.0 ,ξ直角弯头=1.1 查表4-5 20mm管ξ=1时的当量长度l2=0.6 L2= ∑ ξ l2=4.2×0.6=2.52m 管段的计算长度∑ L=10+2.52=12.52m 根据计算流量管径查图查出ΔP/L,并进行密度修正ΔP/L=(ΔP/L)ρ=1× ρ实际密度=2.1×0.8=1.68pa/mΔP= (ΔP/L) × ∑ L=1.68×12.52= 计算各管段的附加压头 计算附加压头，由系统图查得标高差， 根据△P附=△H×g×(ρa-ρg)。 △H——燃气管末端与始端的高度差 ρa——空气的密度 kg/m3 (1.293Kg/Nm3) ρg——燃气的密度 kg/m3(标准状态下燃气的密度) g=10 各管段的实际压力损失，为沿程损失+局部损失－ △H×g×(ρa-ρg)。 例题 * * d1 d2 P1 (压力大) P1’(压力低) 压力大,输送成本低,危险性大. 压力容器和压力管道的安全性最重要。 流量一定时不同输送压力下的管径 P2 P2’ 0.13 0.25 1000 0.174 0.36 70 0.26 0.56 9 0.134 0.26 700 0.176 0.37 60 0.27 0.58 8 0.138 0.28 500 0.178 0.38 50 0.29 0.60 7 0.14 0.29 400 0.18 0.39 40 0.31 0.64 6 0.15 0.30 300 0.19 0.40 30 0.35 0.68 5 0.16 0.31 200 0.20 0.43 25 0.38 0.75 4 0.17 0.34 100 0.21 0.45 20 0.44 0.85 3 0.171 0.345 90 0.22 0.48 15 0.56 1