第17讲流体管内流动与水力计算：管路串联与并联.ppt

二、管路的串联与并联;【例4-16】在[例4-15]中，在保证供水前提下，为节约管材，拟采用两种不同管径的管段串联。试确定两段管子个多少？;【解】设 的管段长为 ； 的管段长为 ，则有 校核流速 ;所以需修正 ，查表4-8， ，即上式应改写为 联立，解得 ;【例4-17】 某两层楼的供暖立管，管段1的直径为20mm ,总长20m， 。管段2的直径为20mm，总长为10mm， ，管路的λ=0.025，干管中的流量 ，求 和 。;丘蜂怯钡蛾剿儒掩花彼合酸帘灭球鞠屠邀兢绪跌侈肚泊井铅狮栓缎蝗辈苫第17讲流体管内流动与水力计算：管路串联与并联第17讲流体管内流动与水力计算：管路串联与并联;【解】从图中可知，节点a、b间并联有1、2两管段。由 得 ;又因 从计算看出：支管1中，管路阻抗比支管2中大，所以流量分配是支管1中的小于支管2中的流量。如果要求两管段中流量相等，显然现有的管径D及 必须进行改变，使S相等才能达到流量相等。这种重新改变D及 ，使在 下达到 ， ；的计算，就是“阻力平衡”的计算。;【例4-18】示图为某电厂循环水系统的主要部分。已知循环水泵出口至凝汽器的压出管长L1=40m，且有90°弯管两个。由凝汽器至冷水塔的排水管长L2=350m，有4个90°弯管。所有弯管的弯曲半径R=820mm，压水管和排水管直径相同，均为D=820mm ，管道沿程损失系数λ1=λ2=0.025。; 循环水泵出口中心至排水管在冷水塔内出口中心高差ΔZ=15m，流量为Q=4675m3/h。设凝汽器铜管数n=2868根，每根铜管长L=6.5m，直径D=23mm，沿程损失系数λ=0.02。凝汽器为双流程。凝汽器水室的过流断面面积为压出管的四倍，凝汽器水室内连续两个90°转弯的。试求循环水泵出口冷却水所必须具有的总能头H为多少？ ;;【解】 取循环水泵出口中心的水平线为基准面0-0，列泵出口断面1-1与排水管出口断面2-2的能量方程为： 式中Z1=0，故循环水泵出口冷却水所必须具有的总能头。 又因冷却塔内的压力接近当地大气压力，所以 pg2=0，则; 由图可知，断面1-2之间的管道系统是由压出水管、凝汽器和排出水管组成的复杂管道系统。其中在凝汽器内部由上、下两部分铜管分别并联后通过水室串联自成一个复杂管路系统。因此，整个系统的水力特点是通过压出水管、凝汽器和排出水管的流量均相等，三者总能头损失之和等于系统的总能头损失。其中，凝汽器内的总能头损失等于两个突然扩大，两个突然缩小、水室内连续两个90°转弯以及上、下各一根铜管的沿程损失之和，即;;查局部损失系数表可知，当D1/R=0.82/0.82=1时，90°弯管的局部损失系数ζ90=0.29。按截面突然扩大四倍计算局部损失系数，则 截面突然缩小四倍的局部损失系数ζs，查局部损失系数表得ζs=0.375，因为压、排水管管径相同且通过的流量相等，故断面平均流速为;凝汽器铜管内断面平均流速为 将计算各值和题中已知数值代入hw1-2计算式中并整理可得 ; 循环水泵出口冷却水必须具有的总能头为; 应用串、并联管路的流动规律，分析一个工程实例。图4-25是室内热水采暖管路系统。被锅炉加热后的热水经管路123流到节点3，开始分流，分出流量Ⅰ经水平管段3-4、立管4-5（带两组散热器）、水平管段5-6流到节点6；另一分支流量Ⅱ经立管3-6（带两组散热器）也汇入节点6。两股流量合流后，经管段6-7、7-8流至循环水泵，并经水泵加压送入锅炉重新加热，被加热的水再次进入管路系统，如此不断地循环流动，流动所需的动力由循环水泵提供。以下着重讨论这种循环管路系统中，各点的压力分布状况，既定性地绘制该系统的水压图（测压管水头线）以及循环泵所应提供的扬程为多少。 ;; 此式表明，循环管路（即闭合管路）系统中，水泵应提供的总水头（扬程）只是用来克服管路因流动阻力造成的全部水头损失。它与系统中各设备（如水箱、散热器、管道）的安装高度无关。这里要提醒注意的是，系统在进行充水时，给水泵的扬程就与安装高度无关，而这属于运行前的充水工况，与循环流动工况截然不同。;【例4-19】按[例4-17]计算结果，在图4-25中的热水采暖系统中，若管段长度， ， ；管径均为25mm；局部阻力系数 ， ，沿程