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第四章 室内热水供暖系统的水力计算 第一节 热水供暖系统管路水力计算的基本原理 第一节 热水供暖系统管路水力 计算的基本原理 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等)时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 ΔP＝ΔPy+ΔPj＝Rl+ΔPj Pa 〔4—1〕 式中 ΔP——计算管段的压力损失，Pa； ΔPy——计算管段的沿程损失，Pa； ΔPj——计算管段的局部损失，Pa； R——每米管长的沿程损失，Pa ／m； l——管段长度，m。 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的 二、当量局部阻力法和当量长度法 在实际工程设计中，为了简化计算，也有采用所谓“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。 当量局部阻力法(动压头法) 当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。 二、当量局部阻力法和当量长度法 当量长度法 当量长度法的基本原理是将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算。 第二节 重力循环双管系统管路水力计算方法和例题 重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应由此开始。 计算步骤： 1．选择最不利环路 由图4—1可见，最不利环路是通过立管I的最底层散热器I l(1500W)的环路。这个环路从散热器Il顺序地经过管段①、②、③、④、⑤、⑥，进入锅炉，再经管段⑦、⑧、⑨、⑩、11 12 13 14 15 16进入散热器Ⅰ1。 2．计算通过最不利环路散热器Il的作用压力ΔPⅠdˊ. 计算步骤： 3．确定最不利环路各管段的管径d。 (1)求单位长度平均比摩阻 (2)根据各管段的热负荷，求出各管段的流量 (3)根据G、Rpj，查附录表4—1，选择最接近Rpj的管径。 4．确定长度压力损失 5．确定局部阻力损失z 计算步骤： 6．求各管段的压力损失 7．求环路总压力损失 8．计算富裕压力值。 考虑由于施工的具体情况，可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。因此，要求系统应有10％以上的富裕度。 9．确定通过立管Ⅰ第二层散热器环路中各管段的管径。 计算步骤： (1)计算通过立管I第二层散热器环路的作用压力 (2)确定通过立管I第二层散热器环路中各管段的管径。 (3)求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。 10．确定通过立管I第三层散热器环路上各管段的管径，计算方法与前相同。计算结果如下： （1）通过立管I第三层散热器环路的作用压力 计算步骤： （2）管段15、17、18与管段13、14、l为并联管路。通过管段15、17、18的资用压力为 （3）管段15、17、18的实际压力损失为459+159．1十119．7＝738Pa。 （4）不平衡率x13＝(976—738)／976＝24．4％＞15％ 因17、18管段已选用最小管径，剩余压力只能用第三层散热器支管上的阀门消除。 计算步骤： 11．确定通过立管Ⅱ各层环路各管段的管径。 作为异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管I底层散热器的环路。对与它并联的其它立管的管径计算．同样应根据节点压力平衡原理与该环路进行压力平衡计算确定。 （1）确定通过立管Ⅱ底层散热器环路的作用压力 计算步骤： (2)确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管段管径d。 通过该双管系统水力计算结果，可以看出，第三层的管段虽然取用了最小管径(DN15)，但它的不平衡率大于15％。这说明对于高于三层以上的建筑物，如采用上供下回式的双管系统，若无良好的调节装置(如安装散热器温控阀等)，竖向失调状况难以避免。 机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法和例题 与重力循环系统相比，机械循环系统的作用半径大，其室内热水供暖系统的总压力损失一般约为10-20kPa，对水平式或较大型的系统，可达20一50kPa。 进行水力计