流体输配管网试题及答案.doc

一、什么是枝状管网？什么是环状管网？分别画一个枝状管网和一个环状管网的示意图，说明其主要区别。（10分） 二、高层建筑竖向液体输配管网为什么要竖向分区？画出1个竖向分区的示意图，说明其作用。（5分） 三、说明公式的使用条件。为什么不同的管网，的计算公式可能会不相同？（5分） 四、简述均匀送风管道设计的原理和主要步骤。（10分） 五、影响建筑排水管网的排水能力的主要因素有哪些？怎样提高排水能力？ 六、以气力输配管网为例，描述气—固两相流管网的水力特征。气—固两相流管网水力计算的主要特点是什么？（10分） 七、写出比转数的数学表达式。比转数有什么应用价值？高比转数泵与风机和低比转数泵与风机有什么主要区别？（10分） 八、某空调冷冻水管网的循环水泵转速2900，所配电机功率2.2KW。流量—扬程性能如下表： 流量（） 7.5 12.5 15 扬程（） 22 20 18.5 管网在设计工况下运行时，流量为15，扬程为18.5。 画出设计工况下水泵的性能曲线和管网特性曲线，并标出工况点。 在部分负荷时，只需流量7.5。有哪些方法可将管网流量调节到7.5？ 哪种方法最节能？为什么？ 九、如图所示通风系统，各管段的设计流速和计算阻力如下表。 系统风机的全压和风量应为多少？ 各设计风量能否实现？若运行时，测得1#排风口的风量为4000，2#、3#排风口的风量是多少？ 若运行中需要增加1#排风口的风量，应怎样调节？ 管段 1—4 2—4 4—5 3—5 5—6 7—8 设计流量（） 4000 6000 10000 5000 15000 15000 设计流速（） 6 6 10 8 10 12 计算阻力（） 180 120 60 200 120 250 枝状管网：管网有起点和终点、主管和支管，如图1； 环状管网：管网起点和终点重合，构成闭合回路，如图2； 图1 图2 区别：枝状管网：系统简单，运行管理方便，但管网后备性差，管网某处发生故障时，该点后面管网部分将受影响而不能正常工作； 环状管网：管网系统比较复杂，管网后备性好；某处发生故障时，流体可以通过环状管网从另一个方向流动，因此故障影响范围小。 高层建筑高度大，底层管道中的静水压力较大。为了克服静水压力过大的弊病，保证管网正常运行和设备可靠性，对高层建筑竖向流体输配管网进行分区。以高层建筑给水为例，竖向按串联式分为高、中、低三区,如图3。水箱1、2、3分别向低、中、高三区供水，各区管网中的静水压力都适中，系统耐压要求降低，费用减小，启停时产生水锤的危险性减小，水流噪音小，运行稳定可靠。 公式的使用条件为：管网特性（如：管道材料、断面尺寸、连接方式等）不变，并且流体密度和流速也不随流程变化。 从流体力学知识知：是雷诺数和相对粗糙度的函数，即：，在不同的流态下，的计算式不同。实际工程中各种流体输配管网的流态有明显差别，雷诺数范围不相同，造成了不同管网的计算式可能不同。 均匀送风管道设计的原理：保证各送风口流量系数相等，并且使各送风口处静压相等，使两送风口间的动压降等于两送风口间的流动阻力。实现均匀送风的主要步骤： 根据送风量确定送风口个数、间距、风口风量等，画出均匀送风系统图，对各段编号； 选定系统起始端静压、动压，计算初始全压，确定初始断面尺寸； 计算第1、2风口间阻力，求出风口2处全压； 根据计算风口2处动压，求风口2处断面尺寸； 计算风口2—3间阻力，求出风口3处全压； 根据计算风口3处动压，求出风口3处断面尺寸； 其余类推，参照步骤c~d。 影响建筑排水管网排水能力的主要因素有：管径、过水断面与管道断面之比、管网壁粗糙度。要提高其排水能力，应想法稳定排水立短中的压力，减小其压力波动。可从以下两方面入手： 减小终限流速。具体措施有：增加管内壁粗糙度；立管上隔一定距离（如5层）消能；在横支管与立管连接处采用特殊构造，发生溅水现象，减小水下降流速；横支管排出水流沿切线进入立管，使水旋流而下；对立管作特殊处理，增加水与管内壁的附着力。 减小水舌阻力系数。具体措施有：设置通气立管；在横支管上设单路进气阀；在横支管与立管连接处设挡板；横支管与立管错开半个管径连接，水流沿切线方向进入立管；立管与横支管连接处采用形成水舌面积小，两侧气孔面积大的斜三通或异径三通。 气固两相流体管网的水力特征： 管网中流动介质为物料与空气形成的两相流体； 物料颗粒在悬浮状态下进行输送； 输送管内气固两相的运动状态随气流速度和料气比的不同而改变，可能出现悬浮流、底密流、疏密流、停滞流、部分流和柱塞流等几种不同的输送状态； 两相流的流动阻力比单相流的阻力要大，并且二者阻力与流速的关系也不同。单相流阻力与流速成单调递增关系，气固两相流阻力随流速增大先增大，