气体输配管网的水力特征与水力计算课件.pptVIP

選定最不利環路，本系統選擇1-3-5-除塵器-6-風機-7為最不利環路。解釋：環路；最不利環路。根據表2-3-3，輸送含有輕礦物粉塵的空氣時，風管內最小風速為，垂直風管12m/s、水準風管14m/s。考慮到除塵器及風管漏風（思考？），取5%的漏風係數，管段6及7的計算風量為6300×1.05=6615m3/h。〔例2-3〕有水準風管，初定流速為14m/s。管徑計算：沒有這個標準規格，取為d=0.2m=200mm則實際風速為：同理確定出3、5、6、7的管內流速和管徑。管內流速和管徑：〔例2-3〕2.3.1.2風管摩擦阻力計算公式計算：對於圓管，4Rs＝D圖表計算製成計算表或線算圖。圖2-3-1所示的線算圖，可供計算管道阻力時使用。只要已知流量、管徑、流速、阻力四個參數中的任意兩個，即可利用該圖求得其餘的兩個參數。該圖是按過渡區的λ值，在壓力B0=101.3kPa、溫度t0=20℃、空氣密度ρ0=1.204kg/m3、運動粘度ν0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm、圓形風管、氣流與管壁間無熱交換等條件下得出的。當實際條件與上述條件不相符時，應進行修正。注意：密度、粘度修正；溫度、大氣壓力和熱交換修正；壁面粗糙度修正。非圓管利用圖表－－引入“當量直徑”流速當量直徑：假設某一圓形風管中的空氣流速與非圓形風管中的空氣流速相等，並且兩者的單位長度摩擦阻力也相等，則該圓形風管的直徑就稱為此矩形風管的流速當量直徑，以Dv表示。根據這一定義,斷面為a×b的矩形風管的流速當量直徑Dv為：流量當量直徑:設某一圓形風管中的空氣流量與非圓形風管的空氣流量相等，並且單位長度摩擦阻力也相等，則該圓形風管的直徑就稱為非圓形風管的流量當量直徑，以DL表示。根據推導，矩形風管的流量當量直徑可近似按下式計算。查圖得管段1的比摩阻為12.5Pa/m，填入計算表中，並計算管段的摩擦阻力。同理查得3、5、6、7管段的比摩阻和摩擦阻力填入計算表中。檢查是否需要修正。本例無需進行修正。如需修正的情況，在水力計算表中留出填寫這些參數的位置。摩擦阻力〔例2-3〕2.3.1.3風管局部阻力計算計算公式：各種管件（彎頭、三通等）的局部阻力係數ξ通常查圖表確定。查圖表時要注意依據的參數值。還要注意對應的特徵速度。各種設備的局部阻力或局部阻力係數，由設備生產廠商提供。局部阻力計算（1）管段1設備密閉罩ζ=1.0（對應接管動壓）90°彎頭（R/D=1.5）一個ζ=0.17直流三通（1→3）（見圖2-3-3）根據F1+F2≈F3，α=30°，查得ζ13=0.20Σζ=1.0+0.17+0.20=1.37計算出管段1的局部阻力損失為：147.5Pa。同理計算出3、5、6、7各管段的局部阻力，填入表中。〔例2-3〕各管段的總阻力＝沿程阻力＋局部阻力。2.3.1.4並聯管路的平衡（1）開式管網的虛擬閉合引入虛擬管路的概念，將開式管網變為虛擬的閉式管網。虛擬管路是連接開式管網出口和進口的虛設管路，該管路中的流體為開式管網出口和進口高度之間的環境流體，從管網出口流向進口，其水力和熱力參數都與環境流體相同，虛擬管路的管徑趨於無限大，流動阻力為零。圖2-3-2虛擬管路與流動環路〔例2-3〕（2）枝狀管網的環路、共用管路和獨用管路枝狀管網中，管段的流向是唯一的。以管網的源為起點，沿著管路（含虛擬管路），順著流向（虛擬管路中的流向是從開式管網的真實出口到真實進口）前進，最終必定回到起點。沿途所經過的所有管路（含虛擬管路）構成了枝狀管網的一個流動環路。〔例2-3〕管網的環路有：1-3-5-6-7-虛擬管路－1（流動環路I）2-3-5-6-7-虛擬管路－2（流動環路II）4-5-6-7-虛擬管路－4（流動環路III）管段與環路之間的隸屬關係有兩種情況。其一，共用；其二，獨用。若某管路出現在兩個及以上的環路中，該管路稱為這些環路的共用管路，若管路只出現在某環路中，該管路稱為這一環路的獨用管路。圖2-3-2中，管段1、2、4分別是環路I、II、III的獨用管路；管段3為環路I、II的共用管路；管段5、6、7為環路I、II、III的共用管路。(3)環路動力來源流體力學表明，管網中的流動動力有壓力、慣性力和重力3種。在管網工程中，壓力稱為靜壓，慣性力稱為動壓，二者可以互相轉換，二者之和稱為全壓。重力則在不同的工程中有不同的名稱，如位壓、勢壓、熱壓等。全壓的來源與性質來源：來源於風機水泵等流體機械。來源於壓力容器。來源於上級管網。性質：在一個位置上提供，沿整