1、第一章  1-1 認真觀看13個不同類型的流體輸配管網，繪制出管網系統軸測圖。結合第1章學習的學問，回答以下問題：（1）該管網的作用是什么？（2）該管網中流淌的流體是液體還是氣體？還是水蒸氣？是單一的一種流體還是兩種流體共同流淌？或者是在某些地方是單一流體，而其他地方有兩種流體共同流淌的狀況？假如有兩種流體，請說明管網不同位置的流體種類、哪種流體是主要的。（3）該管網中工作的流體是在管網中周而復始地循環工作，還是從某個（某些）地方進入該管網，又從其他地方流出管網？（4）該管網中的流體與大氣相通嗎？在什么位置相通？（5）該管網中的哪些位置設有閥門？它們各起什么作用？（6）該管網中設有風

2、機（或水泵）嗎？有幾臺？它們的作用是什么？假如有多臺，請分析它們之間是一種什么樣的工作關系（并聯還是串聯）？為什么要讓它們依據這種關系共同工作？（7）該管網與你所了解的其他管網（或其他同學繪制的管網）之間有哪些共同點？哪些不同點？ 答：選取教材中3個系統圖分析如下表：圖號圖1-1-2圖1-2-14（a）圖1-3-14(b)問（1）輸配空氣輸配生活給水生活污水、廢水排放問（2）氣體液體液體、氣體多相流，液體為主問（3）從一個地方流入管網，其他地方流出管網從一個地方流入管網，其他地方流出管網從一個地方流入管網，其他地方流出管網問（4）入口及出口均與大氣相通末端水龍頭與大氣相通頂端通氣帽與

3、大氣相通問（5）通常在風機進出口四周及各送風口處設置閥門，用于調整總送風量及各送風口風量各立管底部、水泵進出口及整個管網最低處設有閥門，便于調整各管段流量和檢修時關斷或排出管網內存水無閥門問（6）1臺風機，為輸送空氣供應動力1臺水泵，為管網內生活給水供應動力無風機、無水泵問（7）與燃氣管網相比，流體介質均為氣體，但管網中設施不同。與消防給水管網相比，流體介質均為液體，但生活給水管網中末端為水龍頭，消防給水管網末端為消火栓。與氣力輸送系統相比，都是多相流管網，但流體介質的種類及性質不同。說明：本題僅供參考，同學可依據實際觀看的管網進行闡述。 1-2  繪制自己居住建筑的給排水

4、管網系統圖。答：參考給水及排水系統圖如圖1-6、1-7所示。   圖1-6 同學宿舍給水系統圖（參考）圖1-7 同學宿舍排水系統圖（參考） 1-3 流體輸配管網有哪些基本組成部分？各有什么作用？答：流體輸配管網的基本組成部分及各自作用如下表所示。一個具體的流體輸配管網不肯定要具備表中全部的組成部分。組成管道動力裝置調整裝置末端裝置附屬設備作用為流體流淌供應流淌空間為流體流淌供應需要的動力調整流量，開啟/關閉管段內流體的流淌直接使用流體，是流體輸配管網內流體介質的服務對象為管網正常、平安、高效地工作供應服務。 1-4  試比較氣相、液相、多相流這

5、三類管網的異同點。答：相同點：各類管網構造上一般都包括管道系統、動力系統、調整裝置、末端裝置以及保證管網正常工作的其它附屬設備。不同點：各類管網的流淌介質不同；管網具體型式、布置方式等不同；各類管網中動力裝置、調整裝置及末端裝置、附屬設施等有些不同。說明隨著課程的進一步深化，還可以總結其它異同點，如：相同點：各類管網中工質的流淌都遵循流淌能量方程；各類管網水力計算思路基本相同；各類管網特性曲線都可以表示成P=SQ2+Pst；各類管網中流淌阻力之和都等于動力之和，等等。不同點：不同管網中介質的流速不同；不同管網中水力計算的具體要求和方法可能不同；不同管網系統用計算機分析時其基礎數據輸入不同，等等

6、。 1-5  比較開式管網與閉式管網、枝狀管網與環狀管網的不同點。答：開式管網：管網內流淌的流體介質直接與大氣相接觸，開式液體管網水泵需要克服高度引起的靜水壓頭，耗能較多。開式液體管網內因與大氣直接接觸，氧化腐蝕性比閉式管網嚴峻。閉式管網：管網內流淌的流體介質不直接與大氣相通，閉式液體管網水泵一般不需要考慮高度引起的靜水壓頭，比同規模的開式管網耗能少。閉式液體管網內因與大氣隔離，腐蝕性主要是結垢，氧化腐蝕比開式管網稍微。枝狀管網：管網內任意管段內流體介質的流向都是唯一確定的；管網結構比較簡潔，初投資比較節省；但管網某處發生故障而停運檢修時，該點以后全部用戶都將停運而受影響。

7、環狀管網：管網某管段內流體介質的流向不確定，可能依據實際工況發生轉變；管網結構比較簡單，初投資較節枝狀管網大；但當管網某處發生故障停運檢修時，該點以后用戶可通過另一方向供應流體，因而事故影響范圍小，管網牢靠性比枝狀管網高。 1-6  按以下方面對建筑環境與設備工程領域的流體輸配管網進行分類。對每種類型的管網，給出一個在工程中應用的實例。（）管內流淌的介質；（）動力的性質；（）管內流體與管外環境的關系；（）管道中流體流淌方向的確定性；（）上下級管網之間的水力相關性。 答：流體輸配管網分類如下表：問題編號類型及工程應用例子（1）按流體介質氣體輸配管網：如燃氣輸配管網液

8、體輸配管網：如空調冷熱水輸配管網汽-液兩相流管網：如蒸汽采暖管網液-氣兩相流管網：如建筑排水管網氣-固兩相流管網：如氣力輸送管網（2）按動力性質重力循環管網：自然通風系統、重力循環熱水采暖系統機械循環管網：機械通風系統、空調冷熱水輸配管網（3）按管內流體與管外環境的關系開式管網：建筑排水管網閉式管網：熱水采暖管網（4）按管內流體流向的確定性枝狀管網：空調送風管網環狀管網：城市中壓燃氣環狀管網（5）按上下級管網的水力相關性直接連接管網：直接接受城市區域鍋爐房的熱水采暖管網，如圖1-3-4，a,b,d,e,f間接連接管網：接受換熱器加熱熱水的采暖管網，如圖1-3-4，c,g,h. 

9、60;其次章2-1 某工程中的空調送風管網，在計算時可否忽視位壓的作用？為什么？（提示：估量位壓作用的大小，與阻力損失進行比較。）答：民用建筑空調送風溫度可取在1535（夏季冬季）之間，室內溫度可取在2520（夏季冬季）之間。取20空氣密度為1.204kg/m3,可求得各溫度下空氣的密度分別為： 因此：夏季空調送風與室內空氣的密度差為1.225-1.184=0.041kg/m3 冬季空調送風與室內空氣的密度差為1.204-1.145=0.059kg/m3 空調送風管網送風高差通常為樓層層高，可取H=3m，g=9.807 N/m.s2,則 夏季空調送風位壓=9.80

10、7×0.041×3=1.2 Pa冬季空調送風位壓=9.807×0.059×3=1.7 Pa空調送風系統末端風口的阻力通常為1525Pa，整個空調送風系統總阻力通常也在100300 Pa之間。可見送風位壓的作用與系統阻力相比是完全可以忽視的。但是有的空調系統送風集中處理，送風高差不是樓層高度，而是整個建筑高度，此時H可達50米以上。這種狀況送風位壓應當考慮。2-2 如圖 2-1-1 是某地下工程中設備的放置狀況，熱表示設備為發熱物體，冷表示設備為常溫物體。為什么熱設備的熱量和地下室內污濁氣體不能較好地散出地下室？如何改進以利于地下室的散熱和污濁氣體的消退？

11、圖2-1-1 地下工程設備放置示意圖 圖2-1-2 設備放置改進方案1圖2-1-3 設備放置改進方案2 圖2-1-4設備放置改進方案3答：該圖可視為一 U 型管模型。由于兩側豎井內空氣溫度都受熱源影響，密度差很小，不能很好地依靠位壓形成流淌，熱設備的熱量和污濁氣體也不易排出地下室。改進的方法有多種：（1）將冷、熱設備分別放置于兩端豎井旁，使豎井內空氣形成較明顯的密度差，如圖 2-1-2 ；（2）在原冷物體間再另掘一通風豎井，如圖 2-1-3 ；（3）在不轉變原設備位置和另增豎井的前提下，接受機械通風方式，強制豎井內空氣流淌，帶走地下室內余熱和污濁氣體，如圖 2-1-4 。2-3 如圖 2-2

12、，圖中居室內為什么冬季白天感覺較舒適而夜間感覺不舒適？圖2-2 習題2-2示意圖答：白天太陽輻射使陽臺區空氣溫度上升，致使陽臺區空氣密度比居室內空氣密度小，因此空氣從上通風口流入居室內，從下通風口流出居室，形成循環。提高了居室內溫度，床處于回風區四周，風速不明顯，感覺舒適；夜晚陽臺區溫度低于居室內溫度，空氣流淌方向反向，冷空氣從下通風口流入，床位于送風區，床上的人有比較明顯的吹冷風感，因此感覺不舒適。2-4 如圖 2-3 是某高層建筑衛生間通風示意圖。試分析冬夏季機械動力和熱壓之間的作用關系。圖2-3習題2-4示意圖答：冬季室外空氣溫度低于通風井內空氣溫度，熱壓使通風井內空氣向上運動，有利于氣

13、體的排解，此時熱壓增加了機械動力的通風力量；夏季室外空氣溫度比通風豎井內空氣溫度高，熱壓使用通風井內空氣向下流淌，減弱了機械動力的通風力量，不利于衛生間排氣。2-5 簡述實現均勻送風的條件。怎樣實現這些條件？從該表達式可以看出，要實現均勻送風，可以有以下多種方式：       2-6 流體輸配管網水力計算的目的是什么？答：水力計算的目的包括設計和校核兩類。一是依據要求的流量安排，計算確定管網各管段管徑（或斷面尺寸），確定各管段阻力，求得管網特性曲線，為匹配管網動力設備預備好條件，進而確定動力設備（風機、水泵等）的型號和動力消耗（設計計

14、算）；或者是依據已定的動力設備，確定保證流量安排要求的管網尺寸規格（校核計算）；或者是依據已定的動力狀況和已定的管網尺寸，校核各管段流量是否滿足需要的流量要求（校核計算）。2-7 水力計算過程中，為什么要對并聯管路進行阻力平衡？怎樣進行？“全部管網的并聯管路阻力都應相等”這種說法對嗎？答：流體輸配管網對所輸送的流體在數量上要滿足肯定的流量安排要求。管網中并聯管段在資用動力相等時，流淌阻力也必定相等。為了保證各管段達到設計預期要求的流量，水力計算中應使并聯管段的計算阻力盡量相等，不能超過肯定的偏差范圍。假如并聯管段計算阻力相差太大，管網實際運行時并聯管段會自動平衡阻力，此時并聯管段的實際流量偏離

15、設計流量也很大，管網達不到設計要求。因此，要對并聯管路進行阻力平衡。對并聯管路進行阻力平衡，當接受假定流速法進行水力計算時，在完成最不利環路的水力計算后，再對各并聯支路進行水力計算，其計算阻力和最不利環路上的資用壓力進行比較。當計算阻力差超過要求值時，通常接受調整并聯支路管徑或在并聯支路上增設調整閥的方法調整支路阻力，很少接受調整主干路（最不利環路）阻力的方法，由于主干路影響管段比支路要多。并聯管路的阻力平衡也可以接受壓損平均法進行：依據最不利環路上的資用壓力，確定各并聯支路的比摩阻，再依據該比摩阻和要求的流量，確定各并聯支路的管段尺寸，這樣計算出的各并聯支路的阻力和各自的資用壓力基本相等，達

16、到并聯管路的阻力平衡要求。“全部管網的并聯管路阻力都應相等”這種說法不對。在考慮重力作用和機械動力同時作用的管網中，兩并聯管路的流淌資用壓力可能由于重力重用而不等，而并聯管段各自流淌阻力等于其資用壓力，這種狀況下并聯管路阻力不相等，其差值為重力作用在該并聯管路上的作用差。2-8 水力計算的基本原理是什么？流體輸配管網水力計算大都利用各種圖表進行，這些圖表為什么不統一？答：水力計算的基本原理是流體一元流淌連續性方程和能量方程，以及管段串聯、并聯的流淌規律。流淌動力等于管網總阻力（沿程阻力+局部阻力）、若干管段串聯和的總阻力等于各串聯管段阻力之和，并聯管段阻力相等。用公式表示即： 流體輸配管網水力

17、計算大都利用各種圖表進行，這些圖表為什么不統一的緣由是各類流體輸配管網內流淌介質不同、管網接受的材料不同、管網運行是介質的流態也不同。而流淌阻力（尤其是沿程阻力）依據流態不同可能接受不同的計算公式。這就造成了水力計算時不能接受統一的計算公式。各種水力計算的圖表是為了便利計算，削減煩瑣、重復的計算工作，將各水力計算公式圖表化，便于查取數據，由于各類流體輸配管網水力計算公式的不統一，當然各水力計算圖表也不能統一。2-9 比較假定流速法、壓損平均法和靜壓復得法的特點和適用狀況。答：假定流速法的特點是先依據合理的技術經濟要求，預先假定適當的管內流速；在結合各管段輸送的流量，確定管段尺寸規格；通常將所選

18、的管段尺寸依據管道統一規格選用后，再結合流量反算管段內實際流速；依據實際流速（或流量）和管段尺寸，可以計算各管段實際流淌阻力，進而可確定管網特性曲線，選定與管網相匹配的動力設備。假定流速法適用于管網的設計計算，通常已知管網流量安排而管網尺寸和動力設備未知的狀況。壓損平均法的特點是依據管網（管段）已知的作用壓力（資用壓力），按所計算的管段長度，將該資用壓力平均安排到計算管段上，得到單位管長的壓力損失（平均比摩阻）；再依據各管段的流量和平均比摩阻確定各管段的管道尺寸。壓損平均法可用于并聯支路的阻力平衡計算，簡潔使并聯管路滿足阻力平衡要求。也可以用于校核計算，當管, 道系統的動力設備型號和管段尺寸已

19、經確定，依據平均比摩阻和管段尺寸校核管段是否滿足流量要求。壓損平均法在環狀管網水力計算中也經常應用。靜壓復得法的特點是通過轉變管段斷面規格，通常是降低管內流速，使管內流淌動壓削減而靜壓維持不變，動壓的削減用于克服流淌的阻力。靜壓復得法通常用于均勻送風系統的設計計算中。2-10為何自然氣管網水力計算不強調并聯支路阻力平衡？答：自然氣管網水力計算不強調并聯支路阻力平衡，可以從以下方面加以說明：（1）自然氣末端用氣設備如燃氣灶、熱水器等阻力較大，而燃氣輸配管道阻力相對較小，因此各并聯支路阻力相差不大，平衡性較好；（2）自然氣管網一般接受下供式，最不利環路是經過最底層的環路。由于附加壓頭的存在，只要保

20、證最不利環路的供氣，則上層并聯支路也肯定有氣；（3）各并聯支路在燃氣的使用時間上并非同時使用，并且使用時也并非都在額定流量工況下使用，其流量可以通過用戶末端的旋塞，閥門等調整裝置依據需要調整。簽于以上緣由，自然氣管網無需強調并聯支路的阻力平衡。2-11 如圖 2-4 所示管網，輸送含谷物粉塵的空氣，常溫下運行，對該管網進行水力計算，獲得管網特性曲線方程。圖2-4 習題2-11示意圖答： 1.對各管段進行編號，標出管段長度和各排風點的排風量。2.選擇最不利環路，本題確定 1-3-5 除塵器 6 風機 7 為最不利環路。3.依據表 2-3-3 輸送含有谷物粉塵的空氣時，風管內最小風速為垂直風管 1

21、0m/s ，水平風管 12m/s ，考慮到除塵器及風管漏網，取 5% 的漏網系數，管段 6 及 7 的計算風量： 5500 × 1.05=/s 。管段1，有水平風管，確定流速12m/s，Q1=1000m3/h(0.28m3/s)，選D1=1805775m3/s=1.604m3mm，實際流速V1=11.4m/s，查Rm1=90Pa/m，Pd=V2/2=1.2×11.42/2=78.0Pa。同理可查管段3、5、6、7的管徑及比摩阻，并計算動壓及摩擦阻力，結果見水力計算表。4確定管斷2、4的管徑及單位長度摩擦力，結果見水力計算表。水力計算表管段編號流量m3/h(m3/s)長度l(

22、m)管徑D(mm)流速V(m/s)動壓Pd(Pa)局部阻力系數局部阻力P1(Pa)單位長度摩擦阻力Rm(Pa/m)摩擦阻力Rm(Pa)管段阻力Rml+P1(Pa)備注11000(0.28)1518011.478.01.37106.869.0135241.933500(0.972)632012.3291.1-0.05-4.865.53328.455500(1.53)540012.3691.70.655.024.22176.065775(1.604)845010.2262.70.4729.472.01645.575775(1.604)1045010.2262.70.637.622.02057.62

23、2500(0.694)1030010.060.00.5834.83.83872.8阻力不平衡42000(0.556)826010.768.71.4196.874.838.4135.3阻力不平衡除塵器1000224021.3272.2196.3422014.6128.4222.55從阻力平衡，暖通設計手冊等資料查名管段的局部阻力系數（簡明通風設計手冊）。（1）管段1 設備密閉罩=1.0，90º彎頭(R/D=1.5)一個，=0.17，直流三通，依據F1+F2=F3，=30º，F2/F3=（300/320）2=0.88，Q2/Q3=2500/3500=0.714，查得1,3=0.

24、20，1=1.0+0.17+0.20=1.37，P1=Pd=106.86Pa。（2）管段2圓形傘形罩，=60º，13=0.09，90º彎頭（R/D=1.5）一個，=0.17，60º彎頭（R/D=1.5）1個，=0.14，合流三通2,3=0.18，2=0.09+0.17+0.14+0.18=0.58。（3）管段3直流三通F3+F4F5，2=30º，F4/F5=（260/400）2=0.423，Q4/Q5=2000/5500=0.36，35=-0.05，=-0.05。（4）管段4設備密閉罩=1.0，90º彎頭（R/D=1.5）1個，=0.17，合流

25、三通45=0.24，=1.0+0.17+0.24=14.1。(5)管段5除塵器進口變徑管(斷擴管)，除塵器進口尺寸300×800mm，變徑管長度L=500mm，說明 除塵器出入口及風機出入口尺寸為參考尺寸，依據所選設備具體尺寸定。（6）管段6除塵器出口變徑管（斷縮管），除塵器出口尺寸300mm×80mm，變徑管長度l=400m，=23.6º，=0.1，90º彎頭（R/D=1.5）2個，=2×0.17=0.34。風機進口漸擴管，按要求的總風量和估量的管網總阻力先近似選出一臺風機，風機進口直徑D1=500mm，變徑管長度L=300mm。F5/F6=

26、（500/450）2=1.23（7）管段7風機出口漸擴管，風機出口尺寸410×315mm，D7=420mm，F7/F出=D2/（410×315×4）=1.07，=0。帶集中管的平形風帽（h/D0=0.5），=0.60，=0.60。6計算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力，結果如水力計算表。7對并聯管路進行阻力平衡。        立阻力為288.9Pa更不平衡。因此打算取D2=240mm，在運行對再輔以閥門調整，削除不平衡。(2)匯合點B，P1+P3=241.9+28.4=270.3Pa，P4=13

27、5.3Pa，8計算系統的總阻力，獲得管網揚程曲線。 P=（Rml+Pl）=241.9+28.4+76.0+45.5+57.6+1000=1449.4PaS=P/Q2=1450/1.6042=5633.6kg/m7管網特性曲線為P=563.6Q2 Pa2-12 試作如圖所示室內自然氣管道水力計算，每戶額定用氣量1.0Nm3/h，用氣設備為雙眼燃氣灶。解： 1）確定計算流量畫出管道系統圖，在系統圖上對計算管段進行編號，凡管徑變化或流量變化均編號。第j管道計算流量用下式計算。 式中 Ljj管道計算流量，Nm3/h；k燃具的同時工作系數，可從燃氣工程設計手冊查取；Lj第i種燃具的額定流量，N

28、m3/h；Ni管道負擔的i種燃具數目。圖2-5習題2-12示意圖計算結果列于下表。流量計算表管段號122334455667109988611101211燃具數N11123612311額定流量LiNi(Nm3/h)11123612311同時工作系數k1111.00.850.6411.00.8511計算流量Lj(Nm3/h)11122.553.84122.55112）確定各管段的長度Lj，標在圖上。3）依據計算流量，初步確定管徑，并標于系統圖上。4）算出各管段的局部阻力系數，求出其當量長度，即可得管段的計算長度。管段12直角彎頭3個 =2.2旋塞1個 =4=2.2×3+4×1=

29、10.6計算雷諾數Re    計算摩擦阻力系數其它管段計算方法同，結果列于燃氣管道水力計算表。2-13 如圖2-7所示建筑，每層都需供應燃氣。試分析燃氣管道的最不利環路及水力計算的關鍵問題。圖2-7 習題2-13示意圖答：最不利環路是從小區燃氣干管引入至最底層（-54.000m）用戶的向下環路。水力計算關鍵要保證最不利環路的供氣力量和上部樓層的用氣平安，確保燃氣有充分的壓力克服最不利環路的阻力和燃氣用具出口壓力需要，同時保證最上層環路由于對加壓頭積累，燃氣壓力不超過設備承壓以致泄漏，由于樓層較多，附加壓頭作用明顯，為保證高峰負荷時各層的用氣，水力計算應適

30、當考慮環路的阻力平衡問題。2-14 某大型電站地下主廠房發電機層（如圖）需在拱頂內設置兩根相同的矩形送風管進行均勻送風，送風溫度20。試設計這兩根風管。設計條件：總送風量60×104m3/h，每根風管風口15個，風口風速8m/s，風口間距16.5m。圖2-8習題2-14示意圖解：1. 總風量為：60×104m3/hPq1=106.1+28.6=134.7，。第三章3-1 計算例題3-1中各散熱器所在環路的作用壓力tg=95，tg1=85，tg2=80，tn=70。題3-1解：雙管制：第一層：P1=gh1(h-g)=9.8×3×(977.81-961.92

31、)=467.2Pa  其次層：P2=gh2(h-g)=9.8×6×(977.81-961.92)=934.3Pa  第三層：P3=gh3(h-g)=9.8×8.5×(977.81-961.92)=1323.6Pa 單管制：Ph=gh3(tg1-tg)+gh2(tg2-tg1)+gh1(h-g2)=9.8×8.5×(968.65-961.92) +9.8×6×(971.83-968.65)+9.8×3×(977.81-971.83)=923.4Pa3-2 通

32、過水力計算確定習題圖3-2所示重力循環熱水采暖管網的管徑。圖中立管、各散熱器的熱負荷與立管相同。只算I、II立管，其余立管只講計算方法，不作具體計算，散熱器進出水管管長1.5m，進出水支管均有截止閥和乙字彎，沒根立管和熱源進出口設有閘閥。圖3-2解：P1=gH(H-g)+Pf=9.81×(0.5+3)(977.81-961.92)+350=896Pa l1=8+10+10+10+10+(8.9-0.5)+1.5+1.5+(0.5+3)+10+10+10+10+8+(8.9+3)=122.8m  水力計算表管段號Q(w)G(kg/h)L(m)D(mm)v(m/s)R

33、(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(Pa)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計11800625.8200.053.1118.025.01.2330.848.8散熱器1×2.0，截止閥2×10，90º彎頭1×1.5，合流三通1.5×12530018213.5320.051.6522.32.51.233.125.4閘閥1×0.5，直流三通1×1.0，90º彎頭1×1.03990034110400.072.5825.81.02.252.2528.1直流三通1×1.041450049910400.115.

34、2152.11.05.985.9858.1直流三通1×1.051910065710500.082.4224.21.03.143.1427.3直流三通1×1.06237008159500.113.6028.81.55.989.037.8閘閥1×0.5，90º彎頭2×0.572370081519.90500.113.6071.62.55.9815.086.6閘閥1×0.5，90º彎頭2×0.5，直流三通1×1.081910065710500.082.4224.21.03.143.1427.3直流三通1

35、5;1.091450049910400.115.2152.11.05.985.9858.1直流三通1×1.010990034110400.072.5825.81.02.252.2528.1直流三通1×1.011530018212.8320.051.6521.12.51.233.124.3閘閥1×0.5，直流三通1×1.0，90º彎1×1.01233001142.8250.062.888.11.01.771.89.9直流三通1×1.0壓力要求，過剩壓力可以通過閥門調整。 立管，其次層P，2=9.81×6.3

36、×(977.81-961.92)+350=1332Pa 通過其次層散熱器的資用壓力：P13，14=1332-896+48.8=485Pa，Rpj=0.5×485/5.8=41.8Pa/m 管段號Q(w)G(kg/h)L(m)D(mm)v(m/s)R(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(Pa)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計131500523150.089.9230373.14116146散熱器1×2，截止閥2×16，旁流三通2×1.51435001202.8150.1765.93128.61.014.2214.2143直流三

37、通1×1.0 因13、14管均選用最小管徑，剩余壓力只能通過其次層散熱器支管上的閥門消退。 立管，第三層P，3=9.81×9.1×(977.81-961.92)+350=1768Pa 資用壓力：P15，16，14=1768-896+48.8+9.9=931Pa 管段號Q(w)G(kg/h)L(m)D(mm)v(m/s)R(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(Pa)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計15200068.83150.115.2645.8354.9172217散熱器1×2，截止閥2×16，90

38、86;彎頭1×1.016200068.82.8150.115.2642.71.04.9 4.948.0直流三通1×1.0因管段15、16、14已選用最小管徑，剩余壓力通過散熱器支管的閥門消退。 計算立管，P1=9.81×3.5×(977.81-961.92)+350=896Pa 管段17、18、23、24與管段11、12、1、2并聯 立管第一層散熱器使用壓力P,1=24.3+9.9+48.8+25.4=108.4Pa 管段號Q(w)G(kg/h)L(m)D(mm)v(m/s)R(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(P

39、a)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計171500525.8150.089.957.437.03.08114.0171.4同管段131846001583.5320.051.314.62.01.232.57.1閘閥1×0.5合流三通1×1.5232800962.8200.086.6518.61.03.143.1422.0直流三通1×1.02446001582.8320.051.313.73.01.233.77.4閘閥1×0.5，直流三通1×1.0，旁流三通1×1.5壓降不平衡較大，可適當調整管徑如下。管段號Q(w)G(kg/h)L(m)

40、D(mm)v(m/s)R(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(Pa)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計171500525.8200.041.388.025.00.820.028.0散熱器1×2，截止閥2×10，90º彎1º×1.5，合流三通1.5×11846001583.5250.0911.038.52.04.08.046.5閘閥1×0.5合流三通1×1.5232800962.8250.055.014.01.01.21.215.2直流三通1×1.02446001582.8250.0911.030.83.04

41、.012.042.8閘閥1×0.5，直流三通1×1.0，旁流三通1×1.5調整后的壓降不平衡率 多余壓力可以通過閥門調整。確定立管其次層散熱器管徑 資用壓力P，2=1332-（896-28.0-46.5）=511Pa 管段號Q(w)G(kg/h)L(m)D(mm)v(m/s)R(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(Pa)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計19130044.73150.067.823.4371.7364.187.5同管62.8150.1637.0103.6112.512.5116.1直流三通1&#

42、215;1.0  管段19、20已選用最小管徑，剩余壓力由閥門消退。 確定立管第3層散熱器管徑。 資用壓力P，3=1768-（896-28.0-15.2）=915Pa管段號Q(w)G(kg/h)L(m)D(mm)v(m/s)R(Pa/m)Py=Rl(Pa)Pd(Pa)Pj(Pa)P(Pa)局部阻力統計211800623150.0913.641.035.53.9139180散熱器1×2.0，截止閥2×16，旁流三通1×1.5221800622.8150.0913.638.02.53.99.848直流三通1×1.090

43、º彎頭1×1.5  剩余壓力由閥門消退。第、立管的水力計算與立管相像，方法為：1）確定通過底層散熱器的資用壓力；2）確定通過底層散熱器環路的管徑和各管段阻力；3）進行底層散熱器環路的阻力平衡校核；4）確定第2層散熱器環路的管徑和各管段阻力；5）對第2層散熱器環路進行阻力平衡校核；6）對第3層散熱器作4）、5）步計算，校核。3-3 機械循環室內采暖系統的水力特征和水力計算方法與重力循環系統有哪些全都的地方和哪些不同之處？作用壓力不同：重力循環系統的作用壓力：雙管系統P=gH(H-g)，單管系統： 但在局部并聯管路中進行阻力手段時需考慮重力作用。計

44、算方法基本相同：首先確定最不利環路，確定管徑，然后依據阻力平衡，確定并聯支路的管徑，最終作阻力平衡校核。3-4 室外熱水供熱管的水力計算與室內相比有哪些相同之處和不同之處？答：相同之處：（1）計算的主要任務相同：按已知的熱煤流量，確定管道的直徑，計算壓力損失；按已知熱媒流量和管道直徑，計算管道的壓力損失；按已知管道直徑和允許壓力損失，計算或校核管道中流量。（2）計算方法和原理相同：室內熱水管網水力計算的基本原理，對室外熱水管網是完全適用的。在水力計算程序上，確定最不利環路，計算最不利環路的壓力損失，對并聯支路進行阻力平行。不同之處：（1）最不利環路平均比摩阻范圍不同，室內Rpj=60120Pa

45、/m，室外Rpj=40-80Pa/m。 （2）水力計算圖表不同，由于室內管網流淌大多于紊流過渡區，而室外管網流淌狀況大多處于阻力平方區。 （3）在局部阻力的處理上不同，室內管網局部阻力和沿程阻力分開計算，而室外管網將局部阻力折算成沿程阻力的當量長度計算。 （4）沿程阻力在總阻力中所占比例不同，室內可取50%，室外可取6080%。3-5 開式液體管網水力特征與水力計算與閉式液體管網相比，有哪些相同之處和不同之處？答：從水力特征上看，開式液體管網有進出口與大氣相通，而閉式液體管網（除膨脹水箱外）與大氣隔離。因此，開式液體管網的動力設備除了克服管網流淌阻力外，還要克服進出口高差形成的靜水壓力。此外，

46、開式液體管網（如排水管網）中流體可能為多相流，其流態比閉式管網簡單；由于使用時間的不確定性，開式液體管網中流量隨時間變化較大，而閉式液體管風中流量一般比較穩定。在水力計算方法上，開式液體管網的基本原理和方法與閉式管網沒有本質區分。但具體步驟中也有一些差別：（1）動力設備所需克服的阻力項不完全相同，開式管網需考慮高差；（2）管網流量計算方法不同，閉式管網同時使用系數一般取1，而開式管網同時使用系數小于1；（3）水力計算圖表不同；（4）對局部阻力的處理方式不同，閉式管網通過局部的阻力系數和動壓求局部損失，而開式管網對局部阻力一般不作具體計算，僅依據管網類型接受閱歷的估量值，局部損失所占比例也小于閉

47、式管網中局部損失所占比例。（5）在并聯支路阻力平衡處理上，閉式管網強調阻力平衡校核，而開式管網則對此要求不嚴，這是開、閉式管網具體型式的不同造成的，開式管網對較大的并聯支路也應考慮阻力平衡。3-6 分析管內流速取值對管網設計的影響。答：管內流速取值對管網運行的經濟性和牢靠性都有很重要的影響。管內流速取值大，則平均比摩阻較大，管徑可減小，可適當降低管網系統初投資，削減管網安裝所占空間；但同時管道內的流速較大，系統的壓力損失增加，水泵的動力消耗增加，運行費增加。并且也可能帶來運行噪聲和調整困難等問題。反之，選用較小的比摩阻值，則管徑增大，管網系統初投資較大；但同時管道內的流速較小，系統的壓力損失減

48、小，水泵的動力消耗小，運行費低，相應運行噪聲和調整問題也簡潔得到解決。 第四章4-1 什么是水封？它有什么作用？舉出實際管網中應用水封的例子。答：水封是利用肯定高度的靜水壓力來抵制排水管內氣壓的變化，防止管內氣體進入室內的措施。因此水封的作用主要是抑制排水管內臭氣竄入室內，影響室內空氣質量。另外，由于水封中靜水高度的水壓能夠抵制肯定的壓力，在低壓蒸汽管網中有時也可以用水封來代替疏水器，限制低壓蒸汽逸出管網，但允許分散水從水封處排向分散水回收管。實際管網中應用水封的例子很多，主要集中建筑排水管網，如：洗練盆、大/小便器等各類衛生器具排水接管上安裝的存水彎（水封）。此外，空調末端設備（風

49、機盤管、吊頂或組合式空調器等）分散水排水管處于空氣負壓側時，安裝的存水彎可防止送風吸入排水管網內的空氣。 4-2  敘述建筑排水管網中液氣兩相流的水力特征？答：（1）可簡化為水氣兩相流淌，屬非滿管流；   （2）系統內水流具有斷續非均勻的特點，水量變化大，排水歷時短，高峰流量時水量可能布滿水管斷面，有的時間管內又可能全是空氣，此外流速變化也較猛烈，立管和橫管水流速相差較大。   （3）水流運動時夾帶空氣一起運動，管內氣壓波動大；   （4）立管和橫支管相互影響，立管內水流的運動可能引起橫支管內壓力波動，反之亦然；&

50、#160;  （5）水流流態與排水量、管徑、管材等因素有關；   （6）通水力量與管徑、過不斷面與管道斷面之比、粗糙度等因素相關。 4-3  提高排水管排水力量的關鍵在哪里？有哪些技術措施？答：提高排水管排水力量的關鍵是分析立管內壓力變化規律，找出影響立管壓力變化的因素。進而想方法穩定管內壓力，保證排水暢通。技術措施可以調整管徑；在管徑肯定時，調整、轉變終限流速和水舌阻力系數。減小終限流速可以通過（1）增加管內壁粗糙度；（2）立管上隔肯定距離設乙字彎；（3）利用橫支管與立管連接的特殊構造，發生濺水現象；（4）由橫支管排出的水流沿切線方向進入立管

51、；（5）對立管內壁作特殊處理，增加水與管內壁的附著力。減小水舌阻力系數，可以通過轉變水舌外形，或向負壓區補充的空氣不經水舌兩種途徑，措施（1）設置專用通氣立管；（2）在橫支管上設單路進氣閥；（3）在排水橫管與立管連接處的立管內設置擋板；（4）將排水立管內壁作成有螺旋線導流突起；（5）排水立管軸線與橫支管軸線錯開半個管徑連接；（6）一般建筑接受形成水舌面積小兩側氣孔面積大的斜三通或異徑三通。 4-4  解釋“終限流速”和“終限長度”的含義，這二概念與排水管通水力量之間有何關系？答：終限流速Vt，排水管網中當水膜所受向上的管壁摩擦力與重力達到平衡時，水膜的下降速度和水膜厚度不再

52、發生變化，這時的流速叫終限流速。終限長度Lt：從排水橫支管水流入口至終限流速形成處的高度叫終限長度。這兩個概念確定了水膜流階段排水立管在（允許的壓力波動范圍）內最大允許排水力量。超過終限流速的水流速度將使排水量連續增加，水膜加厚，最終形成水塞流，使排水系統不能正常使用。水膜流狀態下，可有Q= ，Lt=0.144Vt2，其中Q通水力量L/S；Wt終限流速時過水斷面積，cm2，Vt終限流速，m/s，Lt終限長度，m。 4-5  空調分散水管內流淌與建筑排水管內流淌的共性和差別是什么？答：共性：均屬于液氣兩相流。    區分：空調分散水管在運動時管內

53、水流量變化不大，氣壓變化也不大，而建筑排水管風水量及氣壓隨時間變化都較大；         空調分散水管內流速較小，排水管網內流速較大；         空調凝水管內流淌可當成分散水和空氣的流淌，排水管內的流淌除水和氣體外，還有固體。 4-6  汽液兩相流管網的基本水力特征是什么？答：屬蒸汽、分散水的兩相流淌；    流淌過程中，由于壓力、溫度的變化，工質狀態參數變化較大，會伴隨著相態變

54、化；    由于流速較高，可能形成“水擊”、“水塞”等不利現象，因此應把握流速并準時排解分散水；    系統運動時排氣，系統停止運行時補氣，以保證系統長期、牢靠運行。    回水方式有重力回水、余壓回水、機械回水等多種方式。 4-7  簡述保證蒸汽管網正常運行的基本技術思路和技術措施？答：保證蒸汽管網正常運行的基本思路是削減分散水被高速蒸汽流裹帶，形成“水塞”和“水擊”。主要預防思想包括：削減分散；分別水滴；汽液兩相同向流淌；若兩相逆向流淌削減，則盡量相互作用。可實行的技術措施是：通過

55、保溫削減分散；在供汽干管向上拐彎處裝耐水擊的疏水器分別水滴；設置足夠坡度使水汽同向；在兩相逆向的狀況下，降低蒸汽的速度；在散熱器上裝自動排氣閥，以利于凝水排凈，下次啟動時不產生水擊；汽、水逆向時，適當放粗管徑；供汽立管從干管上方或下方側接出，避開凝水流入立管；為保證管正常運行，還需適當考慮管網變形的破壞作用，設置補償器。 4-8  簡述室內蒸汽供熱管網水力計算的基本方法和主要步驟答：蒸汽管網水力計算的基本方法一般接受壓損平均法，與熱水管網大致相同，管網同樣存在著沿程阻力和局部阻力。從最不利環路算起，滿足鍋爐出口蒸汽壓力等于流淌阻力+用戶散熱器所需壓力。水力計算主要步驟：（1

56、）確定最不利環路；（2）管段編號，統計各管段長度及熱負荷；（3）選定比壓降，確定鍋爐出口壓力；（4）對最不利環路各管段進行水力計算，依次確定其管徑和壓損；（5）對各并聯管路進行水力計算，確定其管徑和壓損；（6）確定各凝水管路管徑，必要時需計算凝水管路壓損并配置相應回水設備，如凝水泵，凝水箱等。 4-9  若例4-2中，每個散熱器的熱負荷均改為3000W，試重新確定各管段管徑及鍋爐蒸汽壓力。解：1）確定鍋爐壓力l=80m，比壓降100Pa/m，散熱器所需乘余壓力2000Pa，運行壓力Pb=80×100+2000=10Kpa。    2）最不利管徑的水力計算，估計Rm=100×0.6=60Pa/m，各管段管徑確定見以下水力計算表。水力