第四章供暖系统水力计算.ppt

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1、第四章第四章供暖系统水力计算供暖系统水力计算 第一节第一节第一节第一节 热水供暖系统管路水力计算基本原理热水供暖系统管路水力计算基本原理热水供暖系统管路水力计算基本原理热水供暖系统管路水力计算基本原理一一一一.水力计算的目的：水力计算的目的：水力计算的目的：水力计算的目的：选择适当的管径，使系统中各管段的水流量符合设计选择适当的管径，使系统中各管段的水流量符合设计选择适当的管径，使系统中各管段的水流量符合设计选择适当的管径，使系统中各管段的水流量符合设计要求，以保证流进各散热器的水流量符合要求。进而确定要求，以保证流进各散热器的水流量符合要求。进而确定要求，以保证流进各散热器的水流量符合要求。

2、进而确定要求，以保证流进各散热器的水流量符合要求。进而确定出各管路系统的阻力损失。出各管路系统的阻力损失。出各管路系统的阻力损失。出各管路系统的阻力损失。二二二二.水力计算的原理：水力计算的原理：水力计算的原理：水力计算的原理：热水供暖系统中，计算管段的总压力损失，可用下式表示：热水供暖系统中，计算管段的总压力损失，可用下式表示：热水供暖系统中，计算管段的总压力损失，可用下式表示：热水供暖系统中，计算管段的总压力损失，可用下式表示：计算管段的压力损失，计算管段的压力损失，计算管段的压力损失，计算管段的压力损失，PaPaPaPa；计算管段的沿程损失，计算管段的沿程损失，计算管段的沿程损失，计算管

3、段的沿程损失，PaPaPaPa；计算管段的局部损失，计算管段的局部损失，计算管段的局部损失，计算管段的局部损失，PaPaPaPa；每米管长的沿程损失，每米管长的沿程损失，每米管长的沿程损失，每米管长的沿程损失，PaPaPaPam m m m 管段长度，管段长度，管段长度，管段长度，m m m m。（一）沿程损失（一）沿程损失（一）沿程损失（一）沿程损失 在在在在管管管管路路路路的的的的水水水水力力力力计计计计算算算算中中中中，把把把把管管管管路路路路中中中中水水水水流流流流量量量量和和和和管管管管径径径径都都都都没没没没有有有有改改改改变变变变的的的的一一一一段段段段管管管管子子子子，称称称称

4、为为为为一一一一个个个个计计计计算算算算管管管管段段段段任任任任何何何何一一一一个个个个热热热热水水水水供供供供暖暖暖暖系系系系统统统统都都都都是是是是由由由由许许许许多多多多串串串串联联联联与与与与并并并并联联联联的的的的计计计计算算算算管管管管段段段段组组组组成成成成每每每每米米米米管管管管长长长长的的的的沿沿沿沿程程程程损损损损失失失失(也也也也称称称称为为为为比比比比摩摩摩摩阻阻阻阻，比压降比压降比压降比压降)。其值可用流体力学中的达西。其值可用流体力学中的达西。其值可用流体力学中的达西。其值可用流体力学中的达西维斯巴赫公式进行计算维斯巴赫公式进行计算维斯巴赫公式进行计算维斯巴赫公式进

5、行计算 Pa Pam m （4-14-1）式中式中 管段的摩擦阻力系数；管段的摩擦阻力系数；管道内径，管道内径，m m；热媒在管道内的流速，热媒在管道内的流速，m/sm/s；热媒的密度，热媒的密度，kgkgm m3 3。1.1.1.1.值的确定：值的确定：值的确定：值的确定：摩摩摩摩擦擦擦擦阻阻阻阻力力力力系系系系数数数数，取取取取决决决决于于于于热热热热媒媒媒媒在在在在管管管管道道道道内内内内的的的的流流流流动动动动状状状状态态态态和和和和管管管管壁壁壁壁的的的的粗粗粗粗糙糙糙糙程程程程度度度度，即即即即(Re(Re(Re(Re，)，=K=K=K=Kd d d dReRe雷诺数，流动状态的准

6、则数，当雷诺数，流动状态的准则数，当Re2320Re2320时，流动为层流流时，流动为层流流 动，当动，当ReRe23202320时，流动为紊流流动；时，流动为紊流流动；热媒的运动粘滞系数，热媒的运动粘滞系数，/s s；K K 管壁的当量绝对粗糙度；管壁的当量绝对粗糙度；管壁的相对粗糙度；其它同前管壁的相对粗糙度；其它同前 管管管管壁壁壁壁的的的的当当当当量量量量绝绝绝绝对对对对粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度K K K K与与与与管管管管子子子子的的的的使使使使用用用用情情情情况况况况(流流流流体体体体对对对对管管管管壁壁壁壁的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀和和和和沉沉沉沉积积积积水水水水垢垢垢垢等等等等)

7、，和和和和管管管管子子子子使使使使用用用用时时时时间间间间等等等等因因因因素素素素有有有有关关关关。对于热水供暖统，推荐采用下列数值：对于热水供暖统，推荐采用下列数值：对于热水供暖统，推荐采用下列数值：对于热水供暖统，推荐采用下列数值：室内热水供暖系统管道室内热水供暖系统管道室内热水供暖系统管道室内热水供暖系统管道 K=0.2mmK=0.2mmK=0.2mmK=0.2mm室外热水管网管道室外热水管网管道室外热水管网管道室外热水管网管道 K=0.5mmK=0.5mmK=0.5mmK=0.5mm摩擦阻力系数摩擦阻力系数摩擦阻力系数摩擦阻力系数值是用实验方法确定的。根据实验数据值是用实验方法确定的。

8、根据实验数据值是用实验方法确定的。根据实验数据值是用实验方法确定的。根据实验数据整理的曲线，按照流体的不同流动状态，可整理出计算整理的曲线，按照流体的不同流动状态，可整理出计算整理的曲线，按照流体的不同流动状态，可整理出计算整理的曲线，按照流体的不同流动状态，可整理出计算值值值值的公式。在热水供暖系统中，推荐如下的公式。在热水供暖系统中，推荐如下的公式。在热水供暖系统中，推荐如下的公式。在热水供暖系统中，推荐如下计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：a.a.a.a.层流流动层流流动层流流动层流流动当当当当Re2320Re2320Re2320Re2320时，流动为层流流动状态，时，流动为层流流

9、动状态，时，流动为层流流动状态，时，流动为层流流动状态，值仅取决于值仅取决于值仅取决于值仅取决于ReReReRe值。值。值。值。在自然循环热水供暖系统的个别水流量很小、管径很小的在自然循环热水供暖系统的个别水流量很小、管径很小的在自然循环热水供暖系统的个别水流量很小、管径很小的在自然循环热水供暖系统的个别水流量很小、管径很小的管段内，可出现层流的流动管段内，可出现层流的流动管段内，可出现层流的流动管段内，可出现层流的流动b.b.b.b.紊流流动紊流流动紊流流动紊流流动当当当当ReReReRe2320232023202320时，流动为紊流流动。在该区内，又分为水力时，流动为紊流流动。在该区内，又

10、分为水力时，流动为紊流流动。在该区内，又分为水力时，流动为紊流流动。在该区内，又分为水力光滑管区、过渡区及粗糙管区（阻力平方区）。光滑管区、过渡区及粗糙管区（阻力平方区）。光滑管区、过渡区及粗糙管区（阻力平方区）。光滑管区、过渡区及粗糙管区（阻力平方区）。1)1)1)1)水力光滑管区水力光滑管区水力光滑管区水力光滑管区 值可用布拉修斯公式计算：值可用布拉修斯公式计算：值可用布拉修斯公式计算：值可用布拉修斯公式计算：2)2)2)2)过渡区过渡区过渡区过渡区 流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙管区（阻力平方区）流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙管区（阻力平方区）流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙管区（阻

11、力平方区）流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙管区（阻力平方区）的一个区域，称为过渡区该区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公的一个区域，称为过渡区该区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公的一个区域，称为过渡区该区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公的一个区域，称为过渡区该区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公式计算，即式计算，即式计算，即式计算，即过渡区的范围，可用下式判断：过渡区的范围，可用下式判断：式中式中 流动从水力光滑管区转到过渡区的临界速度和相流动从水力光滑管区转到过渡区的临界速度和相 应的雷诺数值；应的雷诺数值；流动从过渡区转到粗糙管区的临界速度和相应的流动从过渡区转到粗糙管区的临界速度和相应的 雷

12、诺数值；雷诺数值；3)3)3)3)粗粗粗粗糙糙糙糙管管管管区区区区(阻阻阻阻力力力力平平平平方方方方区区区区)该该该该区区区区的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦阻阻阻阻力力力力系系系系值值值值仅仅仅仅取取取取决决决决于于于于管管管管壁壁壁壁的的的的相相相相对对对对粗糙度，用尼古拉兹公式计算粗糙度，用尼古拉兹公式计算粗糙度，用尼古拉兹公式计算粗糙度，用尼古拉兹公式计算 对于管径对于管径对于管径对于管径DNDNDNDN 40404040的管子，可用更简单的希弗林松公式的管子，可用更简单的希弗林松公式的管子，可用更简单的希弗林松公式的管子，可用更简单的希弗林松公式：根根据据过过渡渡区区范范围围的的判判别别式式

13、和和推推荐荐使使用用的的当当量量绝绝对对粗粗糙糙度度K K值值，下下表表列列出出了了水水温温6060、9090时时，相相应应于于K K0.2mm0.2mm和和K=0.5mmK=0.5mm时的过渡区临界速度时的过渡区临界速度v v1 1和和v v2 2值。值。从从表表中中可可见见，设设计计室室内内热热水水供供暖暖系系统统时时，管管中中流流速速一一般般在在v v1 1和和v v2 2值值之之间间。因因此此，热热水水在在室室内内供供暖暖系系统统管管路路内内的的流动状态，几乎都处在过渡区内。流动状态，几乎都处在过渡区内。室室外外热热水水供供热热管管网网(K=0.5mm)K=0.5mm)，设设计计都都采

14、采用用较较高高的的流流速速(通通常常大大于于0.50.5m ms)s)，因因此此，水水在在室室外外热热水水管管网网中中的的流流动状态，大多处于阻力平方区内。动状态，大多处于阻力平方区内。2.2.2.2.水力计算表：水力计算表：水力计算表：水力计算表：管道内的流速、流量和管径的关系表达式为：管道内的流速、流量和管径的关系表达式为：管道内的流速、流量和管径的关系表达式为：管道内的流速、流量和管径的关系表达式为：式中式中式中式中 G G G G管段中的水流量，管段中的水流量，管段中的水流量，管段中的水流量，kgkgkgkgh h h h；其其其其它符号同前。它符号同前。它符号同前。它符号同前。将式（

15、将式（将式（将式（4-24-24-24-2）的流速）的流速）的流速）的流速v v v v代入式代入式代入式代入式(4(4(4(41)1)1)1)，整理成更方便的计算，整理成更方便的计算，整理成更方便的计算，整理成更方便的计算公式：公式：公式：公式：在给定热媒状态参数及其流动状态的条件下，在给定热媒状态参数及其流动状态的条件下，在给定热媒状态参数及其流动状态的条件下，在给定热媒状态参数及其流动状态的条件下，和和和和 值均值均值均值均为已知，则式（为已知，则式（为已知，则式（为已知，则式（4-14-1）就表示为）就表示为）就表示为）就表示为R R R R(d(d(d(d，G)G)G)G)的函数式。

16、只的函数式。只的函数式。只的函数式。只要已知要已知要已知要已知R R R R、G G G G、d d d d中任意两个数，就可确定第三个数值。根中任意两个数，就可确定第三个数值。根中任意两个数，就可确定第三个数值。根中任意两个数，就可确定第三个数值。根据这种关系利用公式（据这种关系利用公式（据这种关系利用公式（据这种关系利用公式（43434343）而编制出室内热水供暖管道）而编制出室内热水供暖管道）而编制出室内热水供暖管道）而编制出室内热水供暖管道水力计算表。水力计算表。水力计算表。水力计算表。（二）局部损失（二）局部损失（二）局部损失（二）局部损失计算公式：计算公式：（三）阻力损失的计算方法

17、（三）阻力损失的计算方法（三）阻力损失的计算方法（三）阻力损失的计算方法1.1.1.1.2.2.2.2.当量局部阻力法（动压头法）：当量局部阻力法（动压头法）：当量局部阻力法（动压头法）：当量局部阻力法（动压头法）：基本原理是将管段的沿程损失转变为等量的局部损失计算。基本原理是将管段的沿程损失转变为等量的局部损失计算。这种方法在单管顺流式系统水力计算时用。这种方法在单管顺流式系统水力计算时用。3.3.3.3.当量长度法当量长度法当量长度法当量长度法基本原理是将管段的局部损失折合为沿程损失来计算。基本原理是将管段的局部损失折合为沿程损失来计算。当量长度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。当量长

18、度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。三三三三.水力计算的三种情况：水力计算的三种情况：水力计算的三种情况：水力计算的三种情况：R R R R(d(d(d(d，G)G)G)G)1.1.1.1.已知系统各管段的流量和系统的作用压头，确定各管段已知系统各管段的流量和系统的作用压头，确定各管段已知系统各管段的流量和系统的作用压头，确定各管段已知系统各管段的流量和系统的作用压头，确定各管段的管径；的管径；的管径；的管径；P(R)P(R)P(R)P(R)，G dG dG dG d；2.2.2.2.已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所需已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所需已知系统各

19、管段的流量和各管段的管径，确定系统所需已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所需的作用压头；的作用压头；的作用压头；的作用压头；G G G G，d d d d P P P P；3.3.3.3.已知系统各管段的管径和允许阻力损失，确定各管段的已知系统各管段的管径和允许阻力损失，确定各管段的已知系统各管段的管径和允许阻力损失，确定各管段的已知系统各管段的管径和允许阻力损失，确定各管段的流量；流量；流量；流量；d d d d，P GP GP GP G，不等温降法的水力计算，就是不等温降法的水力计算，就是不等温降法的水力计算，就是不等温降法的水力计算，就是按这种方法进行的。按这种方法进行的。按这

20、种方法进行的。按这种方法进行的。四四四四.水力计算的一般要求：水力计算的一般要求：水力计算的一般要求：水力计算的一般要求：1.1.1.1.各种水力计算都是先计算最不利环路（允许的平均比摩各种水力计算都是先计算最不利环路（允许的平均比摩各种水力计算都是先计算最不利环路（允许的平均比摩各种水力计算都是先计算最不利环路（允许的平均比摩阻最小的环路称为最不利环路，一般情况下是从热源到阻最小的环路称为最不利环路，一般情况下是从热源到阻最小的环路称为最不利环路，一般情况下是从热源到阻最小的环路称为最不利环路，一般情况下是从热源到最远立管所在的环路为最不利环路），然后再进行其它最远立管所在的环路为最不利环路

21、），然后再进行其它最远立管所在的环路为最不利环路），然后再进行其它最远立管所在的环路为最不利环路），然后再进行其它分支环路的水力计算，最后计算的结果，分支环路的水力计算，最后计算的结果，分支环路的水力计算，最后计算的结果，分支环路的水力计算，最后计算的结果，最不利环路与最不利环路与最不利环路与最不利环路与并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于 15%15%15%15%。2.2.2.2.总压力损失附加值：总压力损失附加值：总压力损失附加值：总压力损失附加值：整个热水供

22、暖系统总的计算压力损失，宜增加整个热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加整个热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加整个热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加10%10%10%10%的附的附的附的附加值，以此确定系统必需的循环作用压力。加值，以此确定系统必需的循环作用压力。加值，以此确定系统必需的循环作用压力。加值，以此确定系统必需的循环作用压力。3.3.3.3.室内热水供暖系统水的允许限定流速：室内热水供暖系统水的允许限定流速：室内热水供暖系统水的允许限定流速：室内热水供暖系统水的允许限定流速：在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，在实际设计

23、过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速，但往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速，但往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速，但往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速，但流速过大会使管道产生噪声。所以流速过大会使管道产生噪声。所以流速过大会使管道产生噪声。所以流速过大会使管道产生噪声。所以近环环路的立、支管近环环路的立、支管近环环路的立、支管近环环路的立、支管内的水流速也不应大于下列数值：内的水流速也不应大于下列数值：内的水流速也不应大于下列数值：内的水流速也不应大于下列数值：民用建筑民

24、用建筑民用建筑民用建筑 1.2 1.2 1.2 1.2m/sm/sm/sm/s生产厂房的辅助建筑物生产厂房的辅助建筑物生产厂房的辅助建筑物生产厂房的辅助建筑物 2 2 2 2m/sm/sm/sm/s生产厂房生产厂房生产厂房生产厂房 3 3 3 3m/sm/sm/sm/s第二节机械循环单管热水供暖系统管路的水力第二节机械循环单管热水供暖系统管路的水力第二节机械循环单管热水供暖系统管路的水力第二节机械循环单管热水供暖系统管路的水力 计算方法和例题计算方法和例题计算方法和例题计算方法和例题 机械循环系统的作用半径大，其室内热水供暖系统的总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控

25、制在压力损失一般控制在10-2010-20kPakPa，对水平式或较大型系统，对水平式或较大型系统，可达可达20-5020-50kPakPa 进行水力计算时，进行水力计算时，机械循环室内热水供暖系统一般先设机械循环室内热水供暖系统一般先设定入口处的资用循环压力，按最不利循环环路的平均比定入口处的资用循环压力，按最不利循环环路的平均比摩阻摩阻R Rpjpj,来选用该环路的各管段管径。当入口处的资用来选用该环路的各管段管径。当入口处的资用压力较高，管道流速和系统的实际总压力损失可相应提压力较高，管道流速和系统的实际总压力损失可相应提高。但在实际工程设计中，最不利循环环路的各管段水高。但在实际工程设

26、计中，最不利循环环路的各管段水流速过高（即管径过小），各并联环路的压力损失势必流速过高（即管径过小），各并联环路的压力损失势必难以平衡。所以难以平衡。所以常用控制常用控制R Rpjpj值的方法，取值的方法，取R Rpjpj=60-=60-120120Pa/mPa/m选取管径，剩余的资用循环压力，用入口处的选取管径，剩余的资用循环压力，用入口处的调压装置节流。调压装置节流。机械循环热水采暖系统作用压头：机械循环热水采暖系统作用压头：机械循环系统中，重力循环作用压力与水泵提供的循机械循环系统中，重力循环作用压力与水泵提供的循环作用压头相比是很小的在计算最不利环路时可以忽环作用压头相比是很小的在计算

27、最不利环路时可以忽略。略。但它是造成采暖系统竖向失调的重要原因，所以在各但它是造成采暖系统竖向失调的重要原因，所以在各立管散热器并联管路阻力平衡计算时不能忽略。立管散热器并联管路阻力平衡计算时不能忽略。对机械循环单管系统，如建筑物各部分层数相同时，每根立管所对机械循环单管系统，如建筑物各部分层数相同时，每根立管所产生的重力循环作用压力近似相等，可忽略不计；如建筑物各部产生的重力循环作用压力近似相等，可忽略不计；如建筑物各部分层数不同时，高度和各层热负荷分配比不同的立管之间所产生分层数不同时，高度和各层热负荷分配比不同的立管之间所产生的重力循环作用压力不相等，在计算各立管之间并联环路的压降的重力

28、循环作用压力不相等，在计算各立管之间并联环路的压降不平衡率时，应将其重力循环作用压力的差额计算在内。重力循不平衡率时，应将其重力循环作用压力的差额计算在内。重力循环作用压力可按设计工况下的最大值的环作用压力可按设计工况下的最大值的2/32/3计算（约相当于采暖室计算（约相当于采暖室外平均温度下对应的供回水温度下的作用压力值）。外平均温度下对应的供回水温度下的作用压力值）。例题：如图所示之垂直式单管顺流机械循环热水供暖系例题：如图所示之垂直式单管顺流机械循环热水供暖系例题：如图所示之垂直式单管顺流机械循环热水供暖系例题：如图所示之垂直式单管顺流机械循环热水供暖系统。确定管路的管径及总压力损失。供

29、水温度统。确定管路的管径及总压力损失。供水温度统。确定管路的管径及总压力损失。供水温度统。确定管路的管径及总压力损失。供水温度95959595，回，回，回，回水温度水温度水温度水温度70707070，散热器内的数字，表示散热器的热负荷，散热器内的数字，表示散热器的热负荷，散热器内的数字，表示散热器的热负荷，散热器内的数字，表示散热器的热负荷（W W W W）。）。）。）。楼层高度为楼层高度为楼层高度为楼层高度为3 3 3 3m m m m。系统与外网连接，引入口处的系统与外网连接，引入口处的系统与外网连接，引入口处的系统与外网连接，引入口处的供回水压差为供回水压差为供回水压差为供回水压差为30

30、303030kPakPakPakPa(图中只画出系统的一个分支路）。图中只画出系统的一个分支路）。图中只画出系统的一个分支路）。图中只画出系统的一个分支路）。计算步骤：计算步骤：计算步骤：计算步骤：1.1.在轴测图上，进行管段编号，立管编号，并注明各管段在轴测图上，进行管段编号，立管编号，并注明各管段在轴测图上，进行管段编号，立管编号，并注明各管段在轴测图上，进行管段编号，立管编号，并注明各管段的热负荷和管长。的热负荷和管长。的热负荷和管长。的热负荷和管长。2.2.确定最不利环路。确定最不利环路。确定最不利环路。确定最不利环路。该环路为管段该环路为管段该环路为管段该环路为管段112112。3.

31、3.计算最不利环路计算最不利环路计算最不利环路计算最不利环路1 1）计算）计算）计算）计算RRpjpj 由于引入口处外网的供回水压差较大。考虑系统中各环路的压力损由于引入口处外网的供回水压差较大。考虑系统中各环路的压力损由于引入口处外网的供回水压差较大。考虑系统中各环路的压力损由于引入口处外网的供回水压差较大。考虑系统中各环路的压力损失易于平衡，用推荐的平均比摩阻失易于平衡，用推荐的平均比摩阻失易于平衡，用推荐的平均比摩阻失易于平衡，用推荐的平均比摩阻 来确定最不来确定最不来确定最不来确定最不利环路各管段的管径。利环路各管段的管径。利环路各管段的管径。利环路各管段的管径。2 2）根据公式计算流

32、量，并填入水力计算表中。根据公式计算流量，并填入水力计算表中。根据公式计算流量，并填入水力计算表中。根据公式计算流量，并填入水力计算表中。R Rpjpj=60-120=60-120Pa/mPa/m，3 3）根据）根据）根据）根据GG、RRpjpj，查水力计算表，选择接近查水力计算表，选择接近查水力计算表，选择接近查水力计算表，选择接近RRpjpj的管径，的管径，的管径，的管径，查出查出查出查出d d、RR、v v列入表中。列入表中。列入表中。列入表中。例如管段例如管段1 1，Q=74800WQ=74800W，则则根据根据G=2573kg/h,G=2573kg/h,RRpjpj=45.3Pa/m

33、,=45.3Pa/m,查表，查表，d=40mm,d=40mm,用插入法计算出用插入法计算出R=116.41Pa/mR=116.41Pa/m，v=0.552m/sv=0.552m/s4 4）计算沿程阻力计算沿程阻力计算沿程阻力计算沿程阻力 5 5）计算局部阻力）计算局部阻力）计算局部阻力）计算局部阻力根据系统中实际局部管件的情况，列出各管段局部管件名称，由表根据系统中实际局部管件的情况，列出各管段局部管件名称，由表4-24-2查得各管段的局部阻力系数值，列入表中。注意三通、四通局部查得各管段的局部阻力系数值，列入表中。注意三通、四通局部阻力系数应列在流量较小的管段上。阻力系数应列在流量较小的管段

34、上。根据流速根据流速v v由表由表4-34-3查得动压头查得动压头P Pd d=v v2 2/2/2值值,根据上式计算局部阻力，根据上式计算局部阻力，列入计算表中。列入计算表中。6 6）求各管的阻力求各管的阻力求各管的阻力求各管的阻力P P P P7 7）求最不利环路的总压力损失（总阻力）求最不利环路的总压力损失（总阻力）求最不利环路的总压力损失（总阻力）求最不利环路的总压力损失（总阻力）入口处的剩余循环作用压力用调节阀门节流消耗掉。入口处的剩余循环作用压力用调节阀门节流消耗掉。入口处的剩余循环作用压力用调节阀门节流消耗掉。入口处的剩余循环作用压力用调节阀门节流消耗掉。4.4.确定其它立管的管

35、径。立管确定其它立管的管径。立管确定其它立管的管径。立管确定其它立管的管径。立管:1 1 1 1）求立管）求立管）求立管）求立管的资用压力的资用压力的资用压力的资用压力 它与立管它与立管它与立管它与立管为并联环路，即与为并联环路，即与为并联环路，即与为并联环路，即与管段管段管段管段6 6 6 6、7 7 7 7为并联环路。为并联环路。为并联环路。为并联环路。根据并联环路节点压力平衡原理，根据并联环路节点压力平衡原理，根据并联环路节点压力平衡原理，根据并联环路节点压力平衡原理，P P P P=（P P P Py y y y+P P P Pj j j j)6 6 6 6、7 7 7 7-（P P

36、P P-P P P P）=（P P P Py y y y+P P P Pj j j j)6 6 6 6、7 7 7 7 Pa Pa Pa Pa2)2)2)2)求求求求R R R Rpjpjpjpj3 3 3 3）选择管径，计算阻力损失、不平衡率）选择管径，计算阻力损失、不平衡率）选择管径，计算阻力损失、不平衡率）选择管径，计算阻力损失、不平衡率根据根据G G和和R Rpjpj，选立管，选立管的立支管的管径，取的立支管的管径，取DN15DN15 1515。计计算算出出立管立管的总压力损失为的总压力损失为29412941PaPa。与立管与立管进行平衡，不进行平衡，不平衡率为平衡率为-8.2%-8.

37、2%。在。在 15%15%以内，符合要求。以内，符合要求。5.5.立管立管立管立管立管立管立管立管与与与与58585858管段并联。同理其资用压力管段并联。同理其资用压力管段并联。同理其资用压力管段并联。同理其资用压力P P P P=（P P P Py y y y+P P P Pj j j j)5-85-85-85-8=3524Pa=3524Pa=3524Pa=3524Pa，立管管径选用立管管径选用立管管径选用立管管径选用DN15DN15DN15DN15 15151515。计算结果立管计算结果立管计算结果立管计算结果立管的总压力损失为的总压力损失为的总压力损失为的总压力损失为294129412

38、9412941PaPaPaPa，不平衡率为不平衡率为不平衡率为不平衡率为6.5%6.5%6.5%6.5%。6.6.立管立管立管立管立管立管立管立管与与与与49494949管段并联。计算同理。管段并联。计算同理。管段并联。计算同理。管段并联。计算同理。不平衡率超出允许值，因已选用最小管径，不可能再用调不平衡率超出允许值，因已选用最小管径，不可能再用调不平衡率超出允许值，因已选用最小管径，不可能再用调不平衡率超出允许值，因已选用最小管径，不可能再用调整管径的办法来消耗整管径的办法来消耗整管径的办法来消耗整管径的办法来消耗多余压力多余压力多余压力多余压力。故而。故而。故而。故而采用立管上的阀门节采用

39、立管上的阀门节采用立管上的阀门节采用立管上的阀门节流消耗掉，达到阻力平衡的目的。流消耗掉，达到阻力平衡的目的。流消耗掉，达到阻力平衡的目的。流消耗掉，达到阻力平衡的目的。7.7.立管立管立管立管立管立管立管立管与与与与310310310310管段并联。计算同理。管段并联。计算同理。管段并联。计算同理。管段并联。计算同理。解决水平失调的办法：解决水平失调的办法：解决水平失调的办法：解决水平失调的办法：1.1.1.1.阀门调节剩余压力：阀门调节剩余压力：阀门调节剩余压力：阀门调节剩余压力：最好是调节阀，或孔板；散热器温最好是调节阀，或孔板；散热器温控阀或与调节阀配合使用。控阀或与调节阀配合使用。2

40、.2.2.2.供回水干管采用同程式布置。供回水干管采用同程式布置。供回水干管采用同程式布置。供回水干管采用同程式布置。3.3.仍采用异程式系统，仍采用异程式系统，采用采用采用采用“不等温降不等温降不等温降不等温降”方法进行水力计方法进行水力计方法进行水力计方法进行水力计算算算算。4.4.仍采用异程式系统，仍采用异程式系统，采用首先计算最近立管环路的方法采用首先计算最近立管环路的方法采用首先计算最近立管环路的方法采用首先计算最近立管环路的方法。该方法是首先计算通过最近立管环路上各管段的管径。然该方法是首先计算通过最近立管环路上各管段的管径。然后以最近立管的总压力损失为基准，在允许的不平衡率范后以

41、最近立管的总压力损失为基准，在允许的不平衡率范围内（增加围内（增加15%15%），确定最近立管后面的供回水干管和其），确定最近立管后面的供回水干管和其它立管的管径。它立管的管径。第三节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力第三节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力第三节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力第三节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力 计算方法和例题计算方法和例题计算方法和例题计算方法和例题将上题改为同程式系统，管路系统图见下图。供回水温度将上题改为同程式系统，管路系统图见下图。供回水温度将上题改为同程式系统，管路系统图见下图。供回水温度将上题改为同程式系统，管路系统图见下图。供回水

42、温度为为为为95/7095/7095/7095/70；系统与外网连接。在引入口处外网的供回；系统与外网连接。在引入口处外网的供回；系统与外网连接。在引入口处外网的供回；系统与外网连接。在引入口处外网的供回水压差为水压差为水压差为水压差为30303030kPakPakPakPa，楼层高为楼层高为楼层高为楼层高为3 3 3 3m m m m。计算步骤：计算步骤：计算步骤：计算步骤：1.1.1.1.计算通过最远立管计算通过最远立管计算通过最远立管计算通过最远立管的环路，从而确定出供水干管各管的环路，从而确定出供水干管各管的环路，从而确定出供水干管各管的环路，从而确定出供水干管各管段、立管段、立管段、

43、立管段、立管和回水总干管的管径及其压力损失。和回水总干管的管径及其压力损失。和回水总干管的管径及其压力损失。和回水总干管的管径及其压力损失。2.2.2.2.用同样方法通过最近立管用同样方法通过最近立管用同样方法通过最近立管用同样方法通过最近立管的环路，从而确定出立管的环路，从而确定出立管的环路，从而确定出立管的环路，从而确定出立管 和回水干管的管径及其压力损失。和回水干管的管径及其压力损失。和回水干管的管径及其压力损失。和回水干管的管径及其压力损失。3 3.求并联环路立管求并联环路立管求并联环路立管求并联环路立管和立管和立管和立管和立管的压力损失不平衡率。使其的压力损失不平衡率。使其的压力损失

44、不平衡率。使其的压力损失不平衡率。使其限制在限制在限制在限制在 5%5%5%5%内。计算系统的总压力损失。内。计算系统的总压力损失。内。计算系统的总压力损失。内。计算系统的总压力损失。（P P P Py y y y+P P P Pj j j j)1 1 1 1、2 2 2 2、8 8 8 8、9 9 9 9、1014101410141014 10%10%10%10%=10226 Pa=10226 Pa=10226 Pa=10226 Pa4.4.4.4.绘制出管路压力平衡分析图。绘制出管路压力平衡分析图。绘制出管路压力平衡分析图。绘制出管路压力平衡分析图。5.5.5.5.由压力平衡分析图求出各立

45、管的供回水节点间的资用压由压力平衡分析图求出各立管的供回水节点间的资用压由压力平衡分析图求出各立管的供回水节点间的资用压由压力平衡分析图求出各立管的供回水节点间的资用压力值，求出力值，求出力值，求出力值，求出R R R Rpjpjpjpj,根据流量和比摩阻选择管径，计算压力根据流量和比摩阻选择管径，计算压力根据流量和比摩阻选择管径，计算压力根据流量和比摩阻选择管径，计算压力损失，并求出不平衡率，限制在损失，并求出不平衡率，限制在损失，并求出不平衡率，限制在损失，并求出不平衡率，限制在 10%10%10%10%内。内。内。内。说明：说明：说明：说明：1.1.同程式系统的水平失调：同程式系统的水平

46、失调：同程式系统的水平失调：同程式系统的水平失调：当个别立管供回水节点间的资用压力过小或过大时，说明当个别立管供回水节点间的资用压力过小或过大时，说明设计不合理，应调整设计不合理，应调整1 1、2 2步骤的水力计算，适当改变个步骤的水力计算，适当改变个别供回水干管的管段直径，使之易于选择各立管的管径，别供回水干管的管段直径，使之易于选择各立管的管径，并满足并联环路不平衡率的要求。并满足并联环路不平衡率的要求。为此，为此，在水力计算时，管路系统前半部供水干管的比摩阻在水力计算时，管路系统前半部供水干管的比摩阻在水力计算时，管路系统前半部供水干管的比摩阻在水力计算时，管路系统前半部供水干管的比摩阻

47、RR值，宜选用稍小于回水干管的值，宜选用稍小于回水干管的值，宜选用稍小于回水干管的值，宜选用稍小于回水干管的RR值；而管路系统后半部值；而管路系统后半部值；而管路系统后半部值；而管路系统后半部供水干管供水干管供水干管供水干管RR值，宜选用稍大于回水干管的值，宜选用稍大于回水干管的值，宜选用稍大于回水干管的值，宜选用稍大于回水干管的RR值值值值。2.2.等温降法。等温降法。等温降法。等温降法。7.77.745456 67.77.75.55.545453.03.04015401540154015401540151.21.2%同程系统等温降法计算最远立管回路的供水干管、等温降法计算最远立管回路的供水干管、立管及回水总干管的直径立管及回水总干管的直径用同样的方法计算最近立管环路的立管、用同样的方法计算最近立管环路的立管、回水干管的直径，不平衡度回水干管的直径，不平衡度5%根据压力平衡原则计算其它立管的直径，根据压力平衡原则计算其它立管的直径，不平衡度不平衡度10%