网 案 * 通过底层散热器总阻力即系统作用压力富裕度的值如下：
答 后 课 * 通过二层散热器压降不平衡率如下：
* 通过三层散热器压降不平衡率如下：
流体输配管网作业（第四章）
* 习题4－6 汽液两相流管网的基本水力特征是什么？ * 答:(1)属蒸汽、凝结水的两相流动； * （２）流动过程中，由于压力温度的变化，工质状态参数变化较大，
. 增大。
w *
(2)阻力受物料特性的影响;物料密度大、黏性大时，摩
ww 擦作用和悬浮速度大，阻力也大，颗粒分布不均匀时颗粒间速度差异
大，互相碰撞机会多，因而阻力也大。
网 (3)阻力计算的基本方法是把两相流和单相流看作相同
案 流态,物料流看作特殊的流体,利用单相流体的阻力公式计算。
答
后
课
* 第五章
流体输配管网作业
* 5-25.在n＝2000rpm的条件下实测一离心泵的结果：
Q=0.17m3/S,H=104m,N=184kw如有一与之几何相似的水
泵，其叶轮比上述泵的叶轮大一倍，在n＝1500r/min之下
运行，试求在效率相同的工况点的流量、扬程、功率及效率
各为多少？
* 解：由相似率知 *
m * 故效率相同的工况点的流量、扬程及功率、效率分别为 co 1.02m3/S，234m，2484kw,0.942。 aw. * 5-26.有一转速为1480r/min的水泵，理论流量Q=0.0833m3/S, hd 叶轮外径D2＝360mm，叶轮出口有效面积A＝0.023m2,叶片 k 出口安装角β2＝30°，试作出口速度三角形．假设流体进入 w. 叶片前没有预旋运动，即vu1=0.试计算此泵的理论压头HT∞。 ww 设涡流修正系数k=0.77,理论压头HT为多少？
后
课 * 单管制：△ph=gh3(ρg1- ρg)+ gh2(ρg2- ρg)+ gh1(ρ ρ
g)
*
=9.8×3 ×(968.65-961.92)+ 9.8×3 ×
(971.83-961.92)+ 9.8×3 ×(977.81-961.92=956.4 pa
* 3－2
流体输配管网作业
* 确定如下图所示垂直式双管顺流重力循环热水供暖 系统管路的管径。热媒参数为：供水温度为tg＝95oc， 回水温度th＝70oc。只算Ⅰ、Ⅱ立管，散热器内的数字 表示散热器的热负荷；散热器进出水支管管长1.5ｍ， 进出水支管均有截止阀和乙字弯，每根立管和热源进 出口设有闸阀，楼层高为2.8米。
流体输配管网习题课
流体输配管网作业
* 第一章 * 1. 流体输配管网有哪些基本组成部分？各有什么作用？ * 基本组成：管道；动力装置；调节装置；末端装置；附属设备。
om * 作用：管道为流体流动提供流动空间；动力装置为流体流动提供需要 c 的动力；调节装置调节流量，开启、关闭管段内流体的流动；末端装 . 置直接使用流体，是流体输配管网内流体介质的服务对象；附属装置 aw 为管网正常、安全、高效地工作提供服务。 khd * 2.比较开式管网与闭式管网、枝状管网与环状管网的不同点。 . * 答：开式管网：管网内流动的流体介质直接于大气相接触，开式液体 w 管网水泵需要克服高度引起的静水压头，耗能较多。开式液体管网内 ww 因与大气直接接触，氧化腐蚀现象比闭式管网严重。
该点以后所有用户都将因停运而受影响。 * 环状管网：管网某管段内流体介质的流向不确定，可能根据实际工况
发生改变；管网结构比较复杂，初投资较枝状管网大；但管网某处发 生故障而停运检修时，该点以后用户可通过另一方向供应流体，因而 事故影响范围小，管网可靠性比枝状管网高。
流体输配管网作业（第二章）
* 习题2－11 如图所示管网，输送含谷物粉尘的空气，常温 下运行，对该管网进行水力计算，获得管网特性曲线方程。
o 基本方法。
.c * 答:要点(1)阻力与流速的变化关系;气固两相流中，既有物料颗粒的运
w 动，有存在颗粒与气体间的速度差，阻力要比单相气流的阻力大，对
a 于两相流在流速较小时阻力随流速增大而增大。随着流速的增大，颗
d 粒过渡到悬浮运动，总阻力随流速增大而减小，流速再增大，颗粒完
kh 全悬浮，均匀分布于某个风管，阻力与单相气流相似，随流速增大而
40 oc（容重＝992kgf/m3）,[Hs]=5m,吸水面标高102m，水面为大气 压，吸入管段阻力为0.79m.试求：泵轴的标高最高为多少？如此泵装 在昆明地区，海拔高度为1800m，泵的安装位置标高应为多少？设此 泵输送水温不变，地区海拔为102m,但系一凝结水泵，制造厂提供的 临界气蚀余量为△hmin=1.9m,冷凝水箱内压强为9000pa。泵的安装位 置有何限制？
风机入口负压最大，风管的连接处如果不严密，会有管外气体渗入；
（2）在吸入管段中静压绝对值为全压绝对值与动压值之和；（3）当
管网系统中只有吸入管段时，风机的风压应等于吸入管网的阻力及出
口动压损失之和。压出段的特征主要是：（1）压出段的全压和为正
值，在风机出口全压最大；（2）压出段的静压一般为正值，此种情
.com * 最不利环路资用压力 aw * △P= gH(ρh- ρg)+ △Pｆ＝9.81×（0.5+3）（977.81－ d 961.92）+350＝896ｐａ kh * 最不利环路长度 . * ∑ ww Li1=(2.8+3)+13.5+10+10+10+8+(8.9+3+8)+10+10+10+12. w 8+2.8=122.8m
会伴随着相态变化； * （３）由于流速较高，可能形成水塞或水击等不利现象，因此应控
制流速并及时排除凝水； * （４）系统运行时排气，系统停止运行时补气,以保证系统长期可靠
运行; * (5)凝结水回收方式有重力回水,余压回水,机械回水等多种方式(回水
管段也有少量蒸汽存在)
m 习题4－12 简述气固两相流的阻力特征和阻力计算的
网 * 7－5.什么是调节阀的工作流量特性？在串联管道中，怎样才能使调节 阀的工作流量特性接近理想流量特性？
案 * 7-9 简述管网水力稳定性的概念。提高管网水力稳定性的主要途径是 答 什么？
* 7－10.什么是水力失调，怎样克服水力失调？
后 课 * 答：吸入段的特征主要是：（1）吸入段的全压和静压均为负值，在
况下，全压的绝对值为静压绝对值和动压绝对值之和，但在管段截面
积很小的断面，由于动压上升，也可能出现静压为负的情况，此时动
压的绝对值等于静压和全压绝对值之和。另外，在吸入段和压出段，
全压均是沿程下降的，而在风机的进出口处全压的绝对值达到最大。 静压的绝对值一般亦达到最大，如接口不严密，渗漏将很严重，既降 低了风机的性能，也增加了管网内外掺混形成气体污染的可能性。
* （提示：先求出口绝对速度的径向分速度vr2,作出速度三角
形。 ）
网
案 * 解：由Q＝vr2A得vr2=Q/A=0.0833/0.023=3.62 m/s 答 * U2=wr=πD2n/60=π*0.36*1480/60=27.9 m/s 后 * v U2= U2- vr2ctgβ2=27.9-3.62*1.732=21.6 m/s
* 2－14 某大型电站地下主厂房发电机房需在拱顶内设置两根相同的
矩形送风管进行均匀送风，送风温度20°c，试设计这两根风管。设
计条件：总送风量40×104m3/h,每根风管风口15个，风口风速8ｍ／
m ｓ，风口间距16.5ｍ。 co 流体输配管网作业（第三章）
. * 习题3-1计算习题3－1中各散热器所在环路的作用压力。 tg aw ＝95oc， tg1＝85oc， tg2＝80oc，th＝70oc。（设底层 hd 散热器中心与热源中心高差为3ｍ）
网的设计动力与在设计流量下的动力需求不符，即管网的动力源匹配 不合理；2）管网的流动阻力特性发生变化，即管网阻抗与设计值不
后 符。要克服管网的水力失调，必须首先使管网在各管段流量为设计值 课 时，管网能够满足能量平衡，即所有环路中的动力与流动阻力相平衡，
这里的动力和阻力既包括管网内部的因素，也包括环境对管网的作用 （如重力作用力因素等），另外，由于实际运行条件的变化（如管网 安装状况、管道及设备的变化、用户流量调整等）使管路阻抗发生变 化，需要能够采取恰当的调节措施，使管网所有环路在提供的动力与 各管段流量为要求值时的阻力相平衡。
d * 安装于液面下的高度为Hg
h * Hg≥(Pv-Po)/γ+[∆h]+ Σhs'≥(7500-9000)/(992*9.807)+2.2+0.79=2.84 m
k *
所以泵轴和水箱液面的高差必须不小于2.84米．
w. 流体输配管网作业
ww * 第7章
* 7－4.气体管网的压力分布图中，吸入段和压出段各有什么显著特征？
* 7-5答：调节阀的工作流量特性是指调节阀在前后压差随负荷 变化的工作条件下，调节阀的相对开度与相对流量之间的关 系。在串联管路中，调节阀全开时阀前后压差与系统总压差 的比值称为阀权度，阀权度值的范围是0~1，其值越接近1，
m 调节阀的工作流量特性与理想流量特性越接近。 .co * 7-9答：管网中各个管段或用户，在其它管段或用户的流量改变时， w 保持本身流量不变的能力，称其为管网的水力稳定性。通常用管段或 a 用户规定流量 Qg和工况变动后可能达到的最大流量Qmax 的比值y hd 来衡量管网的水力稳定性，即y= Qg / Qmax 。因 w.k ，可见提高管网水力稳定性的主要方法是相对地减小网路干管的压降， ww 或相对地增大用户系统的压降。 网 * 7-10答：管网中的管段实际流量与设计流量不一致，称为水力失调。 案 水力失调的原因主要是：1）管网中的动力源提供的能量与设计不符， 答 包括两个方面，一是动力源的实际工作参数与设计参数不符，一是管