P12
P22 Lຫໍສະໝຸດ 1.4106

d

192.2
d
Q0
0.25
Q02 d5
0
T T0
铸铁管：
P12
P22 L

1.3

106

1 d
0.284

5158
d
Q0

Q02 d5
0
T T0
三、燃气管道水力计算图表
压力不同、管材不同，水力计算公式也不同，所以也 就对应着不同的水力计算图表。另外，燃气种类不同 时，由于不同种类燃气的密度、粘度等有很大的不同 ，所以计算图表也不同。
0
T T0
钢管、塑料管：
P L

6.89

106

d
192.2
d
Q0
0.25
Q02 d5
0
T T0
铸铁管：
P L

6.39 106
1 d
5158 d
Q0
0.284

Q02 d5
0
T T0
二、高中压燃气管道水力计算公 式
钢管、塑料管：
公式法
P12
P22 L

1.4

10
6

d
d
192.2 Q0
0.25

Q02 d5
0
T T0
图表法

P12
L
P22
0 1

3.1(
kPa)2
/
m

P12
P22 L
0 0.7

3.10.7
2.17( kPa)2
的低压燃气钢管，当流量Q0＝10Nm3/h时，管段压力降
为4Pa，求该管道管径。 解：公式法：假设为层流：将
＝ 64 和 Re vd
Re

代入：
p l
6.26107
L20 d5

T T0
得：d=78.16mm,取标准管径80mm。
据d计算Re=1768<2100,层流区。假设正确，计算有效。
①管段的途泄流量等于单位长度途泄流量乘以该管段的长 度。 ②若管段是两个小区的公共管道，需同时向两侧供气时， 其途泄流量应为两侧的单位长度途泄流量之和乘以管长。
x
2

n
n
1 1.75(2
1)
x

0.66(2
1) 2

x
2
n
n

1 1.75(n
1
1)
x

0.66(n

1
1)2

x
2
n
n
(
n

1
)

1.75
x
(
1

2


n
)

0.66
x
2
(
12

22


n2
)
n
n
n( n 1 ) 2
由 P1 P2 得：
1 1.75 0.88 x 0.11 2n 1 x (1 x)

n
x
•水力计算公式中幂指数为1.75时所得α值
支管数 n
支管数 n
x
x
1
5
∞
1
5
∞
0 0.5
0.5 0.5 1 0.674 0.59 0.562
对于燃气分配管道，分支管数一般不少于5～10个，x值在 0.3～1.0之间。此时系数α在0.5～0.6之间，水力计算公 式中幂指数等于1.75～2.0时，α值的变化并不大；实际计 算中均可采用平均值α=0.55。
一、低压燃气管道水力计算公式
层流区(Re<2100)：
P
L

1.13 1010
Q0 d4
0
T T0
临界区(Re=2100~3500)
紊流区(Re>3500)
P L

1.88
106
1

11.8Q0 23.0Q0
7 104 1 105
d d

Q02 d5
p12
l
p22
( p12
l
p22 ) 0 1
2、运动粘度：
人工燃气： ＝2510－6 m2/s 天然气： ＝1510－6 m2/s
3、取钢管的当量绝对粗糙度： ＝0.00017m
例 题 1：
已知：人工燃气的密度 ，0＝0.5Kg/Nm 3 运动粘度：
＝2510－6 m2/s 15℃时燃气流经l=100m长
(一)燃气分配管网供气方式
燃气分配管网的各管段根据连接用户的情况，可分为三种： 只有转输流量的管段
只有途泄流量的管段
有途泄流量和转输流 量的管段
燃气分配管段的负荷变化示意图
对于管段AB，途泄流量 为Q1，转输流量为Q2 管道起点A处，流量为 转输流量与途泄流量之 和； 管道终点B处，流量仅 为Q2。
故燃气分配管道的计算流量公式为：
Q 0.55Q1 Q2
(三)燃气分配管道途泄流量的确定
1.途泄流量的范围： 途泄流量只包括大量的居民用户和小型公共建筑用户。 用气负荷较大的公共建筑用户应作为集中负荷来计算。
2.两点假设： ⑴供气区域内居民用户和小型公共建筑用户是均匀分布的； ⑵途泄流量只取决于居民的人口密度。
（c）根据每个街区的燃气计算流量和燃气管道的长度，计
算管道单位长度向该街区供应的途泄流量。
q Q1 L
qA

L12

L23
QA L34 L45

L56
L61
qB

QB L12 L211
qC

L211
QC L23
L37
B C
A
F
D
E
（d）求管段的途泄流量
则： Q1 xQN
q xQN n
所以：
Py

KQ1N.75l[1

(
y

1)
x n
]1.75
整个管段的压力降为：
P1
n1
Py
y 1

KQ1N.75
L n 1
n 1
[1 ( y 1)
y 1
x ]1.75 n
将括号内各项以麦克劳林级数展开，取其前三项，并将
（n+1）式相加，得：
n( n 1 )( 2n 1 ) 6
整理得：
n1 [ 1 ( y 1 ) x ]1.75 ( n 1 )1 0.88x 0.11 2n 1 x2
i 1
n

n
压降计算公式：
P1

KQN1.75
L 1

0.88 x

0.11
2n n
1
3.计算步骤
对如图所示 的小区，计 算步骤如下 ：
B C
A
F
D
E
管段途泄流量的计算过程
B C
A
（a）在供气范围内，按不同的居
F
D
E
民人口密度或道路和建筑物的布局划分街区A、B～F。
（b）分别计算各个街区居民用气量及小型公共建筑年用气 量、小时计算流量，并按照用气量的分布情况布置配气管 道1-2、2-3……
----燃气在管道中的流速，m/s；
0 ----燃气密度，kg/Nm3；
T ----燃气绝对温度，K，T0=273K。
2、当量长度法
P


2
2
0
T T0
＝
L2 d
2
2
0
T T0
L2


d

当量长度不但与局部阻力系数有关，还与管径、沿程 阻力系数有关
因此，管件的局部压力降等于其当量长度为L2的直线管段 的沿程压力降，在计算管道及管道附件的总压力降时，管 道计算长度L应为
/
m
1502 P22 2.17 200
四、附加压头
由于空气与燃气密度不同，当管道始、末端存在标高差时， 在燃气管道中将产生附加压头。对始末端高程差值变化甚大 的个别管段，包括低压分配管道及建筑物的室内的低压燃气 管道，必须将附加压头计算在内。
计算公式： P g a g H
而管段内各段面处的流量是不断变化的，数值处于二者之间。 若假定沿管线长度向用户均匀地配气，则沿线流量变化呈直线 关系。
(二)燃气分配管道计算流量的确定
确定变负荷管段 的计算流量
原则--以计算流 量求得的管段压 力降应与变负荷 管段的实际压力 降相等。
计算流量先用转输流量与途泄流量的组合来表示
1
1.75(1
1)
x

0.66(1
1) 2

x
2

n
n
1
1.75(2
1)
x

0.66(2
1) 2

x
2
n
n

1
1.75(n
1 1)
x

0.66(n

1 1)2

x
2
n
n
1 1.75(1
1)
x

0.66(1
1) 2

对于室内燃气管道和厂、站区域的燃气管道，由于管路附 件较多，局部损失所占的比例较大应进行计算。计算方法 有两种，一种是用公式计算，根据实验数据查取局部阻力 系数，代入公式进行计算；另一种用当量长度法。