四章室内热水供暖系统的水力计算ppt课件.ppt

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1、第一篇供暖工程河北工业大学能源环境与工程学院建筑环境与设备工程系明确设计对象，由建筑和结构提供相关的设计图纸及甲方要求确立地点，查找相关气象参数，熟悉图纸，进行负荷计算确立系统形式，设计系统进行散热器计算确定各个房间散热器片数进行水力计算，确定管径，确定压头值选择相关设备：水箱，集气罐，阀门，水泵等，完成设计第四章室内热水供暖系统水力计算目的选择合适的管径d，通过阻力计算，使进入各立管、散热器的水流量符合设计要求4-1热水供暖系统管道水力计算基本原理一、水力计算基本公式流体流动阻力△P=△PY+△PJ=R

2、L+ZPa(4-1)式中△PY–计算管段的沿程阻力损失，Pa△PJ、Z–计算管段的局部损失，PaR–每米管长的沿程损失，Pa／mL–管段长度，m。（一）沿程阻力损失比摩阻RPa/m(4-2)式中d–管子内径m；υ–热媒在管道内的流速，m／s；ρ–热媒的密度，kg／m3；λ–管段的摩擦阻力系数。摩擦阻力系数值取决于管内热媒的流动状态和管壁的粗糙程度，其表达式为：λ=ƒ(Re,ε)Re=υd/γε=K/d式中Re–雷诺数(Re<2320,流动为层流；Re>2320，流动为紊流)γ–热媒的运动粘滞系数m2/s；K

3、–管壁的当量绝对粗糙度，m；ε–管壁的相对粗糙度。１.层流区（Re<2320）λ＝６４／Re对于在热水采暖系统中，很少遇到层流问题，仅仅在重力循环系统中个别的一些流量很小，管径很细的管段中才有可能遇到层流的流动状态。对于紊流区，整个系统区可以分为3个区域。（１）水力光滑管区（布拉修斯公式）Re<11d/K当Re在4000~100000范围内，布拉修斯公式能给出相当准确的数值。２.紊流区（Re>2320）(２)紊流过度区（洛巴耶夫公式）在Re=11d/K~Re=445d/K的范围我们可以认为是过度区，其计算可

4、以应用洛巴耶夫公式（３）紊流粗糙区（阻力平方区）尼古拉兹公式Re>445d/D当管径d≥40mm时，采用希弗林松推荐的公式λ=0.11(K/d)0.25（４）流态判别临界流速m/s临界雷诺数(5)紊流区统一公式柯列勃洛克公式阿里特舒里公式阿里特舒里公式是布拉修斯公式和希弗林公式的综合当量绝对粗糙度K对于室内的热水供暖系统K=0.2mm=0.0002m对于室外热水系统K=0.5mm=0.0005m对于流态的确定，工程人员可以直接根据已经计算出来的表格来确定，而不需要自己计算室内热水供暖系统的设计供回水温度多用

5、95℃／70℃，整个采暖季的平均水温如按t≈60℃考虑，从表4-1可见，当K＝0．2mm时，过渡区的临界速度为0.026m/s~1.066m/s。在设计热水供暖系统时，管段冲的流速通常都不会超过1.066m/s值，也不大可能低于0.026m/s。因此，热水在室内供暖系统管路冈的流动状态，几乎都处在过渡区内。室外热水同路(K＝0.5mm)，设计那采用较高的流速(流速常大于0.5m/s)，因此，水在热水网路中的流动状态，大多处于阻力平力区内、３.实用计算公式把代入公式（４－２），得出Pa/m（４－３）公式（4-

6、3）反映了比摩阻Ｒ、管径d、流量Ｇ三者之间的关系。只要已知其中的两个，便可求出第三个参数。利用公式（4-3）制成的热水管道水力计算表详见附表4-1局部阻力损失公式：Ｐa（４－４）式中–局部阻力系数之和水流过热水供暖系统管路的附件(如三通、弯头、阀门等)的局部阻力系数值，可查附录4－2。表中所给定的数值，都是用实验方法确定的。附录4－3给出热水供暖系统局部阻力系数=1时的局部损失△P值。（二）局部阻力损失二、水力计算方法１.一般方法△P=△PY+△PJ=RL+Z其中Ｒ值选择计算有如下两种方法：(1)预定压头法

7、最不利环路平均比摩阻ＲＰ计算公式Ｐa（４－５）式中△P－预定的作用压头－沿程阻力占总阻力百分比－最不利环路总长，m(2)推荐流速法推荐常用流速（对应比摩阻值为６０－１２０Ｐa/m）2.当量阻力法(动压头法)当量局部阻力法当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。△P=RL+Z其中的沿程损失RL写成局部阻力损失形式有:RL=，而依据公式（４－２）　　　　　　　可以得出　　　　Ｌ＝　　　　　　　从而有：（４－６）如已知管段的水流量G(kg／h)时，则根据有关公式管段的总压力损失△P可改写为

8、△P＝RL+Z＝（　　＋　　）把　　　　　　　　代入前式得出：△P令　　　　＝Ａ则有△P＝Ａ　　　　　　式中为折算的局部阻力系数，于是△P＝Ａ　　Ｇ２令Ｓ＝Ａ　　，则有△P＝ＳＧ２Ｐa(4-7)式中S-管段的阻力特性数(简称阻力数)λ/d、Ａ值见附录４－４见附录（４－６）　（４－７）3.当量长度法当量长度法的基本原理是将管段的局部阻力损失折合为管段的沿程损失来计算。△P=RL+Z其中的沿程损失Z写成局部阻力损失形