室内热水供暖系统的水力计算ppt课件.ppt

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1、室内热水供暖系统的水力计算第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示：Pa式中——计算管段的压力损失，Pa；——计算管段的沿程损失，Pa；——计算管段的局部损失，Pa；——每米管长的沿程损失，Pa/m；——管段长度，m。计算管段在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。比摩阻每米管长的沿程损失达西．维斯巴赫公式式中λ——管段的摩擦阻力系数；d——管子内径，m；v——热媒在管道内的流速，m／s；ρ——热媒的密度；kg／ms。摩擦阻力

2、系数λ取决于管内热媒的流动状态和管壁的粗糙程度，式中Re——雷诺数。判别流体流动状态的准则数Re＜2320时，流动为层流流动Re＞2320时，流动为紊流流动v——热媒在管内的流速，m／sd——管子内径，m；γ——热媒的运动粘滞系数，m’／s：K——管壁的当量绝对粗糙度，m：ε——管壁的相对粗糙度。摩擦阻力系数λ公式用实验方法确定。根据实验数据整理的曲线，按照流体的不同流动状态，可整理出一些计算摩擦阻力系数λ值公式。在热水供暖系统中推荐使用的λ计算公式如下(一)层流流动Re＜2320流动呈层流状态。在此区域内，摩擦阻力系数入值仅取决于雷诺数Re值在

3、热水供暖系统中很少遇到层流状态，仅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，才会遇到层流流动状态。(二)紊流流动Re>2320流动呈紊流状态。在整个紊流区中，分为三个区域1.水力光滑管区2．过渡区3．粗糙管区(阻力平方区)1).水力光滑管区4000

4、应的雷诺数值。3)．粗糙管区(阻力平方区)摩擦阻力系数λ值仅取决于管壁的相对粗糙度。尼古拉兹公式对于管径等于或大于40mm的管子，可用希弗林松的计算公式4).整个紊流区的统一计算公式柯列勃洛克公式阿里特苏里公式3.当量绝对组糙度K影响因数管子的使用状况(流体对管壁腐蚀和沉积水垢等状况)管子的使用时间等因素有关。热水供暖系统，推荐采用下面的数值：对室内热水供暖系统管路K=0.2mm对室外热水网路K=0.5mm4.热水供暖系统紊流流动判定判定根据根据过渡区范围的判别式和推荐使用的当量绝对粗糙度K值60℃、90℃时相应K=0.2mm和K=0.5mm条件

5、下的过渡区临界速度v1和v2值见表4-1室内热水供暖系统设计供回水温度多用95℃／70℃，整个采暖季的平均水温按60℃考虑K=0.2mm时，过渡区的临界速度为v1=0.026m/s，v2=1.066m/s在设计热水供暖系统时，管段中的流速通常都不会超过v2值，也不大可能低于v1值。在室内供暖系统管路内的流动状态处于过渡区内室外热水网路（K=0.5mm）设计都采用较高的流速(流速常大于0．5mss)水在热水网路中的流动状态，大多处于阻力平方区内。5.管路热媒流速与流量的关系式式中G—管段的水流量，kg／h。单位每米管长的沿程损失将流速v代入式(4-

6、2)，可得出更方便的计算公式R=f(d,G)附录4-1给出室内热水供暖系统的管路水力计算表。管段的局部损失式中——管段中总的局部阻力系数。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。附录4—3给出热水供暖系统局部阻力系数时的局部损失值。二、当量局部阻力法和当量长度法简化计算，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。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转变为沿程损失来计算。1.当量局部阻力法(动压头法)设管段的沿程损失相当于某一局部损失△Pj式中ζd——

7、当量局部阻力系数。管段的总压力损失已知管段的水流量G(kg/h)时，则根据式(4-13)的流量和流速的关系式，管段的总压力损失△P可改写为：式中ζzh——管段的折算局部阻力系数。附录4-4列出了各种不同管径的A值和λ/d值(水的平均温度t=60℃)。附录4-5给出了当ζzh=1时，不同d不同G对应的△P值。附录4-6和附录4-7整根立管的ζzh值2.当量长度法当量长度法的基本原理是将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算某一管段的总局部阻力系数，设它的压力损失相当于流经管段ld米长的沿程损失。式中ld——管段中局部阻力的当量长度，m。2.当量长

8、度法式中lzh——管段的折算长度，m。用途当量长度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。管段的阻力特性数式中s——管段的阻力特性数(简称