室内热水供暖系统的水力计算ppt课件.ppt

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1、第四章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、目的确定各管段的管径管段：流量、管径都不变的一段管子节点：进出口流量之和为0的分支点二、热水供暖系统管路水力计算的基本公式沿程损失：当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，损失的能量。局部损失：当流体流过管道的一些附件(如阀门、弯头、三通、散热器等)时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量ΔP＝ΔPy+ΔPj＝Rl+ΔpjΔP——计算管段的压力损失ΔPy——计算管段的沿程损失ΔPj——计算管段的局部损失R——每米管长的沿程损失l——管段长度每米

2、管长的沿程损失(比摩阻)，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算比摩阻注：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极小、管径很小的管段内，才会遇到层流的流动状态。Re＜2320时，可按下式计算:层流流动当Re＞2320时，流动呈紊流状态。在整个紊流区中，还可以分为三个区域：1、水力光滑管区摩擦阻力系数值可用布拉修斯公式计算，即紊流流动2、过渡区流动状态从水力光滑管区过渡到粗糙区(阻力平方区)的一个区域称为过渡区。过渡区的摩擦阻力系数值，可用洛巴耶夫公式来计算，即3.粗糙区在此区域内，摩擦阻力系数值仅取决于管壁的相对粗糙度。粗

3、糙管区的摩擦阻力系数值，可用尼古拉兹公式计算对于管径等于或大于40mm的管子，用希弗林松推荐的、更为简单的计算公式也可得出很接近的数值：室内热水供暖系统的水流量G，通常以kg／h表示。热媒流速与流量的关系式管段的局部损失，可按下式计算：三、当量局部阻力法和当量长度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损失折合为管段的沿程损失来计算。四、水力计算的主要任务△p=f(G,d)1、已知各管段的流量和系统的循环作用压力，确定各管段的管径2、已知流量和管径，确定系统所必须的循环作用压力3、已知管

4、径和作用压力，确定各管段的流量五、一些说明1、最不利环路：允许比摩阻最小的环路2、流速的限制：民用建筑小于1.2m/s;生产厂房小于3m/s3、局部损失的计算位置：应列在流量较小的管段上。第二节计算方法和计算例题一、重力循环双管系统管路水力计算方法和例题[例题4-1]确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径(见图4—1)。热媒参数：供水温度=95℃，回水温度＝70℃。锅炉中心距底层散热器中心距离为3m，层高为3m。每组散热器的供水支管上有一截止阀。1．选择最不利环路重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应由此开始。2

5、．计算通过最不利环路散热器的作用压力计算步骤：3．确定最不利环路各管段的管径d（1）、求单位长度平均比摩阻(2)求各管段的流量（3）根据平均比摩阻、流量查管径4．确定沿程损失5．确定局部阻力损失6．求各管段的压力损失7．求环路总压力损失8．计算富裕压力值。考虑到施工的具体情况，可能增加一些在设计中未计入的压力损失，因此要求留有10％的富裕度9．确定通过立管Ⅰ第二层散热器环路中各管段的管径。计算步骤：10．确定通过立管I第三层散热器环路上各管段的管径11．确定通过立管Ⅱ各层环路各管段的管径通过计算结果可知，第三层管段虽然采用了最小管径，但它的压降不平衡率仍

6、大于15％，这说明对于三层以上建筑物，如采用上供下回式的双管系统，垂直失调状况难以避免。二、机械循环热水供暖系统管路的水力计算方法和例题[例题4—2]确定图4—2机械循环垂直单管顺流式热水供暖系统管路的管径。热媒参数：供水温度＝95℃，回水温度＝70℃。系统与外网连接。在引入口处外网的供回水压差为30Kpa。图4—2表示出系统两个支路中的一个支路。散热器内的数字表示散热器的热负荷。楼层高为3m。1．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。2．确定最不利环路和最不利环路的平均比摩阻如果系统入口处作用压力较高，必然要求环路的总压力损失也

7、较高，这会使系统的比摩阻、流速相应提高。对于异程式系统，如果最不利环路各管段比摩阻定的过大，其他并联环路的阻力损失将难以平衡。而且设计中还需考虑管路和散热器的承压能力问题。3．计算最不利环路各管段的管径4．确定立管Ⅳ的管径5．确定立管Ⅲ的管径6．确定立管Ⅱ的管径7．确定立管I的管径计算步骤：分析机械循环异程式热水供暖系统的水力计算结果，可以看出：（1）、自然循环系统和机械循环系统虽然系统热负荷、立管数、热媒参数、供热半径都相同但由于机械循环系统比摩阻、循环作用压力比自然循环系统大很多，所以机械循环系统的管径比自然循环系统小很多。（2）、有时机械循环异程式

8、系统的最近立管已选择了最小管径15mm，可仍无法与最不利环路平衡，仍有过多的剩余