调整后的压降不平衡率多余压力可以通过阀门调节。 确定Ⅱ立管第二层散热器管径
资用压力ΔPⅡ，2′=1332-（896-28.0-46.5）=511Pa
Δ
管 段 号
Q (w) 1319
00 3120
00
6
8 106.
2.
15
6
0
44.7 3
15
6 0.1
37.
103.6 1
5
G (kg/h)
L (m)
D (m
v (m/
R (Pa
ΔPy=Rl
ξ
m) s)
0.0
7.8
23.4
37
3 12.
12.5
.1
/m) (Pa)
)
)
1.7
64.1
5 116
直流三通1×1.0 87.
同管段13
Σ
Pd (Pa
ΔPj P (Pa) (Pa
局部阻力统计
压降不平衡率
管段19、20已选用最小管径，剩余压力由阀门消除。 确定Ⅱ立管第3层散热器管径。
资用压力ΔP′Ⅱ，3=1768-（896-28.0-15.2）=915Pa
Δ
管 段 号
Q (w)
G (kg/h)
L (m)
D (m
v (m/
R (Pa
ΔPy=Rl
ξ
m) s)
/m) (Pa)
)
1821
00 1822
00
62
8 2.
15
9
6
62
3
15
9 0.0
6 13.
38.0
2.5 3.9 9.8
0.0
13.
41.0
5 35.Σ
Pd (Pa
ΔΔPj P (Pa) (Pa
)
散热器1×2.0，截止18
局部阻力统计
3.9 139
0
阀2×16，旁流三通1×1.5 直流三通1×1.0 48
90o弯头1×1.5
压降不平衡剩余压力由阀门消除。
第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ立管的水力计算与Ⅱ立管相似，方法为：
1）确定通过底层散热器的资用压力；
2）确定通过底层散热器环路的管径和各管段阻力； 3）进行底层散热器环路的阻力平衡校核； 4）确定第2层散热器环路的管径和各管段阻力； 5）对第2层散热器环路进行阻力平衡校核； 6）对第3层散热器作4）、5）步计算，校核。
3-3 机械循环室内采暖系统的水力特征和水力计算方法与重力循环系统有哪些一致的地方和哪些不同之处？
①作用压力不同：重力循环系统的作用压力：双管系统ΔP=gH(ρH-ρg)，单管系统：，总的作用
压力：ΔPzh=ΔPh+ΔPf；机械循环系统的作用压力：P+ΔPh+ΔPf=ΔPl，ΔPh、ΔPf与P相比可忽略不计。∴P=ΔPl，但在局部并联管路中进行阻力手段时需考虑重力作用。
②计算方法基本相同：首先确定最不利环路，确定管径，然后根据阻力平衡，确定并联支路的管径，最后作阻力平衡校核。 3-4 室外热水供热管的水力计算与室内相比有哪些相同之处和不同之处？
答：相同之处：（1）计算的主要任务相同：按已知的热煤流量，确定管道的直径，计算压力损失；按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失；按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中流量。
（2）计算方法和原理相同：室内热水管网水力计算的基本原理，对室外热水管网是完全适用的。在水力计算程序上，确定最不利环路，计算最不利环路的压力损失，对并联支路进行阻力平行。不同之处：（1）最不利环路平均比摩阻范围不同，室内Rpj=60~120Pa/m，室外Rpj=40-80Pa/m。（2）水力计算图表不同，因为室内管网流动大多于紊流过渡区，而室外管网流动状况大多处于阻力平方区。（3）在局部阻力的处理上不同，室内管网局部阻力和沿程阻力分开计算，而室外管网将局部阻力折算成沿程阻力的当量长度计算。（4）沿程阻力在总阻力中所占比例不同，室内可取50%，室外可取60~80%。 3-5 开式液体管网水力特征与水力计算与闭式液体管网相比，有哪些相同之处和不同之处？
答：从水力特征上看，开式液体管网有进出口与大气相通，而闭式液体管网（除膨胀水箱外）与大气隔离。因此，开式液体管网的动力设备除了克服管网流动阻力外，还要克服进出口高差形成的静水压力。此外，开式液体管网（如排水管网）中流体可能为多相流，其流态比闭式管网复杂；由于使用时间的不确定性，开式液体管网中流量随时间变化较大，而闭式液体管风中流量一般比较稳定。
在水力计算方法上，开式液体管网的基本原理和方法与闭式管网没有本质区别。但具体步骤中也有一些差别：
（1）动力设备所需克服的阻力项不完全相同，开式管网需考虑高差；（2）管网流量计算方法不同，闭式管网同时使用系数一般取1，而开式管网同时使用系数小于1；（3）水力计算图表不同；（4）对局部阻力的处理方式不同，闭式管网通过局部的阻力系数和动压求局部损失，而开式管网对局部阻力一般不作详细计算，仅根据管网类型采用经验的估计值，局部损失所占比例也小于闭式管网中局部损失所占比例。
（5）在并联支路阻力平衡处理上，闭式管网强调阻力平衡校核，而开式管网则对此要求不严，这是开、闭式管网具体型式的不同造成的，开式管网对较大的并联支路也应考虑阻力平衡。 3-6分析管内流速取值对管网设计的影响。
答：管内流速取值对管网运行的经济性和可靠性都有很重要的影响。管内流速取值大，则平均比摩阻较大，管径可减小，可适当降低管网系统初投资，减少管网安装所占空间；但同时管道内的流速较大，系统的压力损失增加，水泵的动力消耗增加，运行费增加。并且也可能带来运行噪声和调节困难等问题。反之，选用较小的比摩阻值，则管径增大，管网系统初投资较大；但同时管道内的流速较小，系统的压力损失减小，水泵的动力消耗小，运行费低，相应运行噪声和调节问题也容易得到解决。 第4章 多相流管网水力特征与水力计算
4-1什么是水封？它有什么作用？举出实际管网中应用水封的例子。答：水封是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压的变化，防止管内气体进入室内的措施。因此水封的作用主要是抑制排水管内臭气窜入室内，影响室内空气质量。另外，由于水封中静水高度的水压能够抵抗一定的压力，在低压蒸汽管网中有时也可以用水封来代替疏水器，限制低压蒸汽逸出管网，但允许凝结水从水封处排向凝结水回收管。
实际管网中应用水封的例子很多，主要集中建筑排水管网，如：洗练盆、大/小便器等各类卫生器具排水接管上安装的存水弯（水封）。此外，空调末端设备（风机盘管、吊顶或组合式空调器等）凝结水排水管处于空气负压侧时，安装的存水弯可防止送风吸入排水管网内的空气。
4-2 讲述建筑排水管网中液气两相流的水力特征？ 答：（1）可简化为水气两相流动，属非满管流；
（2）系统内水流具有断续非均匀的特点，水量变化大，排水历时短，高峰流量时水量可能充满水管断面，有的时间管内又可能全是空气，此外流速变化也较剧烈，立管和横管水流速相差较大。 （3）水流运动时夹带空气一起运动，管内气压波动大；
（4）立管和横支管相互影响，立管内水流的运动可能引起横支管内压力波动，反之亦然； （5）水流流态与排水量、管径、管材等因素有关；
（6）通水能力与管径、过不断面与管道断面之比、粗糙度等因素相关。 4-3 提高排水管排水能力的关键在哪里？有哪些技术措施？
答：提高排水管排水能力的关键是分析立管内压力变化规律，找出影响立管压力变化的因素。进而想办法稳定管内压力，保证排水畅通。技术措施可以①调整管径；②在管径一定时，调整、改变终限流速和水舌阻力系数。减小终限流速可以通过（1）增加管内壁粗糙度；（2）立管上隔一定距离设乙字弯；（3）利用横支管与立管连接的特殊构造，发生溅水现象；（4）由横支管排出的水流沿切线方向进入立管；（5）对立管内壁作特殊处理，增加水与管内壁的附着力。减小水舌阻力系数，可以通过改变水舌形状，或向负压区补充的空气不经水舌两种途径，措施（1）设置专用通气立管；（2）在横支管上设单路进气阀；（3）在排水横管与立管连接处的立管内设置挡板；（4）将排水立管内壁作成有螺旋线导流突起；（5）排水立管轴线与横支管轴线错开半个管径连接；（6）一般建筑采用形成水舌面积小两侧气孔面积大的斜三通或异径三通。
4-4 解释“终限流速”和“终限长度”的含义，这二概念与排水管通水能力之间有何关系？
答：终限流速Vt，排水管网中当水膜所受向上的管壁摩擦力与重力达到平衡时，水膜的下降速度和水膜厚度不再发生变化，这时的流速叫终限流速。终限长度Lt：从排水横支管水流入口至终限流速形成处的高度叫终限长度。这两个概念确定了水膜流阶段排水立管在（允许的压力波动范围）内最大允许排水能力。超过终限流速的水流速度将使排水量继续增加，水膜加厚，
最终形成水塞流，使排水系统不能正常使用。水膜流状态下，可有Q=
，Lt=0.144Vt2，其中Q——通水能力L/S；Wt——
终限流速时过水断面积，cm2，Vt——终限流速，m/s，Lt——终限长度，m。 4-5 空调凝结水管内流动与建筑排水管内流动的共性和差别是什么？ 答：共性：均属于液气两相流。
区别：①空调凝结水管在运动时管内水流量变化不大，气压变化也不大，而建筑排水管风水量及气压随时间变化都较大； ②空调凝结水管内流速较小，排水管网内流速较大；
③空调凝水管内流动可当成凝结水和空气的流动，排水管内的流动除水和气体外，还有固体。 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，会伴随着相态变化；
③由于流速较高，可能形成“水击”、“水塞”等不利现象，因此应控制流速并及时排除凝结水； ④系统运动时排气，系统停止运行时补气，以保证系统长期、可靠运行。 ⑤回水方式有重力回水、余压回水、机械回水等多种方式。 4-7 简述保证蒸汽管网正常运行的基本技术思路和技术措施？
答：保证蒸汽管网正常运行的基本思路是减少凝结水被高速蒸汽流裹带，形成“水塞”和“水击”。主要预防思想包括：①减少凝结；②分离水滴；③汽液两相同向流动；④若两相逆向流动减少，则尽量相互作用。可采取的技术措施是：①通过保温减少凝结；②在供汽干管向上拐弯处装耐水击的疏水器分离水滴；③设置足够坡度使水汽同向；④在两相逆向的情况下，降低蒸汽的速度；⑤在散热器上装自动排气阀，以利于凝水排净，下次启动时不产生水击；⑥汽、水逆向时，适当放粗管径；⑦供汽立管从干管上方或下方侧接出，避免凝水流入立管；⑧为保证管正常运行，还需适当考虑管网变形的破坏作用，设置补偿器。
4-8 简述室内蒸汽供热管网水力计算的基本方法和主要步骤
答：蒸汽管网水力计算的基本方法一般采用压损平均法，与热水管网大致相同，管网同样存在着沿程阻力和局部阻力。从最不利环路算起，满足锅炉出口蒸汽压力等于流动阻力+用户散热器所需压力。水力计算主要步骤：（1）确定最不利环路；（2）管段编号，统计各管段长度及热负荷；（3）选定比压降，确定锅炉出口压力；（4）对最不利环路各管段进行水力计算，依次确定其管径和压损；（5）对各并联管路进行水力计算，确定其管径和压损；（6）确定各凝水管路管径，必要时需计算凝水管
路压损并配置相应回水设备，如凝水泵，凝水箱等。
4-9 若例4-2中，每个散热器的热负荷均改为3000W，试重新确定各管段管径及锅炉蒸汽压力。
解：1）确定锅炉压力∑l=80m，比压降100Pa/m，散热器所需乘余压力2000Pa，运行压力Pb=80×100+2000=10Kpa。 2）最不利管径的水力计算，预计Rm=100×0.6=60Pa/m，各管段管径确定见以下水力计算表。 水力计算表
局部压力损
摩擦阻
热量a
管段
(mm)
(m)
(mm)
(Pa/m)
ΔPy=Rl(Pa)
长度l
管径d
比摩阻R
力损失
(m/s) 流速V
力系数 Pd Σξ
(Pa)
局部阻 压头
失ΔPj=Pd-Σξ(Pa)
ΔP=ΔPy+ΔPg(Pa) 总压力损失
1 71000 12 70 26.3 13.9 315.6 10.5 61.2 642.6 958.2
2 30000 13 50 29.41 12.94 382.33 2.0 53.08 106.16 488.49
3 24000 12 40 39.69 12.6 496.28 1.0 50.33 50.33 546.61
4 18000 12 32 52.68 12.29 632.16 1.0 47.88 47.88 680.04