2009《流体输配管网》复习答案B

B答案及评分标准

一．填空题（每空1分，共30分）

1． 通风工程的风管系统分为：(排风系统)和(送风系统)。

2． 常用的风机有离心风机、(轴流风机)、斜流风机、(贯流风机)。

3． 空调系统常用的送风口有：a格栅、b百叶、c条缝、d孔板、e风罩、f散流器、g喷口、h风帽等。

上述叙述中(e)和(h)是错误的。

4． 管网系统中，管道越长，阻抗越(大)，管径越大，阻抗越（小）。

5． 凝结水回收系统按其是否与大气相同分为：(闭式系统)和(开式系统)；按驱使凝结水流动的动力不

同可分为：(重力回收系统)和(机械回收系统)。

6． 膨胀水箱的膨胀管，在重力循环中应接在(供水总立管的顶端)；在机械循环系统中，一般接在(循

环水泵吸入口)。

7． 管网系统的定压方式有：(高位水箱)定压方式、(补给水泵)定压方式、(气体)定压方式和(蒸汽)

定压方式。

8． 排水立管中水流流动状态的三个主要阶段(附壁螺旋流)、(水膜流)、 (水塞流)。设计时要求的水

流状态是(水膜流)。

9． 冷热水输配管网的形式很多，与自然循环相对应的是(机械循环)系统；与同程式系统相对应的是(异

程式)系统；与定流量系统相对应的是(变流量)系统；与单式泵系统相对应的是(复式泵)系统；与开式系统相对应的是(闭式)系统。

10．保证流体流动过程力学相似必须同时满足（几何相似）、（运动相似）、（动力相似）。 二．简答题（每题8分，共40分）

1． 流体输配管网有哪些基本组成部分？各有什么作用？

答：流体输配管网有哪些基本组成部分是：源或汇、末端装置、管道。

末端装置；其作用是按要求从管道获取一定量的流体或将一定量的流体送入管道。 源或汇：源的作用是向管道中输送流体，汇的作用是从管道中接受流体。

管道；在流体输配管网中管道是在源或汇与末端装置之间输送和分配流体的通道。 2． 水力计算过程中，为什么要对并联管路进行阻力平衡？ 怎样进行？“所有管网的并联管路阻力都

应相等”这种说法对吗？

答：当各并联管路的资用动力相等时，各并联管路的流动阻力必然相等。为了保证各管路达到预期的流量，在水力计算中，应使并联支管的计算阻力相等，工程上称为并联管路阻力平衡。实施办法：a、调整支管管径；b、阀门调节。“所有管网的并联管路阻力都应相等”这种说法是理想化的，在实际上不能做到，所以不正确。因为由于管材规格和管内流速的限制，不能实现理想平衡，工程上允许两并联管路的计算阻力存在一定的偏差。如两通风支管的计算阻力差应不超过15%，含尘风管应不超过10%。 3． 流速一样时，管径增大一倍时流量增大多少？同一管径，流速增大一倍时流量增大多少？ 答：

流速一样时，管径增大一倍时流量增大3倍； 同一管径，流速增大一倍时流量增大1倍。

1

4． 如图所示的空调送风管网， A 、 B 、 C 三个风口完全相同。如何才能使 3 个送风口的送风量

相同？ 请分析送风量相同时A 、 B 、 C 三个风口处的管内全压、动压、静压的情况。

答：要保证 3 个送风口的送风量相同，B 、 C 风口处的管内静压应与A处的管内静压相同；（2分） 全压=静压加+动压，由于管道有阻力A点全压大于B点全压，B点全压大于C点全压，若使A、B、C静压相等，应使B、C点动压减小，即用动压损失来抵消相应管段的阻力。（3分） 5． 解释在室内排水系统中水封的作用，水封水量损失的主要原因。

答：水封是利用一定的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。（2分） 水封水量损失的主要原因是：自虹吸损失、诱导虹吸损失和静态损失（蒸发和毛细作用）。（3分） 三．计算题（每题15分，共30分）

1. 在2000r/min的条件下，某离心水泵Q=0.17m3/s，H=104m,N=184kw，有一与之几何相似的水泵，

其叶轮比上述叶轮大一倍，在1500r/min的运行条件下，试求在效率相同的工况点的流量、扬程及功率各为多少？

解：此时泵的工作参数计算如下：

流量Q’=Q*(D2’/D2)

3

*n’/n=0.17*23*1500/2000=1.02m3/s *(n’/n) 2=104*22*(1500/2000) 2=234m *(n’/n) 3=104*25*(1500/2000) 3=2484Kw

扬程H’=H*(D2’/D2)

功率N’=N*(D2’/D2)

效率η

2. 某室外热水供热管网的供水干管布置如图所示。D、E、F为采暖热用户，其内部压力损失均为

50000Pa，设计流量分别为20 t/h、14 t/h 、10 t/h，A为热源，其内部压力损失为100000Pa。 （1）简述进行该管网水力计算的步骤。

答：1）选最不利环路A-B-C-D，选定平均比摩阻，计算管径并选择与之相近的标准管径；计算各管段的实际比摩阻和压力损失；

2）进行支线BE和CF的水力计算。首先确定其资用动力；按照资用动力确定平均比摩阻，计算管径并选择与之相近的标准管径；计算各管段的实际比摩阻和压力损失。 3）计算管路的总压力损失，确定循环水泵所需的扬程。

（2）管段AB、BC、CD、BE的计算阻力分别为11130 Pa、12140 Pa、14627 Pa、24675 Pa，请完成管

52

’=η=Q*H*g*ρ/N=0.17*1000*9.807*104/184/1000=0.942

2

段CF的水力计算。CF管段的设计流量为10 t/h，长度为80m，局部阻力当量长度为18.6m。管径和比摩阻的计算公式如下：

d?0.387K0.0476Gt0.381(?Rm)0.19 （1）

式中，d为管径，m；K为管壁的当量绝对粗糙度，K?0.5?10?3m；??950kg/m；Gt为流量，t/h；Rm为比摩阻，Pa/m。

Rm?6.88?10?33

K0.25Gt2?d5.25 （2）

解：CF管段的资用动力应为14627 Pa，管段的折算长度=80+18.6=98.6m，则其比摩阻可控制在

14627/98.6?148.3 Pa/m。按公式（1），计算管径

d?0.387K0.0476Gt0.381(?Rm)?30.19?0.387(0.5?10?3)0.0476?100.190.381(950?148.3)?3?0.068m，取d?0.7m，则实际比摩阻：

Rm?6.88?10K0.25Gt2?d5.25?6.88?10?(0.5?10?3)0.251025.25950?0.07?125.27Pa/m

?PCF?(80?18.6)*125.27?12352 Pa

（3）该管网的回水管路布置与供水管路完全相同，请确定该供热管网循环水泵所需的扬程。

FABCDE

解：循环水泵所需的扬程为热源内部的压力损失+管网供回水干管的压力损失+最不利热用户的内部压力损失=100000+（11130+12140+14627）?2+50000=225794Pa，考虑15%的富裕系数，实际可按259663 Pa选择水泵。

3

3. 如图所示，设h1=4.2m，h2=3.6m，散热器Q1=1500W，Q2=1800W。供水温度95℃。回水温度70℃。

求 ①双管系统重力循环作用动力。

②单管系统两散热器之间立管的水温。 ③单管系统重力循环作用动力。

计算作用动力时，不考虑水在管路中冷却的因素。

温度 ℃ 0 10 20 30 40 50 52 54 56

水在各种温度下的密度ρ，kg／m3（压力100kPa时） 密度 温度 密度 温度 密度 温度 kg／m 999.80 999.73 998.23 995.67 992.24 988.07 987.15 986.21 985.25 3密度 kg／m 962.61 961.92 960.51 958.38 3℃ 58 60 62 64 66 68 70 72 74 kg／m 984.25 983.24 982.20 981.13 980.05 978.94 977.81 976.66 975.48 3℃ 76 78 80 82 84 86 88 90 92 kg／m 974.29 973.07 971.83 970.57 969.30 968.00 966.68 965.34 963.99 3℃ 94 95 97 100 4

装订线班 2007-2008学年第二学期

05级建筑环境与设备专业《流体输配管网》试卷（A）

五．简答题（每题8分，共40分）

1． 流体输配管网有哪些基本组成部分？各有什么作用？

级（100分钟）共3页

： 试卷来源：刘剑 主考：刘剑 打印：刘剑 田菊花 校对：刘剑 题 号 一 二 三 合计 分 数 姓

签 字 名：

四．填空题（每空1分，共30分）

11．通风工程的风管系统分为：( )和( )。 12．常用的风机有离心风机、( )、斜流风机、( )。 学号13．空调系统常用的送风口有：a格栅、b百叶、c条缝、d孔板、e风罩、f散流器、g

： ———————————————————————————————————————————————————————喷口、h风帽等。上述叙述中( )和( )是错误的。 14．管网系统中，管道越长，阻抗越( )，管径越大，阻抗越（ ）。 15．凝结水回收系统按其是否与大气相同分为：( )和( )；

按驱使凝结水流动的动力不同可分为：( )和( )。 16．膨胀水箱的膨胀管，在重力循环中应接在( )；在机械循环系统

中，一般接在( )。

17．管网系统的定压方式有：( )定压方式、( )定压方式、

( )定压方式和( )定压方式。

18．排水立管中水流流动状态的三个主要阶段( )、( )、

( )。设计时要求的水流状态是( )。

19．冷热水输配管网的形式很多，与自然循环相对应的是( )系统；与同程

式系统相对应的是( )系统；与定流量系统相对应的是( )系统；与单式泵系统相对应的是( )系统；与开式系统相对应的是( )系统。

20．保证流体流动过程力学相似必须同时满足( )、( )、( )。

2． 3．

5

水力计算过程中，为什么要对并联管路进行阻力平衡？ 怎样进行？“所有管网的并

联管路阻力都应相等”这种说法对吗？

流速一样时，管径增大一倍时流量增大多少？同一管径，流速增大一倍时流量增大

多少？

4． 如图所示的空调送风管网， A 、 B 、 C 三个风口完全相同。如何才能使 3 个送

风口的送风量相同？ 请分析送风量相同时A 、 B 、 C 三个风口处的管内全压、动压、静压的情况。

5． 解释在室内排水系统中水封的作用，水封水量损失的主要原因。

六．计算题（每题15分，共30分）

1. 在2000r/min的条件下，某离心水泵Q=0.17m3/s，H=104m,N=184kw，有一与之几何

相似的水泵，其叶轮比上述叶轮大一倍，在1500r/min的运行条件下，试求在效率相同的工况点的流量、扬程及功率各为多少？

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2. 如图所示，设h1=4.2m，h2=3.6m，散热器Q1=1500W，Q2=1800W。供水温度95℃。

回水温度70℃。求 ①双管系统重力循环作用动力。

②单管系统两散热器之间立管的水温。 ③单管系统重力循环作用动力。

计算作用动力时，不考虑水在管路中冷却的因素。

温度 ℃ 0 10 20 30 40 50 52 54 56

水在各种温度下的密度ρ，kg／m3（压力100kPa时） 密度 温度 密度 温度 密度 温度 kg／m3 999.80 999.73 998.23 995.67 992.24 988.07 987.15 986.21 985.25 ℃ 58 60 62 64 66 68 70 72 74 kg／m3 984.25 983.24 982.20 981.13 980.05 978.94 977.81 976.66 975.48 ℃ 76 78 80 82 84 86 88 90 92 kg／m3 974.29 973.07 971.83 970.57 969.30 968.00 966.68 965.34 963.99 ℃ 94 95 97 100 密度 kg／m3 962.61 961.92 960.51 958.38 7

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