流体输配管网基础知识复习

1流体输配管网的组成：流体的源和汇，管道，末端装置（基本组成）；动力装置，调节装置，其他附属设备。 2流体输配管网的基本功能：将从源取得的流体，通过管道输送，按照流量要求，分配给各末端装置；或者按流量要求从各末端装置收集流体，通过管道输送给汇。 3采暖热水管网组成：膨胀水箱（作用：①用来贮存冷热水系统水温上升时的膨胀水量，②在重力循环上供下回系统中有排气作用，③恒定水系统的压力。在重力循环系统中应接在供水立管顶端；在机械循环系统中一般接在循环水泵入口前。），排气装置（应设在系统各环路供水干管末端最高处），散热器温控阀，分水器集水器，换热器，阀门，换热装置。

4疏水器的作用①自动阻止蒸汽溢漏 ②迅速排走用热设备及管道中的凝水 ③能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。疏水器用在蒸汽供热管网中，一般装在散热器或换热器后的凝结水管路上。

5常用水力计算方法：①假定流速法:先按技术经济要求选定管内流速，再结合所需输送的流量确定管道断面尺寸，进而计算管道阻力，得出需用动力（适用于动力未知的情况）②压损平均法：将已定的总资用动力按干管长度平均分配给每一管段，以此确定管段阻力再根据每一管段的流量确定管段断面尺寸（动力设备型号已知或对分支管路进行压损平衡计算）③静压复得法：通过改变断面尺寸降低流速克服管道阻力维持所需要的管内静压（维持保证要求的风口风速）

6并联管段的阻力平衡：①调整支管管径②阀门调节 7均匀送风管道设计四项基本措施：①送风管断面积F和孔口面积f。不变时，管道内静压会不断增大，可根据静压变化在孔口上设置不同阻体使孔口具有不同阻力②孔口面积f。和u值不变时，可采用锥形送风改变送风管断面积，使管内静压保持不变③送风管断面积及孔口u值不变时，可根据管内静压变化改变孔口面积④增大送风断面积F减小孔口面积f。，对于条缝送风当f。/F《0.4时可近似认为分布均匀

8垂直失调：在采暖建筑物内，同一竖向各层房间的室温不符合设计要求，出现上下层冷热不均匀的现象称为垂直失调。（双管系统垂直失调在双管系统中（一般为并联），由于各层散热器与锅炉的高差不同。上层作用压力大，下层压力小。若管道散热器尺寸一样则上层散热器的流量会显著大于下层。即使进入和流出各层但热气的供回水温度相同。由于流量分配不均匀，必然要出现上热下冷的现象。是由于各层所在环路的循环作用动力不同引起的，层数越多最上层和最下层动力差值越大，垂直失调就越严重；串联管路中垂直失调是因为各层散热器的传热系数随各层散热器的平均计算温度差的变化程度不同引起的）

9沉降速度与悬浮速度：处于气体中的固体颗粒在重力作用下竖直向下加速运动，同时受到气流垂直向上的阻力，随着颗粒与气体相对速度的增加，竖直向上的阻力增大，最终与重力平衡。此时的颗粒与气体的相对运动速速为Vf。若颗粒处于静止状态，则Vf为沉降速度；若颗粒处于悬浮状态，则Vf为悬浮速度。

10流体输配管网水力计算的主要目的：根据要求的流量分配，确定管网的各段管径和阻力，球的管网特性曲线、为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备的型号和动力消耗；或者根据已知的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸

11离心式泵与风机的性能参数： ① 流量，单位时间内泵与风机所输送的流体量。 ②

泵的扬程：每单位重量或每单位体积流体流经泵或风机时所获得的总能。流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差为泵的扬程

风机的全压：流经风机出口断面与进口断面单位体积流体具有的总能量。 ③

有效功率：在单位时间内流体从离心式泵与风机中所获得的总能量

轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率

④

总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比

转速：转速指泵与风机的叶轮每分钟的转数

12 欧拉方程的四个假定：①流动为恒定流 ②流体为不可压缩流体 ③叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度为无限薄。④流体在整个叶轮中的流动过程为一理想过程。 欧拉方程有如下结论：①流体所获得的理论扬程HT∞，仅与流体在叶片进、出口处、出口处的速度三角形有关，而与流动过程无关。②流体所获得的理论扬程与被输送流体的种类无关，也就是说无论被输送的流体是水或是空气，乃至其他密度不同的流体，只要叶片进、出口处的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或气柱高度（扬程） 13离心式泵与风机的损失大致可分为流动损失、泄漏损失、轮阻损失和机械损失。其中流动损失引起泵与风机扬程和全压的降低，泄漏损失引起泵与风机流量的减少，轮阻损失和机械损失则必然多耗功。 14几种叶片形式的比较

1）从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小。2) 从效率观点来看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低。3）从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力前提下，前向叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后向叶轮直径最大。4）工艺观点看，直叶片制造最简单。因此，大功率的泵与风机

一般用后向叶片较多。如果对泵与风机的压力要求较高，而转速或圆周速度又受到一定限制时，则往往选用前向叶片。从摩擦和积垢角度看，选用径向直叶片较为有利。 15 比转数：来表明不同类型泵与风机其主要性能参数流量、压力、转速之间的综合特性。

一般把泵与风机全压效率最高点的比转数作为该泵与风机的比转数值。

在相似条件下，两个泵与风机的比转数是相等的。 比转数的应用:1)用比转数划分泵与风机的类型2）比转数的大小可以反映叶轮的几何形状。3）比转数可用于泵与风机的相似设计。

16系统效应：由于泵、风机进出口与管网系统的连接方式对泵、风机的性能特性产生的影响，导致泵（风机）的性能的下降。

17 喘振：当风机在非稳定工作区运行时，可能出现一会儿由风机输出流体，一会儿流体由管网中向风机内部倒流的现象。 喘振的防治方法：1）、应尽量避免设备在非稳定区工作。2）、采用旁通或放空阀。3）、增速节流法。 18泵与风机的联合工作的特点：①并联运行：各台设备的工作压头相同，而总流量等于各台设备流量之和，但不是等于一台单独运行时流量的2倍 ②串联运行：通过各台设备的流量相同而压头为各台设备压头的总和，压头增加了，但是没有增加到2倍

19 泵与风机的性能调节方式可分为非变速调节和变速调节两大类。

非变速调节方式有：入口节流调节、离心式和轴流式风机的前导叶调节、切削叶轮调节等。而较为方便和常用的还是变速调节，尤其变频调速是发展前景较好的调节方式。 20 水泵的气穴现象：气泡随流体进入叶轮中压力升高区域时，气泡突然被四周水压压破，流体因惯性以高速冲向气泡中心，在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，此时气泡冲破的炸裂噪声。

水泵的气蚀现象：当流体为水时，由于水和蜂窝表面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起电化腐蚀，使裂缝加宽。最后几条裂缝互相贯穿，达到完全蚀坏的程度，泵叶片进口端产生的效应。

为了避免发生气穴和气蚀现象的发生，必须保证水泵内压力最低点的压力Pk高于工作温度对应的饱和蒸汽压力 21泵与风机的选用原则。

①泵的选用原则1）根据输送液体物理化学性质（温度、腐蚀性等）选取适用种类的泵。2）泵的流量和扬程能满足使用工况下的要求。并且应有10%——20%的富裕量3）应使工作状态点经常处于较高效率值范围内4）当流量较大时，宜考虑多台并联运行，但并联台数不宜过多，尽可能采用同型号泵并联5）选泵时必须考虑系统系统静压对

泵体的作用，注意工作压力应在泵壳体和填料的承压能力范围之内。

②风机的选用原则1）根据风机输送气体的物理、化学性质的不同。如有清洁气体、易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体之分，选用不同用途的风机。2）风机的流量和压头能满足运行工况的使用要求，并应有应有10%——20%的富裕量3）应使风机的工作状态点经常处于高效率区，并在流量—压头曲线最高点的右侧下降段上，以保证工作的稳定性和经济性。4) 对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、转数低的风机，并应采取相应的消声减振措施。 5）尽可能避免采用多台并联或串联的方式。当不可避免时，应选择同型号的风机联合工作。

22水力失调：管网系统中管段实际流量与设计流量的不一致称为水力失调。产生原因：①管网系统的设计偏差，管网水力特性不符合分配设计量的要求；②管网中流体流量动力源提供的能量与设计不符；③管网阻力特性发生变化。

水利稳定性：管网中各个管段或用户，在其他管段或用户流量改变时，保持自身流量不变的能力。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ykr1.html