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第四章室内热水供暖系统的水力计算3.每米管长的沿程损失(比摩阻),可用达西公式进行计算pa/m(4-2)4.达西公式中的管段摩擦阻力系数λ影响的因素λ=f(Re,ε)Re~雷诺系数,vd/r,Re<2320时,呈层流态Re>2320时,呈紊流态ε~管段相对粗造度,k/d5.由各种试验测量回归出的计算λ的公式介绍:①层流流动:(4-4)②紊流流动:在水力光滑区时:(4-5)在过渡区时:(4-6)在阻力平方区:或当d>40mm时,λ=0.11(k/d)0.256.热水供暖系统的沿程阻力计算1).由上所述的λ的计算主要要知道管内流态Re和管壁粗糙度一般室内热水供暖系统管路k=0.2mm。室外热水网路系统管路k=0.5mm,而根据这两个管壁粗糙度计算出来的(依据公式4-7和4-8)水温在60℃和90℃下的过渡区临界速度V1和V2见上的表4-1,由此可看出两点:①热水在室内系统的流动状态,几乎都是处在过渡区内(紊流)。②热水在室外网路的流动状态,几乎都是处在阻力平方区(紊流)。这样就可以确定依靠公式(4-6)和(4-9)就可以求出对应的λ(先求Re)。3).局部阻力计算pa(4-15)是试验得出来的数值,在p321上的附录4-2中可查得。二、当量局部阻力法1.当量局部阻力法当量局部阻力法的基本原理是将管段沿程损失转变为局部损失计算基本公式是(4-17)(4-18)(4-19)计算可参考资料附录4-4和4-5(在p322上)以及4-6和4-7(p323上)用于室内系统计算比较方便。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。基本公式(4-20)和(4-21)当量长度法一般多用在室外热力网路得计算上。三、室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法:主要任务:1.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管段的管径(俗称设计计算)2.按已知系统各管段的管径和各管段允许压降,确定通过该管段的水流量(“不等温降”的设计计算或用作校验已定型各管段的热水流量)注意事项:1.供暖系统的水力计算一般从系统中最不利循环环路开始。2.完成最不利环路之后,可以开始其他分支循环环路的水力计算,但是它们之间计算的压力损失相对差额(不包括各支路公用的管道)不应大于正负15%。3.为了平衡各并联环路的压力损失,可适当提高某些近处支路的比摩阻和流速。但是《暖通规范》规定:最大允许水流速不应大于下列数据:民用建筑:1.2m/s生产厂房的辅助建筑:2m/s生产厂房:3m/s4.整个热水供暖系统总的计算压力损失,宜增加10%的附加值,以此确定系统必须的循环作用力。第二节重力循环双管系统管路水力计算和例题例题【4-1】要求:确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径。计算歩骤:1.选定最不利的环路:为立管Ⅰ1的最底层散热器的环路。2.计算通过最不利环路散热器Ⅰ1的作用压力∆P`Ⅰ1根据公式(4-24),可查p319上附录3-2,得到:根据已知的供、回水温度t’g=95℃,t`h=70℃查p319上附录3-1得到水的密度ρh=977.81kg/m3,ρg=961.92kg/m3将上述已知数字带入(4-24)式得:∆P`Ⅰ1=9.81×3(977.81-961.92)+350=818pa3.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:根据公式Rpj=α∆P`Ⅰ1/∑lⅠ1式中∑lⅠ管段号为①~⑭的长度之和∑lⅠ1=106.5mα~是沿程损失的总压力损失的估计百分数(经验数据)查p325上附录4-8,的α=50%。将各数据带入上式:Rpj=3.84pa/m(2)根据各管段的热负荷,求出各管段的流量,计算公式如下:kg/h(4-25)式中:Q~是管段热负荷,在图中已知,t`g,,t`h是设计供回水温度。由(4-25)根据图中的已知条件,可计算出①~⑭各管段内的热水流量G。(3)根据上两步已求出的Rpj和各个G的数值,查p321上的附录表4-1选择最接近Rpj的管径,将查出的d、R、V和G值列入表4-2的第5.6.7栏和第3栏中。例如立管Ⅰ上的第Ⅰ号管段计算得G=0.86×1500/(90-70)=51.6kg/h在附录4-1表中靠近选G=52时,因平均Rpj=3.84pa/m选最接近得1.38数值,此时对应得是管径20,流速0.04m/s.4.确定长度压力损失∆Py=Rl,将每一管段R值(通过上述第三步查表得出)与各管段长度l相乘。列入水力计算表4-2得第8栏中,(立管Ⅰ环路沿程流动损失至此计算完毕)。5.确定局部阻力系数ε根据系统图中所示的实际