流体输配管网计算题

1、如图所示hi=3.2m,h2=h3=3.0m,散热器：Qi=700w,Q2=600w,Q3=800w。供水温度tg=95C，回水温度th=70C.求：2）单管系统各层之间立管的水温。（1）供水温度tg=95C,1）双管系统的重力循环作用压力。3）单管系统的重力循环作用压力。''=977.8kg/m3。八=961.85kg/m3;回水温度th=70C,第一层.△昇诃S-p8)=9.81x3.2x(977.8-961.85)=500.7^第二层：碣=刃血+h2){ph-Pp=Olxp.2+3.0)x(977.8-961.85)=970JPa第三层：(檢++/?5)(ph-)=9.81x(3.2+3+3)x(977.8-961.85)=\439,5Pa2)第三层散热器出水温度：…一炭"宀)*需妙"?0)=855'968.2kg/m3第二层散热器出水温度:'972.8kg/m3N迪巴=£欧3=-心)+血(宀-Pj+hg-Pjl3)=9.8lx[3.2x(977.8-961.85)+3.0x(972.8-961.85)+3x(9682-961.85)]=1009.佃2、一台普通风机n=1000r/min时，性能如下表，应配备多少功率电机？当转速提到n=1500r/min，性能如何变化？列出性能表。分别应配备多大功率的电机？电机容量储备系数K取1.15。以各工况下最大的N选择电机的依据，K=1.15，所配电机Nm=1.15<52.10=60kW即取定60kW由题意，叶轮直径和密度不变，各相似工况点满足Q'亦P1I灯丿由两式分别计算改变转速n=1500r/min时的性能参数，列于表中:全压48605737.55557.553104972.54567.54117.5(Pa)流量(m3/h)71565802388891497587106261.5114936123610.5全效率（%）82.687.588.289.088.085.780.4功率(kW117.0146.1155.6161.7166.8170.2175.8以各工况下最大的N选择电机的依据，K=1.15,所配电机Nm=1.15<175.8=202.2kW按电机系列可配200kW电机3、已知4-72-11NO.6C型风机在转速为1250rpm时的实测参数如下表所列，试求4-72-11系列风机的无因次性能参数，从而绘制该系列风机的无因次性能曲线。计—_PCT=亦口算中叶轮直径D2=0.6m。解：全压系数■■宀；流量系数:;功率系数"」广一亠一-m/s。列表计算如下:序号12345678p(N/m2):843.4:323.8814.0794.3755.1「696.3637.4578.6Q(m3/s)1.6441.8442.0442.2502.4442.6392.8473.056N(kW):1.691.771.861.962.03:2.082.122.15n(%)82.0785.8489.4791.1890.9388.3485.6082.23流量系数0.1480.1660.1840.2030.2200.2380.2560.275全压系数10.4540.4540.4540.4540.454:0.4540.3430.312功率系数0.0820.0880.0930.1010.1100.1220.1030.1044、、已知4-72-11NO.6C型风机在转速为1250rpm时的实测参数如下表所列，求：（1）各测点的全效率；（2）绘制性能曲线图；（3）写出该风机最高效率点的性能参数。计算及图表均 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 采用国际单位制。（1）全效率计算公式为n=PQ/N各测点全效率计算结果见下表:丿序号12345678尸（N/帘）843.4823.8814.0794.3755.1696.3637.4578.6°(m/s)1.6441.8442.0442.2502.4442.6392.8473.056N(kW1.691.771.861.962.032.082.122.15乞(%82.0785.8489.4791.1890.9388.3485.6082.23（3）该风机最高效率点性能参数：流量Q=2.250m3/s；全压P=794.3Pa功率N=1.96kW;全效率为n=91.83%5、如图所示的泵装置从低水箱抽送容重=980kgf/m3的液体，已知条件如下：x=0.1m,y=0.35m，z=0.1m，M1读数为1.24kgf/cm2，M2读数为10.24kgf/cm2，Q=0.025m3/s,n=0.80试求此泵所需的轴功率为多少？解：水泵的扬程应为其出口和进口之间的测压管水头之差。压力表的读数反映了压力表位置静压，压力表与管道连接处测压管水头应为压力表读数与位置水头之和（1分）。则水泵扬程应为：H—3曲工十?田）~（丹血十7酬）式中」；厂…分别为压力表读数折合成液柱高度的压力。因10.249S0X101=10449124=1265m则H=(用血+-(丑黨1+込Ml)=-+(?妙-=(104.49-12.65)+(035+0.1-01)=9219m水泵轴功率:980x92.19x0025102x0.30=27.68kW6、某管网中，安装有两台12sh-6B型水泵,单台性能参数如下表所示:（1）不改变管网，两台水泵并联运行，求解此时管网的总工作流量；每台水泵的工况点（2）不改变管网，两台水泵串联运行，求解此时的水泵联合运行曲线、串联运行的工况点；每台水泵的工作流量、扬程。解：（1）首先求两台水泵并联运行时的性能曲线，对单台性能曲线I上的3个性能参数点（见表），按相同扬程时流量叠加的方法获得，见解答图中曲线II。管网的阻抗："-~~''：：mH2O/（m3/h）2。即管网特性曲线方程为：「，作管网特性曲线，见解答图中曲线III。曲线II与III的交点2为两台水泵并联运行的工况点。由图可知，管网的总工作流量为756.7m3/h,每台水泵的工作流量为378.4m3/h,扬程为73.9mH2O。（2）此两台水泵串联时，按照相同流量下扬程叠加的方法获得总的性能曲线，见图中曲线IV,曲线III和IV的交点3为管网总工作点，由图可知，管网总工作流量889m3/h,总扬程115.47mH2O;每台水泵流量889m3/h,扬程57.7mH2O。miI4曰13-46-75*75-1nTnriinsnir叫n1son9、在n=2000rpm的条件下实测以离心式泵的结果为：Q=0.17m3/s,H104m,N=184kW。如有一与之几何相似的水泵，其叶轮比上述泵的叶轮大一倍，在1500rpm之下运行，试求在效率相同的工况点的流量、扬程及效率各为多少？解：此时泵的工作参数计算如下：c=em3/se=e流量104x2JxH'=H-扬程八黑f3/m3/s<1500<2000=234=184x2Jx功率ri5Q0^<2000J3=2484kW流量184X103^^^^.17x10^9.807x104^Q942^.效率.…■'11、某闭式空调冷冻水管网并联有两台相同的循环水泵。单台水泵性能参数如下：转速2900r/min,所配电机功率2.2kW。流量一一扬程性能如下表。管网中开启一台水泵时，流量为15nVh，扬程为18.5m。（1）画出单台水泵运行时水泵的性能曲线和管网特性曲线，并标出工况点；（2）若管网只需流量10nVh，,,,,比较采用这两种方法耗用电能的情况；（3）若管网需要增加流量，让这两台水泵并联工作，管网系统流量能否达到30nn/h?此时每台水泵的流量和扬程各是多少？解：（1）如解答图，单台水泵的性能曲线为曲线I。管网阻抗S=18.5/152=0.08222mh2O/（m3/h）2,作管网特性曲线为曲线II，二者的交点1为水泵的工况点，输出流量为15m3/h,扬程为18.5m°（2）关小阀门时，要求的输出流量是10m3/h,水泵的性能曲线不变，仍为曲线I,由横坐标Q=10m3/h作垂线，与曲线I交点2为要求的工况点，此时，流量10m3/h，扬程21.2m。管网的阻抗S=21.2/iO2=0.212mHO/（m3/h）2，增加阻抗为：，--:二-:mHO/（m3/h）2,采用调节转速的方法时，管网特性曲线仍为II，由横坐标Q=10m3/h作垂线，与曲线II交点3为要求的工况点。由于曲线II上的点满足，-:即曲线II是过单台水泵性能曲线I上点1的相似工况曲线，点3与点2900x—=19331是相似工况点，所以转速iLr/min。设水泵效率基本不变，调节阀门的耗功率和调节转速时的耗功率对比情况如下：'，即采用调节阀门的方法耗用电能是采用调节转速的2.59倍。（3）按照水泵并联工作的联合运行工作性能曲线的求解方法，作出此2台水泵并联工作的联合运行工作性能曲线，如图中曲线III，与管网特性曲线II交点4为联合运行的工作点，此时总流量16.2m3/h，不能达到30m3/h，扬程为22.0mH2O。12、有一泵装置的已知条件如下：Q=0.24m3/s,吸入管径D=0.3m,水温为40C（密度992kg/m3饱和蒸汽压力7.5kPa）,[Hs]=5m,吸水面标高100m水面为1标准大气压，吸入管段阻力为0.79m.试求：（1）泵轴的标咼最咼为多少？（2）如此泵装在昆明地区，海拔咼度为1750m（当地大气压力为85kPa）,输送水温为40C（汽化压力0.75m水柱），求泵的最大安装咼度[Hss]。（3）设此泵输送水温不变，，，，，，安装位置有何限制？解：（1）先计算修正后的允许吸上真空高度[H/s]:已知水温为40?C时，水的饱和蒸汽压力为Pv=7500Pa,则hv=0.75m,安装地点的大气压力为1标准大气压，大气压力水头ha为10.33m。根据[H7s]=[Hs]—(10.33-ha)+(0.24-hv)求得:[H7s]=5-(10.33-10.33)+(0.24-0.75)=4.49m由Q=VXD2Xn4，代入已知数据0.24=V1X0.32X3.14/4，求得水泵吸入口处平均流速V=3.4m/s再求泵的最大安装高度[Hss]:已知Ihs=0.79m，根据[Hss]=[H's]-(V1/2g+2hs)代入数据求得泵的最大安装高度[Hss]=4.49-3.42/2g-0.79=3.11m所以泵轴的标高最高为3..11+100=103.11m(2)此泵装在昆明地区时，海拔高度为1750m当地大气压力为85kPa，大气压力水头ha为8.5m根据[H's]=[Hs]-(10.33-ha)+(0.24-hv)求得[H7s]=5-(10.33-8.66)+(0.24-0.77)=2.8m(3)当泵为凝结水泵时冷凝水箱内压强低于大气压，泵必须安装于液面下才不会发生气蚀(1分)求安装于液面下的高度为Hg；Hg氓Pv-Po)/Y[?h]+艺hs=(Pv-Po)/丫+(△imin+0.3)+艺hs=(7500-9000)/(992*9.807)+(1.9+0.3)+0.79=2.84m，所以泵轴和水箱液面的高差必须不小于2.84米.13、有一泵装置的已知条件如下：Q=0.24m3/s吸入管径D=0.3m,水温为40C(密度992kg/m3饱和蒸汽压力7.5kPa),[Hs]=5m,吸水面标高100m，水面为1标准大气压，吸入管段阻力为0.79m.试求：(1)泵轴的标高最高为多少？(2)如此泵装在昆明地区，，，求泵的最大安装高度[Hs^0(3)设此泵输送水温不变，，。泵的安装位置有何限制？解：(1)如下图，曲线II为两台水泵并联运行的性能曲线(在曲线I上任取3个以上的参数点，按等扬程、流量加倍的方法可获得对应的一组参数点，并光滑连S二一亍=0.001538mH.O/(m3/h)2接)；(2)管网的总阻抗是」|(2分)，作管网特性曲线，与曲线II的交点b工况点为两台水泵并联运行的工况点(1分)，工况点管网总流量152m3/h(3)过c作水平线，与曲线I的交点c是每台水泵工作点(1分)，流量76m3/ho14、某通风系统设计风量为750m3/h，系统阻力为675Pa，预选风机的特性曲线如图所示。试计算(1)风机的实际工作点；(2)该风机是否满足设计要求？如不满足可采取什么 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ？(3)当系统阻力减少26%时，风机的实际工作点如何变化？[解]:(1)由P=S®得占=厶=色笃=i*2d(r它q27502■〜在图上做出曲线P=SQ2,和风机的特性曲线交于A实际工作点(2分)，工作点A为QA=675m3/h，PA=550Pa。(2)该风机实际工作流量小于设计要求，不能满足要求，可采用开大阀门、减小管网阻抗的方法来满足要求。(1分)根据该风机的性能曲线，在流量为750m3/h时，能够提供的压头是500Pa,(1分)因此系统阻抗应减小到：(3)小」V—门”―㈡心则通风系统设计风量为750m3/h，系统阻力为500Pa,由P=SQ2得5'=^=-^=8.9xlO-3^-/?2/750-“所以在图上做出曲线P=SQ2，和风机的特性曲线交与实际工作点B点，工作点B为QB=750m3/h，PB=500Pa。可见此时风机工作点右移，风量增大，压力减小。15、已知：某水泵的性能曲线用如下多项式表示：其中，A1、A2、A3为已知数值的系数。求这样的两台水泵并联及串联时联合工作性能曲线的数学表达式•、解：（1）两台相同的水泵并联运行时，联合运行的性能曲线可由相同扬程下流量加倍的方法获得，因此有：H=4(203(20+4=A+&Q+島可得：丄匸刍虫=¥虫=4、、/、、/厶、＜因此并联运仃的联合运仃性能曲线可表示为:丹二处@+生Q+堆42（2）两台相同的水泵串联运行时，联合运行的性能曲线可由相同流量下扬程加倍的方法获得，因此有:4Ga+4£+4=2（4+&£+地）〔*一=因此串联运行的联合运行性能曲线可表示为：16、'…■-亠'16、一台水泵装置的已知条件如下：Q=0.88m3/s，吸入管径D=0.6米，当地大气压力近似为1个标准大气压力，输送20E清水。泵的允许吸上真空高度为［Hs］=3.5m，吸入段的阻力为0.4m。求：该水泵在当地输送清水时的最大安装高度。若实际安装高度超过此最大安装高度时，该泵能否正常工作？为什么v_g_088m/s。解：该水泵吸入管中的平均速度为-该水泵在当地输送清水时的最大安装高度为：［挖方］三=3.50.4=2.61m若实际安装高度超过此最大安装高度时，该泵不能正常，因为此时泵内最低压力点的压力将可能低于该水温下的气化压力，可能发生气蚀现象。六、分析题1、某热水供暖管网，水泵运行时管网动水压图如图。开大调节阀C,绘制管网调节后动水压图和静水压图，说明用户A、B、C流量将如何变化？解答：开大调节阀C后，水压图如下，虚线表示调节后动水压图，静水压图在调节前后不变，如j—j所示。由于调节后管网总阻抗变小，总流量将变大。调节后供、回干管水压线均比调节前变陡（），A、B用户资用压力减少，流量将变小；又由于总流量增大，故C用户流量将增大。对于用户A和B，将是不等比的一致失调3、下图为一热水网路图和相应的水压图，当只对阀门C关闭时，管网的水压图如何变化（在原图上绘制）？定性说明关闭阀门C时管网的水力工况如何变化？解答：阀门C关闭（热用户3停止工作）时的水力工况：阀门C关闭后，网路的总阻抗将增加，总流量Q将减少。从热源到用户3之间的供水和回水管的水压线将变得平缓一些，在用户3处供回水管之间的压差，相当于用户4和5的总作用压差增加，因而使用户4和5的流量按相同的比例增加，并使用户3以后的供水管和回水管的水压线变得陡峭一些。变化后的水压线将成为下图中虚线所示。在整个网路中，对于用户4和5,是等比的一致失调。对于用户1和2,将是不等比的一致失调。4、下图为一热水网路图和干管在正常水力工况下的水压曲线，请绘出（1）关小阀门A（2）关小阀门B两种情况下的水压曲线，并分析各种用户的流量变化。解：（1）关小A:A点突降，水压曲线变平坦。总阻抗增大，总流量减小。1、2、3流量等比例减小。（2）关小B：B点突降，水压曲线变平坦。总阻抗增大，总流量减小。1流量增大；2、3流量减小。不一致失调。5、试画出两台型号相同的水泵并联运行工况图示，并联后的流量是否为单台泵工作时流量的2倍？何种类型的水泵和管路性能更适合并联工作？如图所示，管路性能曲线为I,并联后的工作点1,单台泵工作时的工作点2,可见并联后的总流量小于单台泵工作时流量的2倍。并联的意义就是为了增加流量，因此管路性能曲线越平坦（管路阻抗小）、泵的性能曲线越平坦（比转数小），并联后增加的流量越大，越适合并联工作。6图中阀A、BC分别关小后，流量QQ1~Q4怎样变化，说明理由。答：阀门A关小后，管网总阻抗增大（1分），水泵扬程不变时，系统总流量Q减少（1分），并联支路Q1〜Q4各段用压力减小，Q1〜Q4均减少；（1分）阀门B关小后，管网总阻抗增大，因此总流量Q减小（1分）；管网压降递度减小，Q1、Q3、Q4上的资用压力均增大（1分），因此流量Q1、Q3、Q4均增大（1分）；而Q2由于阀门B的节流而减少，其减少量大于Q1、Q3、Q4的总增加量，才能使Q减少（1分）；阀门C关小后，同理Q减小（1分），因总流量减少后，Q1、Q2资用压力增大，而Q3、Q4资用压力降低（1分），故Q1、Q2增大，Q3、Q4减少，并且Q3、Q4减少量大于Q1、Q2增加量，才能使Q减少（1分）。