一、简答题（每小题5分，共计25分）
1.设水泵和水箱的给水管网在什么条件下应用?
2、同程式水系统和异程式水系统各有什么特点?
3．高层建筑供暖空调冷热水管网常采用的几种分区形式是什么?
4、膨胀水箱在冷、热水管路中起什么作用?是如何进行设计的。
5、.减少排水管中终限流速的措施有哪些?
6、为何夏季有排气竖井建筑的低层卫生间可能出现气流倒灌的现象？
7、简要分析管内流速取值对管网设计的影响。
8、蒸汽输配管网管内流动有什么特点？为什么要控制蒸汽在管内流动的流速？
9、为什么离心式泵和大型风机大都采用后向叶型，而微型风机大都采用前向叶型？
10、有些民用建筑中只有一根排废水管和一根排污水管,而没有专用通气管, 它是如何进行通气设计的?
11、.空调凝结水管路系统的设计时应该注意什么?
12、蒸汽管网的水力特征有哪些？
13 、水封有何作用?如何保证水封不被破坏?
14、水泵或风机并联时有什么特点？
15、热水供热系统中，采用混合水泵直接连接方式的条件是什么？
16、热水供热系统中，采用喷射泵直接连接方式的条件是什么？
17、哪种叶型的风机容易过载？为什么？
18、为什么在离心水泵中全都采用后向型叶轮？
19、什么叫相似工况？
20、什么叫稳定工况点？
21、工程中为什么不采用增加转数来调节泵与风机的工况？
二.填空题
1.为防止乙炔爆炸破坏管道,对乙炔管道的管径极限规定为:工作压力0.007～
0.15MPa 的中压乙炔管道的内径不应超过( ); 工作压力0.15～
2.5MPa 的高压乙炔管道的内径不应超过( )。
2.供暖系统热用户与热水管网的连接方式可分为( )、
( )。
3.供水管网经济比摩阻是( )、经济流速分别是民用建筑
（）、生产厂房（ )。
4.排水管道包括( )、( )、( )、埋地干
管、排出管。
5.排水立管中水流流动有( )、( )、 ( )三种
状态。
6、散热器入口处的蒸汽剩余压力，一般情况下，取为（）Pa。
7、在等管径的管道中任意两点的测压管水头高度之差等于液体流过该两点之间的( )。
8、在机械循环的热水供暖系统中,应将膨胀水箱的膨胀管连接在( )的回水干管上。
9、风机吸入段的全压和静压均为( ),在风机入口( )最
大。
10、两台相同型号的风机或水泵串联时，总压头等于两台设备的压头（）。与管网工作时，压头并没有增加（）
11 流体输配管网水力计算的目的是（）、（）、（）、
（）。
12 燃气输配管网由、和三部分组成。
13 管段中流体的流动阻力常分为______和______两种型式。
14 流体输配管网水力计算常用的方法有：______、______和______。
15 在建筑排水系统中，随着排水流量的不断增加，立管中水流状态依次经历______、______、______等三种流动状态。
16 供热管网主干线水力计算时，采用的平均比摩阻越大，需要的管径越，管网的基建投资越，运行费用越，水力稳定性越。
17.为排除散热器内的空气，通常在散热器上安装自动排气阀，低压蒸汽供暖时自动排气阀应安装在散热器的，热水供暖时自动排气阀应安装在散热器的。
18 冷热水输配管网系统型式，按循环动力可分为：_________________和_________________；按水流路径可分为_________________和_________________。
19.枝状管网( )，距管网中心越远管径逐渐减小。基建投资
( ), 运行管理( ),故障点后(亦称后备性)用户将不能正常运行；环状管网的最大优点是( ),但( )，运行管理复杂，要有较高的自动控制措施。
20.无混合装置的直接连接供热水方式只能在网路的设计供水温度不超过供暖系统的最高热媒（）时方可采用。
21.建筑消火栓给水装置一般由水枪、( )、( )、( )、( )、高位水箱、水泵接合器、增压水泵等组成。
22. 实现均匀送风的基本条件是( )；保持各侧孔流量系数相等；( )。
23.排水立管水流有( )，水气两相流，管内压力变化是立管（ ) 底部则是正压的特点。
24.排水立管内最大负压值的大小与排水立管的( ) 和管径成反比;与排水流量及( ) 及空气总阻力系数成正比。
25.风机的( )等于风机进出口的全压差。
26.泵壳内的气蚀,将随泵壳内的( )下降及液体( )升高而加剧。
27.在热水供暖系统中,最常用的定压方式是采用( )和补给水泵定压。
28、30.设计室内排水系统横管时须满足的规定有、、
和。
29.泵、风机的能量损失包括、、和
。
30.泵、风机采用串联运行的条件是和
。
空调冷凝水管的安装坡度不宜小于（ ）。
31、高层建筑内排气井，冬季排气能力比夏季排气能力（ ）。
32、输送空气的管道，通过改变流速，调整管道的（ ），称为动静转换。
33、把矩形管折算成圆形管的折算方法有（ ）、流量当量直径两种。
34、空气温度变化引起流动阻力发生变化，温度修正系数为（ ）
35、调节阀的理想流量特性是指调节阀前后（ ）时，得到的流量
特性。
三、选择题
1、设计60米高建筑的空调冷热水管时，常按（ ）进行设计。
A 、不超过40米的高度进行分区；
B 、30米的高度进行分区；
C 、不分区。
2、在水源紧张的地区，民用建筑供水系统宜采用（ ）管网。
A 、分区给水；
B 、气压给水；
C 、分质给水；直接给水。
3、干式自动喷水灭火系统，平常管道里面充的是（ ）
A 、水；
B 、压缩空气；
C 、压缩氮气；
D 、压缩氧气。
4、关于比摩阻R ，论述正确的有（ ）。
A ．比摩阻即每米管长的沿程压力损失
B ．比摩阻即每米管长的压力损失
C ．比摩阻与流量无关
D ．比摩阻与管径无关
5、以下哪种情况时，用户采暖系统与热力网的连接方式可采用直接连接（ ）。
A ．建筑物采暖系统高度高于热力网水压图动水压线
B ．建筑物采暖系统高度高于热力网水压图静水压线
C ．热力网资用压头高于用户采暖系统的阻力
D ．采暖系统承压能力低于热力网静水压力
6、已知系统各管段的流量，确定管段的直径和系统循环需要的作用压力，常采
用（ ）。
A 、假定流速法；
B 、压损平均法；
C 、不等温降法。
7、排水立管内最大负压值的大小与（ ）
A 、排水立管的内壁粗糙度成反比；
B 、管径成正比;
C 、排水流量成反比；
D 、
终限流速及空气总阻力系数成正比。
8、风机前向型叶轮的T T Q H 曲线是一条（ ）曲线。
A 、向上；
B 、水平；
C 、水平线
9、疏水器的作用（ ）
A 、定压
B 、减压
C 、排除蒸汽
D 、排除系统中的凝水和不凝性气体
10、闭式水系统的定压点宜设在（ ）。
A ．循环水泵的出水处
B ．循环水泵的出水处
C．循环水泵的吸水处 D．循环水泵的吸水处
11、泵在闭合环路上工作时，其所需扬程等于（）
A．环路的流动阻力 B．环路的最高点与最低点的高差与整个管路系统的阻力损失之和 C．补水池与最高点高差、整个管路系统的阻力损失之和。
12、泵在开式管网上工作时，其所须扬程等于（）
A．环路的流动阻力 B．环路的最高点与最低点的高差与整个管路系统的阻力损失之和
C．补水池与压力容器的高差、整个管路系统的阻力损失以及压力容器相对压力之和。
D．上下两水池液面的高差与整个管路系统的阻力损失之和
13、查取矩形风管的比摩阻时，必须用（）。
A．流速当量直径和流速 B．流速当量直径和流量
C．流量当量直径和流速 D．不是以上三种办法
14、一般空调系统带有冷却塔的冷却水系统是（）。
A．闭式系统 B．开式系统 C．介于闭式和开式之间 D．既非闭式也开式15、一般空调系统的冷冻水系统是（）。
A．闭式系统 B．开式系统 C．介于闭式和开式之间 D．既非闭式也开式16、一般闭式水系统中的开式膨胀水箱安装在（）。
A．水泵的压出段 B．水泵的吸入段 C．系统的最高点
D．水泵的吸入段并高出系统的最高点
17、风机喘振防止的方法有（）
A、避免在非稳定区工作；
B、采用旁通或放空法；C减速节流法。
18、对水泵吸气管路的要求有（）。
A、可以漏气；
B、不积气；
C、有一定坡向水泵的坡度。
19、热水供暖系统的静水压线应满足以下要求（）
A、不应超过底层散热器的承受压力；
B、满足克服循环阻力的最低要求；
C、
与系统直接连接的用户系统内不出现倒空或汽化。
20、在支管上安装调节阀的主要作用是（）。
A、便于维修；
B、便于调节流量和平衡阻力；
C、便于自动控制。
21、高层建筑若采用同一给水系统供水，则（）
A、下层管道静水压力大；
B、所有阀门易滴水；
C、下层阀门易产生水锤。
22、设计铁皮制作的通风主干管道时，风速在下述范围（）设定。
A、2～4s
m/。
m/；D、5～10s
m/；B、6～14s
m/；C、10～20s
23、双管重力循环供暖系统，具有（）特点。
A、上层作用力大，下层作用力小；
B、上层作用力小，下层作用力大；
C、
上层流量大，下层流量小；D、上层流量小，下层流量大。
24、以下哪种情况时，用户采暖系统与热力网的连接方式可采用直接连接。
（ ）
A ．建筑物采暖系统高度高于热力网水压图动水压线
B ．建筑物采暖系统高度高于热力网水压图静水压线
C ．热力网资用压头高于用户采暖系统的阻力
D ．采暖系统承压能力低于热力网静水压力
25、供水管网经济流速分别是（ ）。
A 、民用建筑1.2 s m /；
B 、生产厂辅助建筑4s m /；
C 、生产厂房 3 s m / 。
26、排水立管中水流流动有( )
A 、 附壁螺旋流；
B 、水汽乳状流；
C 、断续流。
27、在水平管道内，物料能输送是因为受到以下（ ）等力的作用。
A 、紊流气流垂直方向分速度产生的力；
B ；空气的推力；
C 、颗粒形状不规则所引起的空气作用力的垂直分力。
28、风机前向型叶轮的T T Q N 曲线是一条（ ）曲线。
A 、向上凹；
B 、向上凸；
C 、直线
29、驼峰形的水泵性能曲线与管路性能曲线有两个交点，这种型号的泵有（ ）稳定的工作点。
A 、1个；
B 、2个；
C 、3个。
30、比转数是反映其（ ）和（ ）关系的一个综合参数，与尺寸（ ）。（ ）
A ．流量，扬程，无关
B ．现有转数 ，标准转数，无关
C ．现有转数 ，标准转数，有关
D ．流量，扬程，有关
31、某小区现有建筑均为多层，各采暖系统静水压力均不大于0.3MPa ，现拟建
一高层建筑，其采暖系统最高点静水压力为0.5MPa ，试问该建筑与外网的连接方式下列哪几项是正确的（散热设备为铸铁散热器）？
A 、设换热器与外网间接连接
B 、设混水泵与外网直接连接
C 、建筑内分高低区采暖系统，低区与外网连接，高区设换热器与外网连接
D 、建筑内分高低区采暖系统，低区与外网连接，高区采用双水箱分层式系统与外网连接
32、蒸汽采暖系统中疏水器的作用，下列哪几项是正确的？
A 、阻止蒸汽遗漏
B 、定压
C 、排出设备管道中凝水
D 、阻止排出空气
33、改变通风机特性曲线实现运行调节，下列哪一项是错误的？
A 、改变通风机转速
B 、改变管网中阀门开度
C 、改变通风机进风口导流叶片角度
D 、改变通风机叶片角度
34、对于侧壁采用多个面积相同的孔口的均匀送风管道，实现风管均匀送风的基
本条件，正确的应是下列哪些项？
A、保持各侧孔静压相等
B、保持各侧孔流量系数相等
C|、管内的静压与动压之比尽量小 D、沿送风方向，孔口前后的风管截面平均风速降低
35、一般闭式水系统中的开式膨胀水箱安装在（）
A．水泵的压出段 B．水泵的吸入段
C．系统的最高点 D．水泵的吸入段并高出系统的最高点
36、热水系统的循环水泵吸入口与出口的压力差值，应为下列哪一项？（）
A、系统静压力；
B、系统工作压力；
C、系统的阻力； C、系统的静压与阻力之差。
37、热网的热水供热参数为95/75℃，某建筑物热力入口处热网供水管的静压高
度为60米，建筑物热力入口处的供回水压差大于室内采暖系统的压力损失，该建
筑物顶层供水干管相对于热力入口热网供水管的高差为58米，下列哪一项连接方
式是正确的？（）
A．直接连接 B．混水泵连接C．采用板式换热器连接 D．采用减压阀连接38、室内热水采暖管网、空调冷冻水管网和给水管网流动几乎都处于（）
A、紊流过渡区
B、阻力平方区
C、水力光滑区
D、层流区
39、在串联管路上，（）
A、总阻抗系数为各管段的阻抗系数之和
B、总通导数为各管段的通导数之和
C、总阻抗系数的倒数为各管段的阻抗系数的倒数之和
D、总流量为各管段流量的和
40、以下哪个与膨胀水箱连接的管路要设阀门（）
A、膨胀管
B、循环管
C、溢流管
D、信号管（即检查管）
41、疏水器的作用（）
A、定压
B、减压
C、排除蒸汽
D、排除系统中的凝水和不凝性气体
42、采暖系统运行中，能够实现运行节能的客观因素，应是下列哪几项？
A、热计量装置
B、散热器的温控阀
C、水泵的温度表
D、自动排气阀
43、下列哪几项改变风机特性的方法是正确的？
A、改变通风机转速
B、改变通风机进口导流叶片角度
C、调节通风机吸入口阀门
D、改变管网特性曲线
44、暖通空调常用风机选择，下列哪一项是不正确？
A、输送有爆炸危险性的气体时，应选用防爆风机
B、机翼型叶片的离心风机效率高，适用于大型系统
C、前弯叶片的离心风机效率高，运行速度低，多用于低压系统
D、对在流量、低压头的通风系统，不宜采用轴流风机
45、出风口面积一定的条件下，实现均匀送风的最好管道是（）
A 、圆形直风管
B 、矩形直风管
C 、锥形直风管
D 、局部变径圆形风管
46、末端封堵的矩形直风管上，出风口面积、流量系数相等，流出风量最多的风口是：
A 、最前面第一个出风口
B 、最后面的一个出风口
C 、位于中间的一个出风口
D 、无法判断
47、供热管网采用间接连接的理由是：
A 、系统温度高于用户要求；
B 、系统压力高于用户要求；
C 、多层建筑中的超高建筑；
D 、建筑不超过20米的建筑。
48、供热管网的基本要求是：
A 、不汽化；
B 、温度低；
C 、设备承压力低；
D 、不倒空。
49、提高管网水力稳定性的方法有：（ ）
A 、减少干管直径；
B 、减小用户管径；
C 、安装支管调压板；
D 、调节干管阀门开度，使之变小。
50、并联供热管网顺序安装三个用户A 、B 、C ，且散热器分别安装阀门，要使A 增加散热量最大，调节方法正确的是（ ）。
A 、减小A 的阀门开度；
B 、减小B 的阀门开度；
C 、减小C 的阀门开度；
D 、增大B 的阀门开度；
四．判断对错
1. 当量直径就是与矩形风管有相同单位长度摩擦阻力的圆形风管直径。
2. 吸送式气力输送系统的风机安装在系统尾部，系统在负压下运行。
3. 应使排水立管内的水流状态处于水塞流。
4. 轴功率表示在单位时间内流体从离心式泵或风机中所获得的总能量。
5. 风机的全压为单位体积的气体流经风机时所获得的总能量。
6. 理想条件下，泵或风机的Q T -H T 性能曲线为抛物线形状。
7. 改变管网性能曲线最常用的方法是改变管网中阀门的开启度。
8. 泵的调节阀安装在吸入管上时，技术和经济性较好。
9. 对于具有驼峰形性能曲线的泵或风机，其在压头峰值点的左侧区域运行时，设备的工作状态能自动地与管网的工作状态保持平衡，稳定工作。
10.系统效应反映的是泵或风机进出口与管网系统连接方式对泵或风机的性能产生的影响。
11.水表节点是指安装在管网中的水表及管道。
12.高层建筑给水系统与普通建筑的给水系统一样,没有区别。
13、排气装置可以是手动的,也可以是自动的,它可以安装在管路的任意位置。
14、高层建筑不一定是指建筑高度超过24米的所有建筑。
15.疏水器只能水平安装。
16.冬季无排气风机,卫生间排气竖井的气体自动向上流动。
17、高度60M 的高层建筑, 供暖空调冷热水管网不必进行分区。
18、两种污水合流后会产生有毒有害气体时一般用两根管道分别排放。
19、在实际运行时,管网能自动调整各并联管路的流量。
20送风管道只要两侧孔间的动压降等于两侧孔间的阻力,则两侧孔的静压相等。
21、在工程实际设计中,可以用统一的计算公式和图表计算各种流体管网的摩擦
阻力。
22、管网阻力计算是从最不利环路开始的，即从环路最短的一根管道开始计算。
23、单管热水供暖系统的作用压力,只与水的变化及加热中心和冷却中心的高差有关。
24.不等温降法设计供暖系统能使设计工况与实际比较接近,因此,在任何条件下,都可以应用不等温降法设计供暖系统。
25.空调冷冻水系统,供回水温差小,末端设备阻力大,在计算系统总循环压力时,可不计供回密度差引起的作用压力。
26.在水平管输送物料的气流速度比在垂直管中的要低。
27.用气体输送物质时,确定风速的大小仅由输送物的粒径、密度、含湿量、粘性等因素来决定
28机械循环双管系统,由于散热器冷却形成的重力循环作用压力可以忽略不计,因此在进行各立管散热器并联环路的水力计算时不必考虑散热器冷却造成压力不相等这一因素。
29、空调凝水管不可以接入卫生间的排水道。
30、粒状物料的悬浮,起主要作用的升力和碰撞反力的垂直分力；而粉状物的悬浮,起作用的不是这些力。
31、改变管网性能曲线最常用的方法是改变管网中阀门的开启度。
32、对于具有驼峰形性能曲线的泵或风机，其在压头峰值点的左侧区域运行时，设备的工作状态能自动地与管网的工作状态保持平衡，稳定工作。
33、理想条件下，泵或风机的Q T -H T 性能曲线为抛物线形状。
34、改变管网性能曲线最常用的方法是改变管网中阀门的开启度。
35、对于具有驼峰形性能曲线的泵或风机，其在压头峰值点的左侧区域运行时，设备的工作状态能自动地与管网的工作状态保持平衡，稳定工作。
36、泵的调节阀安装在吸入管上时，技术和经济性较好。
37、防止喘振的有效措施有（1）应该避免非稳定区工作；（2）采用旁通或放空，
（3）减速节流。
38、输送供热热水的水泵，加热贮水箱的出水高度一定要高于水泵进水口高度。
五、计算题
1. 一栋六层楼建筑，层高3米，采用双管重力供热系统，每层散热器散热量为1000W ，第一层散热器高出锅炉中心2米供水温度95℃，回水温度70℃，试求流经立管的质量流量和第二层的重力循环作用压力。已知水温度95℃时密度为
392.961m kg g =ρ，回水温度70℃时密度为381.977m
kg h =ρ。 2、如下图所示，设h 1 = 3.2m ，h 2 = h 3 = 3.0m ，供回水温度95/70℃，相应供回水密度为961.92kg/m 3，977.81kg/m 3。忽略管道散热，各散热器散热量分别为Q 1 = 700W ，Q 2 = 600W ，Q 3 = 800W 。求第三层与底层循环环路的作用压差。
3、一台水泵装置的已知条件如下：Q=0.88 m3/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20℃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。问：如该泵安装高度高出吸水面3.0m时，通过计算判断该泵能否正常工作？
4、某具有狭义管网特性曲线的液体管网并联有两台相同的循环水泵，单台水泵在额定转速2900r/min时的Q—H性能曲线为图中曲线I。开启其中一台水泵以额定转速运行，流量为130 m3/h，扬程为26mH2O。不改变管网，让两台水泵以
相同的转速共同工作。利用图解法求解：
水温度95℃，回水温度70℃，试求流经立管的质量流量和第二层的出水温度。
6、某地大气压为98.07a kP ，输送温度为70℃的空气，风量为15000h m 3
，管道阻力为1200a P ，试计算选用风机的主要参数和特性曲线方程。
7. 某供水系统的清水池最高水位为112M ，最低水位为108M ；水塔地面标高为
115M ，最高水位140M ，，水塔容积40M 3
，要求1小时充满水。若已知流量为40h
m 3时，吸水管路水头损失M h w 0.11=，压水管路水头损失M h w 5.22=。试计算选择水泵的主要参数。
一、简答题（每小题5分，共计25分） 1.设水泵和水箱的给水管网在什么条件下应用? 答：设水泵和水箱的给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑室内给水管 网所需的水压，且室内用水不均匀时采用。 2、同程式水系统和异程式水系统各有什么特点? 答：同程式水系统除了供回水管路外，还有一根同程管，由于各并联环路的管路总长度基 本相同，阻抗差异较小，流量分配容易满足。异程式水系统管路简单，系统投资小，但当 并联环路阻抗相差太大时，水量分配、调节较难。 3．高层建筑供暖空调冷热水管网常采用的几种分区形式是什么? 答;1、对于裙房和塔楼组成的高层建筑，将裙房划为下区、塔楼划为上区。 2、以中间技术设备层为界进行竖向分区，为上、下区服务的冷热源、水泵等主要设备都集 中布置在设备层内，分别与上、下区管道组成相互独立的管网。 3、冷热源、水泵等设备均布置在地下室，为上区服务的用承压能力强的加强型设备，为下 区服务的用普通设备。 4、冷热源、水泵等设备仍布置在地下室，在中间技术设备层内布置水-水式换热器和上区循环水泵。 4、膨胀水箱在冷、热水管路中起什么作用?是如何进行设计的。 答：膨胀水箱的作用是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量，在重力循环上供下回 式系统中，他还起着排气作用，另一作用是恒定水系统压力。膨胀水箱的容积由下式确定 Vp max t Vc 5、.减少排水管中终限流速的措施有哪些? 答：1、增加管材内壁粗糙高度Kp，使水膜与管壁的界面力增加，减小水流下降速度 2、立管上每隔一段距离设乙字弯消能， 3、利用横支管与立管连接处的特殊构造，发生溅水现象，使下落水流与空气混合，形成密 度小的水沫状水气混合物，减小下降速度。 4、由横直管排出的水流沿切线方向进入立管，在重力与离心力共同作用下，水流旋流而下，其垂直下落速度大幅度降低。 5、对立管内壁做特殊处理，增加水与管壁间的附着力。
第一章 通风工程的主要任务：控制室内空气污染物,保证良好的室内空气品质,并保护大气环境。 通风工程的风管系统分类：排风系统:、送风系统: 空调工程的主要任务：控制空气污染物,保证空气品质,保护大气环境; 舒适性,或使室内热环境满足生产工艺的要求。 空调系统的两个功能：控制室内空气污染物浓度和热环境质量。 供暖空调冷热水管网型式： 一.按循环动力分:重力(自然)循环系统、机械循环系统 二.按水流路径：同程系统、异程系统 同程式系统除了供回水管路以外，还有一根同程管。由于各并联环路的管路总厂度基本相等，阻抗差异较小，则流量分配以满足要求。 异程式水系统管路简单，不需采用同程管，系统投资较少，但当并联环路阻抗相差较大时，水量分配、调节较难。 三.按流量变化分为:定流量系统、变流量系统 四.按水泵设置分为:单式泵系统、复式泵系统 单式泵水系统的冷（热）源侧和负荷侧用同一组循环水泵，因为要保证冷（热）源对水流量的要求，这种水系统不能完全按负荷变化调节水泵流量，不利于节省水泵输送能量。 复式泵水系统的冷（热）源侧和负荷侧分别设置循环水泵，可以实现负荷侧的水泵变流量运行，能节省输送耗能，并能适应供水分区不同压降的需要，系统总压低。 五.按与大气接触情况分为:开式系统、闭式系统 闭式系统：与外界只有能量交换而没有质量交换的系统。 热水集中供热管网型式：枝状管网、环状管网（要求画图说明，课本P13 图1-2-6） 重点图:热水集中供热管网用户连接方式与装置（图1-2-8）重点图：蒸汽供热管网与热用户的连接方式（图 1-3-4） 第二章 气体管流水力特征（计算题）P45 流体输配管网水力计算的目的：根据要求的流量分配确定管网的管径或阻力；求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备条件，进而确定动力设备；或者根据已定的动力设备，确定管道尺寸。 流体输配管网水力计算的理论依据：流体力学一元流体流动连续性方程和能量方程及串、并联管路流动规律。动力设备提供的压力等于管网总阻力，串联管路总阻力等于各段管路阻力之和。 管段中的流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。 常用的水力计算方法的定义、步骤（课本P51）： 1、假定流速法先按技术经济要求选定管内流速（经济流速），再结合所输送的流量，确定管道断面尺寸，进而计算管道阻力，得出需要的动力。 计算前，完成管网布置，确定流量分配 绘草图，编号 确定流速 确定管径 计算各管段阻力 平衡并联管路 计算总阻力，计算管网特性曲线 根据管网特性曲线，选择动力设备 2、压损平均法将已定的总资用动力，按干管长度平均分给每一管段，以此确定管段阻力，再根据每一管段的流量确定管道端面尺寸。 计算前，完成管网布置，确定流量分配 绘系统图，编号，标管段L和Q，定最不利环路。 根据资用动力，计算其平均Rm。 根据Rm和各管段Q，确定其各管段管径。 确定各并联支路的资用动力，计算其Rm 。 根据各并联支路Rm和各管段Q，确定其管径。 3、静压复得法通过改变管道断面尺寸，降低流速，克服管段阻力，维持所需的要管道内静压。 计算前，完成管网布置 确定管道上各孔口的出流速度。 计算各孔口处的管内静压Pj和流量。 顺流向定第一孔口处管内流速、全压和管道尺寸。 计算第一孔口到第二孔口的阻力P1·2。 计算第二孔口处的动压Pd2。 计算第二孔口处的管内流速，确定该处的管道尺寸。 以此类推，直到确定最后一个孔口处的管道断面尺寸。 均匀送风管道设计 设计原理 静压产生的流速为： 空气在风管内的流速为： 空气从孔口出流时的流速为： 如图所示：出流角为α： 第三章 课本P75（图3-1-1），要求类似的图会计算 课本P79，例题3-1 P94，例题3-3 第四章 汽液两相流管网水力特征： ?状态参数变化大，伴随相变，压降导致饱和温度降低， 凝水管“二次汽化” ?会产生“水塞”、“水击” ?减轻“水击”的方法： 1、蒸汽管路有足够坡度，汽、 水同相；2、设置疏水装置；3、防止立管“水击”，下 供式立管流速要低； ρ j j p v 2 = ρ D D p v 2 = α sin j v v= D j D j P P v v tg= = α
1.按照流体力学特性，管道乂可分为简单管路、复杂管路 复杂管路是简单管路、申联管路与并联管路的组合，一般可分为：枝状管网 和环状管网。枝状管网，并联管路的阻力损失一定相同。 2.流体输配管网有两个基本任务：一是流体（物质）的转运与分配，二是能量的 转运与分 配。而且在这种流体（物质）、能量的转运与分配过程中，存在流体的机 械能损失。 2 2 3.包定气流流动能量方程式：P i （ a ）（Z 2 Z i ） P 2 P ll 2 2 2 pi 、p2 是断面1、2的相对压力，专业上习惯称静压。 动压，反映断面流速无能量损耗地降低至零所转化的压力值。 静压和动压之和，称为全压。 4. “烟囱”效应，即通常所说的“热压”作用：在断面处开个孔，会导致外部空 气流入烟 囱并向上流动的现象。 5. 根据泵与风机的工作原理，通常可将它们分为：容积式、叶片式。 根据流体的流动情况，可将它们再分为 i ）离心式泵与风机、2）轴流式泵与风 机、3）混流式泵与风机、4）贯流式风机。 6. 泵的扬程H 与风机的全压P 和静压P j i ）泵的扬程：泵所输送的单位质量流量的流体从进口至出口的能量增值除以 2 2 重力加速度即为扬程。H H i H 2 z 2 z i 虹里 2g 风机的全压P ：单位体积气体通过风机所获得的能量增量即全压，单位为 5） 全效率（效率）：表示输入的轴功率 P 被流体所利用的程度，用泵或风机 的全效率 )(Z 2 Z i ) 重度差与高程差的乘积，称为位压。 P P s ( a b )(Z 2 Z i ) 静压和位压之和，称为势压 P at 2 DP ( ）（Z 2乙） 静压、动压和位压三项之和，称为总压。 P q 2) Pa 。 P P q2 P qi 2 PV 2 风机的静压Pj ：风机全压减去风机出口动压即风机静压。 P j P 2 有效功率：在单位时间内通过泵的流体（总流）所获得的总能量叫有效功 率，符号 P& （单位：kW Pe q v P/i000（风机）Pe rq v h/iOO0 水泵） 3) 4)
一．26. 什么是风机的喘振现象？如何有效防止喘振现象的发生？ 答：当风机在非稳定工作区运行时，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，专业中称之为“喘振”。当风机的性能曲线呈驼峰形状，峰值左侧较陡，运行工况点离峰值较远时，易发生喘振。喘振的防治方法有：①应尽量避免设备在非稳定区工作；②采用旁通或放空法。当用户需要小流量而使设备工况点移至非稳定区时，可通过在设备出口设置的旁通管（风系统可设放空阀门），让设备在较大流量下的稳定工作区运行，而将需要的流量送入工作区。此法最简单，但最不经济；③增速节流法。此法为通过提高风机的转数并配合进口节流措施而改变风机的性能曲线，使之工作状态点进入稳定工作区来避免喘振。 二．（填空题（每空2分，共30分） 1．流体管网应包括(管道系统)、(动力系统)、( 调节装置)、(末端装置)及保证管网正常工作的其他附属装置。 2．要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）。3．流体流动阻力有两种：摩擦阻力也称沿程阻力，及局部阻力。 其中（沿程）阻力随水力半径的增大而（减少）。 4．当各环路的（重力作用相等）时，并联管段的总阻抗S b与各 并联管段的阻抗S I有如下关系 i n i b S S 1 1 ∑ = = 5．管道中某点的测压管水头高度，就是该点的距基准面的位置高度与该点的（测压管水柱高度）之和。 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．常用的风机有离心风机、（轴流风机）、斜流风机、（惯流风机）。 三．简答题（每题8分，共40分） 1．简述流体输配管网水力计算的主要目的。 答：根据要求的流量分配，确定管网的各管段管径和阻力，（4分）求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备好条件。（4分）2．现场测得水泵得扬程和流量低于厂家给出的样本性能，能否断定该水泵为不合格产品？为什么？ 答：不能断定该水泵为不合格产品。（3分） 因为水泵接入管网时会产生系统效应，即由于生产厂家在设备性能测试时进出口接管方式形成的流体能量损失小于实际进出口接管方式形成的流体能量损失。（5分） ’.
1- 4试比较气相、液相、多相流这三类管网的异同点。 答：相同点：各类管网构造上一般都包括管道系统、动力系统、调节装置、末端装置以及保证管网正常工作的其它附属设备。 不同点：①各类管网的流动介质不同； ②管网具体型式、布置方式等不同； ③各类管网中动力装置、调节装置及末端装置、附属设施等有些不同。 ［说明］随着课程的进一步深入，还可以总结其它异同点，如： 相同点：各类管网中工质的流动都遵循流动能量方程； 各类管网水力计算思路基本相同； 各类管网特性曲线都可以表示成△ P=S(Q+F St ；各类管网中流动阻力之和都等于动力之和，等等。 不同点：不同管网中介质的流速不同； 不同管网中水力计算的具体要求和方法可能不同； 不同管网系统用计算机分析时其基础数据输入不同，等等。 1-5比较开式管网与闭式管网、枝状管网与环状管网的不同点。 答：开式管网：管网内流动的流体介质直接与大气相接触，开式液体管网水泵需要克服高度引起的静水压头，耗能较多。开式液体管网内因与大气直接接触，氧化腐蚀性比闭式管网严重。 闭式管网：管网内流动的流体介质不直接与大气相通，闭式液体管网水泵一般不需要考虑高 度引起的静水压头，比同规模的开式管网耗能少。闭式液体管网内因与大气隔离，腐蚀性主要是结垢，氧化腐蚀比开式管网轻微。 枝状管网：管网内任意管段内流体介质的流向都是唯一确定的；管网结构比较简单，初投资 比较节省；但管网某处发生故障而停运检修时，该点以后所有用户都将停运而受影响。 环状管网：管网某管段内流体介质的流向不确定，可能根据实际工况发生改变；管网结构比较复杂，初投资较节枝状管网大；但当管网某处发生故障停运检修时，该点以后用户可通过令一方向供应流体，因而事故影响范围小，管网可靠性比枝状管网高。 1-6按以下方面对建筑环境与设备工程领域的流体输配管网进行分类。对每种类型的管网，给出一个在工程中应用的实例。 (1)管内流动的介质； (2)动力的性质； (3)管内流体与管外环境的关系； (4)管道中流体流动方向的确定性； (5)上下级管网之间的水力相关性。 答：流体输配管网分类如下表： 问题编号类型及工程应用例子 (1)按流体介质气体输配管网：如燃气输配管网液体输 配管网：如空调冷热水输配管网汽-液两 相流管网：如蒸汽采暖管网液-气两相流 管网：如建筑排水管网气-固两相流管 网：如气力输送管网 (2)按动力性质重力循环管网：自然通风系统机械循环管 网：机械通风系统 (3)按管内流体与管外环开式管网：建筑排水管网 境的关系闭式管网：热水采暖管网
一、判断题- 1、所有管网的并联管路阻力都应该相等(错) 2、同程式管网各并联环路阻抗相等，异程式不相等(对) 3、管路最长和部件多的环路为最不利环路(对) 4、环状管网与枝状的最根本区别在于是否连成环状(对) 5、双管系统与单管系统的垂直失调是基于不相同原理() 6、调节阀的阀权度越大越好(错) 7、高层建筑的排气竖井，由于位压的影响，冬季排气能力比夏季强(对) 8、在吸入式风机管路中，管外气体渗入管内可能会发生在风机的吸入和压出段(对) 9、当泵的工况沿广义管网特性曲线变化时,工况点之间满足相似工况。(对) 10、闭式管网特性曲线大多是狭义管网特性曲线(对) 11、静压复得法适用于均匀送风管道设计(对) 12、双管闭式热水供热系统是我国目前最广泛应用的热水供热系统(对) 13、调节阀在并联管道中实际可调比的下降比串联管路管道更严重(对) 14、高层建筑的排气竖井，由于位压的影响，冬季排气能力不如夏季强(错) 15、供暖管网中由于各层作用压力不同，单、双管系统均出现垂直失调(错) 16、只要满足节点流量的平衡，环状干线各管段的流量可以任意分配(错) 17、环状管网各管段之间的串并联关系式全部确定的。(错) 18、气体管网系统的性能调节适用吸入管路调节方法（对） 19、水泵的最大安装高度等于其吸上真空高度(错) 二、简答题 1、高层建筑竖向液体输配管网为什么要竖向分区？画出1个竖向分区管网的示意图。 高层建筑高度大，底层管道中的静水压力较大。为了克服静水压力过大的弊病，保证管网正常运行和设备可靠性，对高层建筑竖向流体输配管网进行分区。以高层建筑给水为例，竖向按串联式分为高、中、低三区,如图3。水箱1、2、3分别向低、中、高三区供水，各区管网中的静水压力都适中，系统耐压要求降低，费用减小，启停时产生水锤的危险性减小，水流噪音小，运行稳定可靠
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持 流体输配管网》课程教学大纲 课程编号：05 课程名称：流体输配管网 英文名称：Fluid Transfer Nets 课程类型：专业基础必修课 总学时：32 讲课学时：28实验学时：4 学分：2 适用对象：四年制本科建筑环境与设备工程专业 先修课程：流体力学、工程热力学、传热学、建筑环境学 一、课程性质、目的和任务流体输配管网是动力工程系暖通专业的专业必修课。其目的是使学生掌握流体输配管网的型式、装置、特征、水力计算、工况分析；掌握管网动力源：泵与风机的基本原理以及选用方法；能运用基本原理、基本公式进行管网的设计、计算，熟悉泵与风机的选用和安装。培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习及毕业后从事专业工作打下必要的基础。 二、教学基本要求学生通过本课程的学习，应达到下列基本要求：1．掌握流体输配管网的型式与装置。 2．掌握流体（气体、液体、多相流）输配管网的特征、水力计算。3．掌握管网系统的工况分析。 4．能正确选择泵与风机，并与管网匹配。 5．了解流体输配管网的计算机计算方法。 三、教学内容及要求 1. 流体输配管网的型式与装置熟悉气体输配管网的型式与装置；熟悉液体输配管网的型式与装置泵。 2. 气体输配管网的水力特征与水力计算熟悉气体管流的水力特征；掌握流体输配管网水力计算的基本原理和方法； 掌握气体输配管网的水力计算。 3．液体输配管网的水力特征与水力计算掌握液体管网的水力特征与水力计算；掌握开式液体管网的水力特征与水力计算。 4. 多相流管网的水力特征与水力计算掌握液气两相流管网的水力特征与水力计算；掌握汽液两相流管网的水力特征与水力计算；熟悉气固两相流管网的水力特征与水力计算。 5．泵与风机的理论基础熟悉离心式泵与风机的基本结构；掌握离心式泵与风机的工作原理与性能参数；掌握离心式泵与风机的基本方程式；熟悉泵与风机的损失与效率；熟悉相似定律与比转数；了解其他常用的泵与风机。 6.管网系统的水力工况分析 掌握管网系统的水力特征；掌握管网系统的压力分布；掌握调节阀的应用及特点；掌握管网系统的水力工况分析与调整。 7 ?泵、风机与管网系统的匹配 熟悉泵、风机运行曲线与工作点；熟悉泵、风机的工况调节；熟悉泵、风机的选用；熟悉泵与风机的安装位置。 8?流体输配管网的计算机分析 熟悉流体输配管网的网路图及其矩阵表示；熟悉管网系统的特性方程组；掌握流体输配管网水力工况的计算机分析；了解流体输配管网的调节概要。
《流体输配管网》复习题 一、填空题 1、燃气储配站有三个功能：、和。 2、供热管网主干线水力计算时，采用的平均比摩阻越大，需要的管径越，运行费用越，水力稳定性越。 3、热水供暖系统水压曲线的位置，取决于和。 4、泵或风机的最佳工作区一般为的区域。 5、最不利环路应选最大的环路。 6、空调水系统冷冻水泵全部采用变速泵，两种压差控制方式中的方法更加节能。 7、通风空调空气输送管网，沿流动方向风道内的全压，静压。 8、在建筑排水系统中，随着排水流量的不断增加，立管中水流状态依次经历、 . 、等三种流动状态。 9、离心式的泵或风机的损失主要有、、 和 . 。 10、离心式泵与风机的损失大致可分 为：、、、 . 等，其中引起泵与风机扬程和全压的降低， 引起泵与风机流量的减少，和则引起耗功增多。11、泵的入口与管网系统的连接有三个基本要
求：、、。 12、离心式风机的出口安装角β2是前向型叶片，β2是后向型叶片。 13、切削叶轮调节的第一切削定律的性能关系 为：，， . ，泵与风机性能调节的另两种主要调节方式 是：、。 14、举出管网系统的三种定压式：、、气体定压。 二、选择题 1、异程式热水采暖系统的水平失调是有下列哪个原因造成的？ A、热压作用 B、自然循环作用压力不同 C、并联环路的阻力相差较大 D、散热器在立管中的连接方式不同 2、机械循环热水采暖系统的重力循环作用压力与下列哪个因素无关？ A、供回水温度 B、供回水密度 C、散热器距热源的距离 D、系统作用半径 3、当外网的静压线低于用户的充水高度时，用户与外网可考虑下列哪种连接方式？ A、直接连接 B、间接连接 C、直接连接，回水管设加压泵 D、加混合水泵的直接连接 4、某热水供热系统有5个采暖热用户，若关闭其中任何一个用户，下列哪个说法是错误的？ A、其他四个用户流量按同一比例变化 B、其他四个用户流量均增加 C、系统的总阻力增大，总流量减小 D、其他四个用户的室温均升高 5、热水供热系统某用户阀门关闭后，该用户处供回水管的资用压差的情况如何？ A、减小 B、增大 C、等于零 D、不变 6、当空调冷冻水系统中某阀门关小时，循环水泵的工作点在性能曲线图中的情况如何？ A、向左上方移动 B、向右下方移动 C、不变 D、向左下方移动 7、如图所示，某空调冷冻水系统为异程式，共连接5个相同的空气处理机组，每个机
流体输配管网知识点(龚光彩版)汇总
流体输配管网知识点 第1部分流体输配管网基础知识 基本要求： ?掌握流体输配管网的基本功能与组成； ?了解流体输配管网的分类方法，重点熟悉按照管内流动状态、动力、流体与外界环境关系、流动路径的确定性的分类； ?了解典型流体输配管网类型、构成和特点。比如：绘制一个自己熟悉的流体输配管网，说明该管网中各组件的名称和作用。 流体输配管网概念 将流体输送并分配到各相关设备或空间，或者从各接收点将流体收集起来输送到指定点的管道系统称为流体输配管网。 流体输配管网基本功能 是将从“源”取得的流体，通过管道输送，按照流量要求，分配给末端装置；或者按流量要求从各末端装置收集流体，通过管道输送到“汇”。 流体输配管网基本组成 （1）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。如：排风管网的排风罩、送风管网的送风口、燃气管网的用气设备、卫生器具、配水龙头等。 （2）源和汇
源是指为管道中输送流体的来源；汇是指接受从管道汇集的流体。比如，室外空气是送风管网的源，却是排风管网的汇；市政给水管是建筑给水管网的源，市政排水管是建筑排水管网的汇；上一级燃气管网是下一级燃气管网的源；热水锅炉既是供热管网的源，也是供热管网的汇。 （3）管道 管道是源或汇与末端装置之间输送和分配流体的必备通道。（4）动力 实际流体的流动总是存在阻力，因此必须提供动力，才能实现流体输配管网的基本功能。 流体输配管网的流动存在不同来源，主要可分为三种来源。一是来源于“源”，如锅炉；储气罐的压力；上级管网的压力。例如多数建筑给水管网中水的流动动力来自于市政给水管内的压力；建筑燃气管网中的燃气流动动力来自于小区燃气管道内的压力；供热管网中的热水或蒸汽的流动动力来自于供热锅炉的压力。二是来源于重力，如自然循环热水采暖；建筑排水管网中污水的流动是靠流体的自身重力实现的。三是来源于机械动力（风机、水泵），如通风管网中空气的流动动力由风机来提供，建筑给水管网中水的流动可以由水泵来提供。 要实现合理、定量、安全输送和分配流体，流体输配管网除了具有基本组成部分外，还需要其他一些装置，主要包括：1）调控设备，如阀门，2）特殊管网辅助装置，如蒸汽管网中的疏水
学院领导 B卷 审批并签名 广州大学2008-2009学年第 1 学期考试卷 课程流体输配管网考试形式（闭卷，考试） 一．判断题（每题2分，共20分；正确的在（）内打√，错误的打×） 1．异程式水系统管路简单，不需要同程管，系统投资较少，因而常在水系统规模较大时采用。（×） 2.夏季时某卫生间排气竖井内气体密度大于室外，若无排气风机，竖井内气体将向下流动，倒灌进底层的卫生间。（√） 3.为便于进行并联管路阻力平衡，在统计局部阻力时，对于三通和四通管件的局部阻力系数，应列在流量较小的管段上。（√） 4.在空调冷热水管网中，膨胀水箱的主要作用是给水系统加压。（×） 与无限多叶片数的理论扬程5.叶轮对流体做功时，有限多叶片数的理论扬程H T 的比值小于1，这是由于流体具有惯性的缘故。（√） H T 6.两台风机（或水泵）并联时，其总流量Q能等于各机单独工作时所提供的流量q1和q2之和。（×） 7.提高管网水力稳定性的主要方法是相对地减少网路干管的压降，或相对地增大用户系统的压降。（√） 8.通风机的风压是指风机进出口的动压差。（×） 1
2 9.对于有串联管路的调节阀，阀权度越大越好。（×） 10.欧拉方程的特点是流体经泵或风机所获得的理论扬程与被输送流体的种类有关。（×） 二．简答题（30分） 1．下图为空调冷却水系统简图，请说明该管网系统分别按以下方面进行分类时各属于何种类型？（4分） （1）管内流动的介质； （2）动力的性质； （3）管内流体与管外流体的关系； （4）管道中流体流动方向的确定性。 （1）单相流（2）机械循环 （3）开式系统（4）枝状管网 2.为什么要通过全面的技术经济比较来选定流体输配管网合理的管内流速？（5 分） 管内的流速对通风、空调系统的经济性有较大的影响，对系统的技术条件也有影响。流速高，风管断面小，占用的空间小，材料耗用少，建造费用小；但是系统的阻力大．动力消耗增大，运行费用增加，且增加噪声。若气流中含有粉尘等，会增加设备和管道的磨损。反之，流速低，阻力小，动力消耗少；但是风管断面大，材料和建造费用大，风管占用的空间也增大。流速过低会使粉尘沉积而堵塞管道。因此，必须通过全面的技术经济比较选定合理的流速。 3．请确定如图所示的重力循环采暖系统的最不利环路。并简要说明确定最不利环路应考虑哪些因素？（5分） 最不利环路： 1-5,17,18,19,20,10-16,1 确定最不利环路应根据各环路中重力作用的大小和管路长度、复杂程度。
《流体输配管网》习题集及部分参考答案部分习题、作业参考答案 第1章（略） 第2章 2-1 已知4—72—No6C型风机在转速为1250 r/min 时的实测参数如下表所列，求： 各测点的全效率；绘制性能曲线图；定出该风机的铭牌参数（即最高效率点的性能参数）； 2-2 根据题2-1中已知数据，试求4-72-11系列风机的无因次量，从而绘制该系列风机的无因次性能
2-3 得用上题得到的无因次性能曲线 求4-72-11No5A 型风机在n=2900 r/min 时的最佳效率点各参数 什，并计算该机的比转数值。计算时D2=0.5m 。 解： 查无因次曲线表得：P = Q = N = 222 2 222222 2 3 322/60 3.14*0.5*2900/6075.9/3.14*0.536003600*75.9**0.20310886 44 1.205*75.9*0.42829713.14*0.5/1000*1.025*75.9*0.095/10009.8244 u D n m s D Q u Q P u P D N u N kW ππρπρ========== == 2-4 某一单吸单级泵，流量Q=45m/s ，扬程H=33.5m ，转速n=2900r/min ,试求其比转数为多少如该泵为双吸式，应以Q/2作为比转数中的流量计算，则其比转数应为多少，当该泵 设计成八级泵，应以H/8作为比转数中的扬和计算值，则比转数为多少
'"3.65853.6560.13.65404.3 sp sp n n =========sp 双吸式：n 八级式： 2-5 某一单吸单级离心泵，Q=(m3/s) ，H=14.65m ，用电机由皮带拖动，测得n=1420r/min,N=; 后因改为电机 直接联动，n 增大为1450r/min ，试求此时泵的工作参数为多少 解： 设增大后的泵的参数用Q ’ H ’ N ’来表示 '''3''22 ''33 1450 1.02 1.020.075/1420 1450()() 1.04 1.0415.2414201450()() 1.065 1.065 3.51420Q n Q Q m s Q n H n H m H n N n N kW N n ===============''解得解得H 解得N 2-6 在n=2000的条件下实测一离心泵的结果为Q=0.17m/s,H=104m,N=184kW.如有一几何相似的水泵， 其叶轮比上述泵的叶轮大一倍，在1500r/min 之下运行，试求在相同的工况点的流量，扬程及效率各为多少 '''33 '3'''22 '''35 1500()*266 1.02/2000 ()() 2.25234()()13.52484Q n D Q Q m s Q n D H n D m H n D N n D kW N n D ===========''解得解得H 解得N 2-7 有一转速为1480r/min 的水泵，理论流量Q=0.0833m/s ，叶轮外径D=360mm ，叶轮出中有效面积A=㎡，叶片出口安装角β=30°，试做出口速度三角形。假设流体进入叶片前没有预旋运动，即Vu=0,试计算此泵的理论压头Ht ∞.设涡流修正系数k=，理论压HT 这多少 解： 2222222220.0833/0.023 3.62/1480**0.3627.88 260 27.88 3.62*3021.6111*27.88*21.6161.59.8 0.77*61.547.4r u r T u T T Q v m s A D u v u v ctg ctg H u v m g H kH m πωβ∞∞= ======-=-== =====o 如图所示： 2-8 有一台多级锅 炉给水泵，要求满足扬程H=176m ，流量 Q=81.6m 3/h ，试求该泵所需的级数和轴
流体输配管网知识点 第1部分流体输配管网基础知识 基本要求： 掌握流体输配管网的基本功能与组成； 了解流体输配管网的分类方法，重点熟悉按照管内流动状态、动力、流体与外界环境关系、流动路径的确定性的分类； 了解典型流体输配管网类型、构成和特点。比如：绘制一个自己熟悉的流体输配管网，说明该管网中各组件的名称和作用。 流体输配管网概念 将流体输送并分配到各相关设备或空间，或者从各接收点将流体收集起来输送到指定点的管道系统称为流体输配管网。 流体输配管网基本功能 是将从“源”取得的流体，通过管道输送，按照流量要求，分配给末端装置；或者按流量要求从各末端装置收集流体，通过管道输送到“汇”。流体输配管网基本组成 （1）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。如：排风管网的排风罩、送风管网的送风口、燃气管 网的用气设备、卫生器具、配水龙头等。 （2）源和汇 源是指为管道中输送流体的来源；汇是指接受从管道汇集的流体。比如，室外空气是送风管网的源，却是排风管网的汇；市政给水
管是建筑给水管网的源，市政排水管是建筑排水管网的汇；上一级燃气管网是下一级燃气管网的源；热水锅炉既是供热管网的源，也是供热管网的汇。 （3）管道 管道是源或汇与末端装置之间输送和分配流体的必备通道。（4）动力 实际流体的流动总是存在阻力，因此必须提供动力，才能实现流体输配管网的基本功能。 流体输配管网的流动存在不同来源，主要可分为三种来源。一是来源于“源”，如锅炉；储气罐的压力；上级管网的压力。例如多数建筑给水管网中水的流动动力来自于市政给水管内的压力；建筑燃气管网中的燃气流动动力来自于小区燃气管道内的压力；供热管网中的热水或蒸汽的流动动力来自于供热锅炉的压力。二是来源于重力，如自然循环热水采暖；建筑排水管网中污水的流动是靠流体的自身重力实现的。三是来源于机械动力（风机、水泵），如通风管网中空气的流动动力由风机来提供，建筑给水管网中水的流动可以由水泵来提供。 要实现合理、定量、安全输送和分配流体，流体输配管网除了具有基本组成部分外，还需要其他一些装置，主要包括：1）调控设备，如阀门，2）特殊管网辅助装置，如蒸汽管网中的疏水器，液体管网中排气装置等；3）安全及计量装置，如安全阀，压力表，流量计和温度计等。
重庆大学《流体输配管网》课程试题（B 卷） 一、什么是枝状管网？什么是环状管网？分别画一个枝状管网和一个环状管网的示意图，说明其主要区别。（10分） 二、高层建筑竖向液体输配管网为什么要竖向分区？画出1个竖向分区的示意 图，说明其作用。（5分） 三、说明公式l R P m ml ?=的使用条件。为什么不同的管网，λ的计算公式可能会 不相同？（5分） 四、简述均匀送风管道设计的原理和主要步骤。（10分） 五、影响建筑排水管网的排水能力的主要因素有哪些？怎样提高排水能力？ （10分） 六、以气力输配管网为例，描述气—固两相流管网的水力特征。气—固两相流管 网水力计算的主要特点是什么？（10分） 七、写出比转数s n 的数学表达式。比转数s n 有什么应用价值？高比转数泵与风 机和低比转数泵与风机有什么主要区别？（10分） 八、某空调冷冻水管网的循环水泵转速2900min r ，所配电机功率2.2KW 。流 管网在设计工况下运行时，流量为15h m 3，扬程为18.5m 。 （1） 画出设计工况下水泵的性能曲线和管网特性曲线，并标出工况点。 （2） 在部分负荷时，只需流量7.5h m 3。有哪些方法可将管网流量调节到 7.5m 3？ （3） 哪种方法最节能？为什么？ （20分） 九、如图所示通风系统，各管段的设计流速和计算阻力如下表。 （1） 系统风机的全压和风量应为多少？ （2） 各设计风量能否实现？若运行时，测得1#排风口的风量为4000h m 3，2#、 3#排风口的风量是多少？ （3） 若运行中需要增加1#排风口的风量，应怎样调节？ （20分）
《流体输配管网》课程试题（B 卷）参考答案 一、枝状管网：管网有起点和终点、主管和支管，如图1； 环状管网：管网起点和终点重合，构成闭合回路，如图2； 图1 图2 区别： 枝状管网：系统简单，运行管理方便，但管网后备性差，管网某处发生故障 时，该点后面管网部分将受影响而不能正常工作； 环状管网：管网系统比较复杂，管网后备性好；某处发生故障时，流体可以通过环状管网从另一个方向流动，因此故障影响范围小。 二、高层建筑高度大，底层管道中的静水压力较大。为了克服静水压力过大的弊 病，保证管网正常运行和设备可靠性，对高层建筑竖向流体输配管网进行分区。以高层建筑给水为例，竖向按串联式分为高、中、低三区,如图3。水箱1、2、3分别向低、中、高三区供水，各区管网中的静水压力都适中，系统耐压要求降低，费用减小，启停时产生水锤的危险性减小，水流噪音小，运行稳定可靠。 图3 三、公式l R P m ml ?=的使用条件为：管网特性（如：管道材料、断面尺寸、连接 方式等）不变，并且流体密度和流速也不随流程变化。 从流体力学知识知：λ是雷诺数和相对粗糙度的函数，即：()d K f Re,=λ，在不同的流态下，λ的计算式不同。实际工程中各种流体输配管网的流态有明显差别，雷诺数范围不相同，造成了不同管网λ的计算式可能不同。 四、均匀送风管道设计的原理：保证各送风口流量系数相等，并且使各送风口处
1-4 试比较气相、液相、多相流这三类管网的异同点。答：相同点：各类管网构造上一般都包括管道系统、动力系统、调节装作的其它附属设备。不同点：①各类管网的流动介质不同；②管网具体型式、布置方式等不同；③各类管网中动力装置、调节装置及末端装置、附属设施等有些不同。 1-5比较开式管网与闭式管网、枝状管网与环状管网的不同点。 答：开式管网：管网内流动的流体介质直接与大气相接触，开式液体管网水泵需要克服高度引起的静水压头，耗能较多。开式液体管网内因与大气直接接触，氧化腐蚀性比闭式管网严重。闭式管网：管网内流动的流体介质不直接与大气相通，闭式液体管网水泵一般不需要考虑高度引起的静水压头，比同规模的开式管网耗能少。闭式液体管网内因与大气隔离，腐蚀性主要是结垢，氧化腐蚀比开式管网轻微。枝状管网：管网内任意管段内流体介质的流向都是唯一确定的；管网结构比较简单，初投资比较节省；但管网某处发生故障而停运检修时，该点以后所有用户都将停运而受影响。环状管网：管网某管段内流体介质的流向不确定，可能根据实际工况发生改变；管网结构比较复杂，初投资较节枝状管网大；但当管网某处发生故障停运检修时，该点以后用户可通过令一方向供应流体，因而事故影响范围小，管网可靠性比枝状管网高。 2-1 某工程中的空调送风管网，在计算时可否忽略位压的作用？为什么？（提示：估计位压作用的大小，与阻力损失进行比较。） 答：民用建筑空调送风温度可取在15~35℃（夏季~冬季）之间，室内温度可取在25~20℃（夏季~冬季）之间。取20℃空气密度为1.204kg/m 因此： 夏季空调送风与室内空气的密度差为1.225-1.184=0.041kg/m3 冬季空调送风与室内空气的密度差为1.204-1.145=0.059kg/m3 空调送风管网送风高差通常为楼层层高，可取H=3m，g=9.807 N/m.s则 夏季空调送风位压=9.807×0.041×3=1.2 Pa 冬季空调送风位压=9.807×0.059×3=1.7 Pa 空调送风系统末端风口的阻力通常为15~25Pa，整个空调送风系统总阻力通常也在100~300 Pa之间。可见送风位压的作用与系统阻力相比是完全可以忽略的。但是有的空调系统送风集中处理，送风高差不是楼层高度，而是整个建筑高度，此时H 可达50米以上。这种情况送风位压应该考虑。 2-3如图2-2 ，图中居室内为什么冬季白天感觉较舒适而夜间感觉不舒适？ 答：白天太阳辐射使阳台区空气温度上升，致使阳台区空气密度比居室内空气密 度小，因此空气从上通风口流入居室内，从下通风口流出居室，形成循环。提高了居室内温度，床处于回风区附近，风速不明显，感觉舒适；夜晚阳台区温度低于居室内温度，空气流动方向反向，冷空气从下通风口流入，床位于送风区，床上的人有比较明显的吹冷风感，因此感觉不舒适。 2-4 如图2-3 是某高层建筑卫生间通风示意图。试分析冬夏季机械动力和热压之间的作用关系。 答：冬季室外空气温度低于通风井内空气温度，热压使通风井内空气向上运动，有利于气体的排除，此时热压增加了机械动力的通风能力；夏季室外空气温度比通风竖井内空气温度高，热压使用通风井内空气向下流动，削弱了机械动力的通风能力，不利于卫生间排气。 2-5 简述实现均匀送风的条件。怎样实现这些条件？ 答：根据教材推导式（2-3-21）式中从该表达式可以看出，要实现均匀送风，可以有以下多种方式：（1）保持送风管断面积F和各送风口面积f0不变，调整各送风口流量系数μ，使之适应Pj 的变化，维持L0 不变；（2）保持送风各送风口面积f0 和各送风口流量系数μ不变，调整送风管的面积F，使管内静压Pj 基本不变，维持L0 不变；（3）保持送风管的面积F 和各送风口流量系数μ不变，根据管内静压Pj 的变化，调整各送风口孔口面积f0 ，维持L0不变；（4）增大送风管面积F，使管内静压Pj 增大，同时减小送风口孔口面积f0 ，二者的综合效果是维持L0 不变。
《流体输配管网》课后习题解答 第一章 1-1 认真观察1~3个不同类型的流体输配管网，绘制出管网系统轴测图。结合第1章学习的知识，回答以下问题： （1）该管网的作用是什么？ （2）该管网中流动的流体是液体还是气体？还是水蒸气？是单一的一种流体还是两种流体共同流动？或者是在某些地方是单一流体，而其他地方有两种流体共同流动的情况？如果有两种流体，请说明管网不同位置的流体种类、哪种流体是主要的。 （3）该管网中工作的流体是在管网中周而复始地循环工作，还是从某个（某些）地方进入该管网，又从其他地方流出管网？ （4）该管网中的流体与大气相通吗？在什么位置相通？ （5）该管网中的哪些位置设有阀门？它们各起什么作用？ （6）该管网中设有风机（或水泵）吗？有几台？它们的作用是什么？如果有多台，请分析它们之间是一种什么样的工作关系（并联还是串联）？为什么要让它们按照这种关系共同工作？（7）该管网与你所了解的其他管网（或其他同学绘制的管网）之间有哪些共同点？哪些不同点？ 答：选取教材中3个系统图分析如下表：
头，消防给水管网末端为消火栓。种类及性质不同。说明：本题仅供参考，同学可根据实际观察的管网进行阐述。 1-2 绘制自己居住建筑的给排水管网系统图。 答：参考给水及排水系统图如图1-6、1-7所示。 图1-6 学生宿舍给水系统图（参考）
图1-7 学生宿舍排水系统图（参考） 1-3 流体输配管网有哪些基本组成部分？各有什么作用？ 答：流体输配管网的基本组成部分及各自作用如下表所示。一个具体的流体输配管网不一定要具备表中所有的组成部分。 组成管道动力装置调节装置末端装置附属设备 作用为流体流动提供流 动空间为流体流动提供 需要的动力 调节流量，开启/关 闭管段内流体的流 动 直接使用流体，是流 体输配管网内流体介 质的服务对象 为管网正常、安全、 高效地工作提供服 务。 1-4 试比较气相、液相、多相流这三类管网的异同点。 答：相同点：各类管网构造上一般都包括管道系统、动力系统、调节装置、末端装置以及保证管网正常工作的其它附属设备。 不同点：①各类管网的流动介质不同； ②管网具体型式、布置方式等不同； ③各类管网中动力装置、调节装置及末端装置、附属设施等有些不同。
1、什么是开式管网？什么是闭式管网？试分别举出两个工程应用实例。 2、蒸汽供暖系统中疏水器起什么作用？它通常设置在系统的什么位置？ 3、管网中流体流动受到的摩擦阻力受哪些因素的影响？怎样计算摩擦阻力？ 4、假定流速法和压损平均法这两种水力计算方法各自的基本特点是什么？各适 用于什么样的情况？ 5、燃气管网为什么要按输气压力分级？不同压力等级的管网之间应怎样进行连 接？ 6、为什么说管内流速是流体输配管网的重要参数？怎样合理确定管内的流速？ 7、通风空调的风管系统和燃气输配管网，有哪些共同处？有哪些区别？ 8、建筑热水供暖管网系统与空调冷冻水管网系统的共同点是什么？不同点是什 么？ 9、建筑排水管网内是液体单相流还是液——气两相流？建筑排水管网的流动障 碍主要是什么？克服障碍、增强管网排水能力的关键技术措施是什么？ 10、假定某建筑的热水采暖系统和给水系统的管径、管网高度相同，管内流 速也相同，两系统所需的水泵扬程是否相同？为什么？ 11、为什么供暖空调冷热水管网要设排气装置？排气装置设在什么地方？为 什么建筑给水管网不设排气装置？ 12、确定图中管网的最不利环路。 13、泵与风机的理论扬程方程为：。请回答：在 什么条件下理论扬程方程可简化为：，这有何指导意义？ 14、说明公式的使用条件。为什么不同的管网，的计算公式 可能会不相同？ 15、简述均匀送风管道设计的原理和主要步骤。 16、影响建筑排水管网的排水能力的主要因素有哪些？怎样提高排水能力？ 17、写出比转数的数学表达式。比转数有什么应用价值？高比转数泵 与风机和低比转数泵与风机有什么主要区别？ 18、图中所示，（ a ）（ b ）（ c ）（ d ）（ e ）（ f ）（ g ）（ h ）
第6章泵、风机与管网系统的匹配 6-1 什么是管网特性曲线管网特性曲线与管网的阻力特性有何区别与联系 答：枝状管网中流体流动所需的能量与流量之间的关系为，反映了外界环境对管网流动的影响，包含重力作用及管内流体与外界环境交界面的压力作用，当管网处于稳定运行工况时，与流量变化无关。为管网的总阻抗。将这一关系在以流量为横坐标、压力为纵坐标的直角坐标图中描绘成曲线，即为管网特性曲线，见习题6-1图。而管网的阻力特性则反映了管网中流体的流动阻力与流量之间的关系，可用表示。当时，管网特性曲线为“狭义管网特性曲线”，与阻力特性曲线重合。 （a）广义管网特性曲线（b）狭义管网特性曲线与阻力特性曲线 习题6-1图管网特性曲线与阻力特性曲线 6-2 广义管网特性曲线与狭义管网特性曲线有何区别 答：广义管网特性曲线与狭义管网特性曲线分别如习题6-1图所示。广义管网特性曲线，反映在Y轴上有一截距，反映了外界环境对管网流动的影响，包含重力作用及管内流体与外界环境交界面的压力作用，管网处于稳定运行工况时，与流量变化无关。时，需要提供压力能量克服其影响；当时，它可以为管网流动提供能量。管网流动所需能量的另一部分用来克服流体沿管网流动产生的阻力，与流量的平方成正比。当泵或风机的工况沿广义管网特性曲线变化时（如调节泵或风机的转速，不改变管网特性曲线），工况点之间不满足泵或风机的相似律。而具有狭义管网特性曲线的管网，流动所需的全部能量为流体沿管网流动产生的阻力，与流量的平方成正比，当泵或风机的工况沿管网特性曲线变化时遵守相似泵或风机的相似律。 6-3 分析影响管网特性曲线的因素。
答：影响管网特性曲线的形状的决定因素是管网的阻抗S。S值越大，曲线越陡。当流量采用体积流量单位时，管段阻抗S的计算式为： kg/m7 根据S的计算式可知，影响S值的参数有：摩擦阻力系数、管段长度、直径（或当量直径）、局部阻力系数、流体密度。其中取决于流态。由流体力学知，当流动处于阻力平方区时，仅与（管段的相对粗糙度）有关。在给定管路条件下，若值可视为常数，则有。由此可知，当管网系统安装完毕，管长、管径、局部阻力系数在不改变阀门开度的情况下，都为定数，即S为定值，对某一具体的管网，其管网特性就被确定。反之，改变式中的任一参数值，都将改变管网特性。由于S正比于、，反比于，所以当管网系统较长、管径较小、局部阻力（弯头、三通、阀门等）部件较多、阀门开度较小、管内壁粗糙度较大、流体密度较大都会使S 值增加，管网特性曲线变陡；反之则使S值减小，管网特性曲线变缓。在管网系统设计和运行中，都常常通过调整管路布置、改变管径大小或调节阀门的开度等手段来达到改变管网特性，使之适应用户对流量或压力分布的需要。 外界环境对管网流动的影响反映在项上，包含重力作用及管内流体与外界环境交界面的压力作用，在管网特性曲线图上反映在Y轴上有一截距，管网处于稳定运行工况时，与流量变化无关。重力或管内流体与外界环境交界面的压力作用与流体流动方向一致时，推动流体流动，反之则阻碍流体流动。 6-4 什么是系统效应如何减小系统效应 答：由于泵（风机）是在特定管网中工作，其出入口与管网的连接状况一般与性能试验时不一致，将导致泵（风机）的性能发生改变（一般会下降）。例如，入口的连接方式不同于标准试验状态时，则进入泵、风机的流体流向和速度分布与标准实验有很大的不同，因而导致其内部能量损失增加，泵、风机的性能下降。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）的性能下降被称为“系统效应”。