流体力学复习资料

第一章流体输配管网定义：将流体输送并分配到各相关设备或空间，或者从各接受点将流体收集起来输送到指定点，承担这一功能的管网系统。包括管道、动力装置、调节装置、末端装置及保证管网正常工作的其他附属装置。膨胀水箱的作用：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，还起着排气作用；恒定水系统的压力。（简答）建筑给水管网基本类型：直接给水管网、设水箱的给水管网、设水泵的给水管网、设水泵和水箱的给水管网、气压给水管网、分区给水管网、分质给水管网1.4节20分，全看高层建筑消防给水管网特点：分为分区和不分区两种，后者为一栋建筑采用同一消防给水系统供水，消火栓栓口压力超过0.8MP、自动喷水灭火系统管网压力超过1.2MPa时分区供水；高压消防给水系统不论是否分区均不需设置水箱，由室外高压管网直接供水。若为临时高压消防给水系统，为确保消防初期灭火用水，均需要设高位水箱，否则应在系统中设增压设备，以保证火灾初期水泵开启前水压要求。增压设备可采用稳压泵、也可采用气压给水设备。流体输配管网基本功能：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（用户）；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。基本组成及其功能：末端装置：按要求从管道获取一定量的流体或将流体送入管道。Eg：排风管道排风罩、送风管道送风口、燃气管网用气设备、采暖管道散热器、给水管网配水龙头、排水管网受水器、消防管网喷嘴等。源和汇：源向管道输送流体，汇从管道接受流体。管道是源或汇与末端装置之间输送和分配流体的通道。动力来源：1、来自于源2、重力3、机械动力阻力来源：管件、设备的摩擦力，局部阻力，不同相态物质间产生阻力。分类：流体相态分：单相流（只有一种相态的流体，阻力包含局部阻力摩擦阻力）与多相流（两种或以上相态，阻力除了摩擦和局部阻力，还包括不同相态物质造成的阻力）管网。管网动力性质分：重力驱动和压力驱动管网。流体与外界环境空间的联系：开式（与外界相通）和闭式（流体与外界隔绝）管网。流动路径：环状和枝状管网。并联管路所在环路之间流程长短：异程式和同程式管网。管网之间连接方式：直接连接（管网之间水力相关和热力相关，分界处设压力、热力调节等装置）、间接连接（水力无关，热力相关）。第二章流体输配管网水力计算目的：根据要求的流量分配确定管网各段管径（或断面尺寸）和阻力，求得管网的特性曲线，为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备（水泵，风机等）的型号和动力消耗（设计计算）；或者根据已定动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸（校核计算）。方法：假定流速法（适用于动力未知）、压损平均法（动力已知）、静压复得法（均匀送风）。空调建筑装有排气风机的卫生间排气竖井，冬季在位压辅助作用下排气能力加强；夏季排气风机除了克服竖井阻力外，还要克服位压，排气能力削弱，尤其是高层建筑。（p73,2-4答案）均匀送风条件：1、保持各侧孔静压相等2、保持各侧孔流量系数相等3、增大出流角α第三章液体管网与气体管网主要区别在于管内液体是管外气体密度的1000倍左右。因而能量方程中位压g（ρa—ρ）（H2—H1）可简化为gρ（H2—H1），称为水柱压力。水柱压力对液体管网的正常运行影响很大。另一个区别是空气的渗入会严重影响管内液体的正常流动。垂直失调：在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的高差不同，上层作用压力大，下层小，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散热器的供回水温度相同，由于流量分配不均，必然会出现上热下冷的现象。压损平衡（平衡压力损失）：只有在设计流量条件下，管路的计算压力损失等于管路的作用压力，管网运行时的实际流量才与设计流量相等，因此在水力计算中，需要通过调整管径、设置调节阀等技术手段，使管路在设计流量下的计算压力损失与其作用压力相等。并联管路阻力平衡（与压损平衡二选一）：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风量，在水力计算中，应使并联管路在预期风量时的计算阻力相等。建筑给水管网水力计算是在完成管线布置，绘出管道轴测图后进行的，计算目的：根据要求的流量，确定给水管网各管段的管径和管网所需压力，复核室外给水管网水压是否符合要求，若需设置升压、贮水设备，则选定相应设备并确定安装高度。（小题）在计算建筑给水管网设计流量时，和室内燃气管网一样，要考虑末端用水器具的同时用水系数（即同时给水百分数），两种情况：1用水时间集中、用水设备使用集中、同时给水百分数高的建筑2、用水时间长、用水设备使用不集中、同时给水百分数随用水器具数增加而减少的建筑（小题）流速的大小直接影响到管道系统技术、经济的合理性。流速过大易产生水锤，引起噪声，损坏管道或附件，并将增加管道的水头损失，提高建筑内给水管道所需压力。流速过小，将造成管材浪费，过多占用建筑空间造成施工困难等。（小题）第四章建筑排水系统、、空调凝结水系统等均属于液气两相流管网。水封：利用一定高度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。为保证管道系统具有良好的水力条件，稳定管内气压，防止水封破坏，保证良好的室内环境卫生，横干管和横支管水力计算中需满足下列规定：1、充满度2、自净流速3、管道坡度4、最小管径（小题）在气力输送系统和消防干粉灭火系统等管网中，固体物料和气体介质在管道内形成两相流动。第七章管网水力工况是指管网流量和压力分布情况。流量大小影响每个管段压力损失大小，从而影响管网压力分布状况；管网的压力分布可以反映流体流动规律，决定管网流量分配。管网运行时，不仅对流量分配有定量要求，还要求流体的压力在合适范围内，否则可能发生故障。（小题）定压方式：高位水箱定压方式、补给水泵定压方式（补给水泵连续补水定压方式、补给水泵间歇补水定压方式、旁通管定压点补水定压方式、变频调速泵补水定压）、气体定压、蒸气定压方式。（小题）调节阀流量特性：流体介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度间的特定关系。理想流量特性：调节阀前后压差一定的情况下，调节阀的相对流量与相对开度间的特定关系。直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性、抛物线流量特性调节阀的工作流量特性：调节阀在前后压差随负荷变化的工作条件下调节阀的相对流量与相对开度间的关系。水力失调：管网中某些管段流量分配不符合设计值。管网中管段流量与实际流量不一致的现象。水力失调原因：1、管网系统设计偏差，管网水力特性不符合分配设计量的要求。2、管网中流体流动的动力源提供的能量与设计不符。3、管网的流动阻力特性发生变化。水力失调不利影响：1、系统中任一管段流量改变必然引起管路流量重新分配，即引起水利工况的改变。当某些环路因发生水力失调而流量过小。如锅炉循环系统水冷壁管路流量分配不均，使部分管束水流停滞则可能发生爆管事故；制冷循环系统中，蒸发器管束因此发生冻裂事故。2、供热空调系统中，水力失调导致热力失调。3、水力失调使管网压力分布发生变化，一些特殊情况下局部管路和设备内压力超过一定限值可能使之破坏。管网水力稳定性：在管网中各个管段或用户，在其他管段或用户流量发生改变时，保持本身流量不变的能力。用管段或用户规定流量QB/工况变动后可能达到的最大流量值Qmax的值y来衡量。