第2章 气体输配管网水力特征与水力计算.ppt

（1）均匀送风管道的设计原理 空气在风管内的流动时，其静垂直作用于管壁。如果在风管的侧壁开孔，由于孔口内外存在静压差，空气会垂直于管壁的方向从孔口流出。静压差产生的流速Vj为： 空气在风内的流为： m/s m/s No145 式中： ` 空气从孔口流出时，它的实际流速和出流方向不只取决于静压 产生的流速和方向，还 受管内流速的影响，如 图2-3-5所示。 风管内空气的静压，Pa 风管内空气的动压，Pa f f0 图2-3-5 No146 在管内流速的影响下，孔口出流方向盘要发生 偏斜，实际流速为合成速度，可用下列各式计算有关数值： 孔口出流方向： 孔口出流与风管轴线的夹角?（出流角）为 孔口实际流速 (2-3-18) (2-3-19) No149 孔口流出风量L0=3600?fV 式中 ?---孔口的流量系数； f---孔口在气流垂直方向上的投影面积，m2,由图2-3-5可知： f0---孔口面积，m2。 式（2-3-20）可改写为 (2-3-20) (2-3-21) 空气在孔口面积上的流速，按定义和式（2-3-21）得： ` 对于断面不变的矩形送（排）风管，采用条缝形风口送（排）风时，风口上的速度分布如图2-3-6所示。送风管上，从始端到末端管内流量不断减小动压相应下降，静压增大，使条缝口流速不断增大。 分析公式（2-3-21） 可以看出，要实现均匀送风，可采用以下措施： m/s (2-3-22) No151 1）送风管断面积F和孔口面积f0不变时，管内 静压会不断增大，可根据静变化，在孔口上设置不同的阻体，使不同的孔口具有不同的阻力（即改变流量系数），见图2-3-7(a)(b)。 2）孔口面积f0和?值不变时可采用锥形风管改变送风管断面积，使管静压基本保持不变见图2-3-7 (c) 。 3）送风管断面积F及孔口?值不变时，可以根据管内静压变化，改变孔口面积f0，见图2-3-7 (d)、(e). 4)增大送风管面积F，减小孔口面积f0。对于图2-3-7（f）所示的条形缝形风口。试验表明， No152 当f0/F0.4时始末端出口流速的相对误差在 10%以内，可近似认为是均匀分布的。  吹出 吸入 图2-3-6从条缝口吹出和吸入的速度分布 F f0 (f) (c) (d) 图2-3-7 实现均匀送风的方式 No153 （2）实现均匀送风的基本条件 从公式（2-3-21）可以看出，对侧孔面积f0保持不变的均匀送风管，要使各侧孔的送风量保持相等，必须保证各侧孔的静压pj和流量系数?相等；要使出口气流尽量保持垂直，即要求出 流角?接近90o，这势必要求道断面接近无限大。工程上不可能的。通常要求??60o。下面分析如何实现上述要求。 1）保持各侧孔静压相等 如图，由能， 若要 则要 1 2 No154 这表明，两孔静压相等的条件是两孔间的动压降等于两孔间的阻力。 2）保持各孔流量系数相等 如图2-3-9，当??600、风量比 范围内，对于锐边的孔口可近似认为?=0.6=常数。 3）增大出流角? 要保持??600，必须 使pj/pd ?3.0 (Vj/Vd ?1.73).可在装 孔口处装置垂直于侧 壁的挡板或改用管嘴， 调整出流角?接近900。 ?=700 ?=600 ?=500 ?=400 ?=900 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.1 1.0 0.5 ? 图2-3-9 No155 （3）侧孔送风时的通路（直通部分）局部阻力 系数和侧孔局部阻力系数（或流量系数） 均匀送风管可视为支管长度为零的三通，当空气从侧孔送出时，产生两部分局部阻力，即直通部分的局部阻力和侧孔出流的局部阻力。 直通的局部阻力系数可由P59表2-3-6查出（风量比0~1时， ? =0.15~0.35），表中的?值对应于侧孔前的管内动压。从侧孔或条缝口出流的流量系数可取?=0.6~0.65。 No156 （4）均匀送风管道的计算方法 先确定侧孔个数、侧孔间距及每个侧孔的送风量，然后计算出侧孔面积、送风管道直径（或断面尺寸）及管道 阻力。 [例2-4]说明了均匀送风管道的计算步骤和方法，请邀请自阅P59~P61。 No157 2.3.1.8 中低压燃气管网水力计算 室内燃长管网和庭院燃气管网的支管线都属于低管道。庭院燃气管网干线可能是中压管道。 （1）低压燃气管道摩擦阻力计算公式及计算表 根据我国《城市燃气设计规范》（GB50028-93）5.2.4规定，低压燃气管道单位长度的摩擦阻力宜按下式计算 (2-3-24) No158 式中Rm---燃气管道单位长度摩擦阻力，Pa/m； ?---燃气管道的摩擦阻力系数； L---燃气管道的