《流体输配管网课程实验》.ppt
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《流体输配管网》课件
事故发生的原因： 管道老化、腐蚀、 超压等
应急救援措施：启 动应急预案、组织 抢修、疏散人员等
预防措施：定期 检查、维修、更 换等
研发方向：耐腐蚀、耐高温、高强度、轻量化等 应用领域：石油、天然气、水等流体输送 研发成果：新型复合材料、纳米材料等 未来展望：提高管道使用寿命，降低维护成本，提高输送效率
定期检查： 定期对管道 进行检查， 确保其完好 无损
清洁维护： 定期对管道 进行清洁， 防止堵塞和 腐蚀
泄漏检测： 定期对管道 进行泄漏检 测，及时发 现并修复泄 漏点
防腐处理： 定期对管道 进行防腐处 理，防止腐 蚀和生锈
更换维修： 定期对管道 进行更换和 维修，确保 其正常运行
管道事管网的信息化管理和远程监控
自动化控制技术的应用：实现 输配管网的自动化运行和维护
智能传感器技术的应用：提高 输配管网的监测和控制精度
人工智能技术的应用：提高输 配管网的智能化水平和决策能
力
云计算和大数据技术的应用： 实现输配管网的数据分析和优
化管理
5G技术的应用：提高输配管 网的数据传输速度和稳定性
绿色环保：未来流体输 配管网将更加注重环保， 采用清洁能源和绿色材 料，降低对环境的影响。
高效节能：通过优化设 计和技术升级，流体输 配管网的能源消耗将进 一步降低，提高能源利 用效率。
数字化转型：随着数字 化技术的普及，流体输 配管网将实现数字化转 型，提高数据分析和处 理能力。
汇报人：
流体动力设备类型：泵、风机、压 缩机等
设计要点：流体动力设备的性能参 数、安装位置、运行方式等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
选型原则：满足流体输配管网的需 求，考虑经济性、可靠性、安全性 等因素
流体输配管网讲完善版PPT课件
泵(风机) 在管网中工作，其工作流量即为管网 的总流量，泵(风机)所提供的能量与管网中流体 流动所需的能量相等。
H f (Q) H st SQ2
将泵(风机) 的实际H-Q性能曲线与其所在管网系 统的管网特性曲线，用相同的比例尺、相同的单 位绘在同一直角坐标图上，两条曲线的交点，即 为该泵（风机）在该管网系统中的工作状态点， 或称运行工况点。
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
主要内容：
泵、风机在管网系统中的工况点 泵、风机的工况调节 泵、风机的安装位置 泵、风机的选用
1
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
工程背景：
通风空调气体管网 机械循环采暖管网 室外供热管网 空调冷冻水管网 空调冷却水管网
2
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
19
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
泵与风机在系统中的工作状态点
20
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
解析法求工况点
利用能量平衡关系：管网特性曲线方程＝泵与 风机性能曲线方程
H f (Q) c0 c1Q c2Q2 H st SQ2
上式表明，泵、风机的工作流量即为管网中通 过的流量，提供的压头与管网在该流量下流动 所需的压头相一致。
13
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 广义管网特性曲线 （Pst≠0）
14
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 狭义管网特性曲线 （Pst＝0）
15
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
阻抗
影响管网特性曲线形状的决定因素是阻抗S 。 S值越大，曲线越陡 。
sL
(
l
4Rs 2 Ai2
2 v22
H f (Q) H st SQ2
将泵(风机) 的实际H-Q性能曲线与其所在管网系 统的管网特性曲线，用相同的比例尺、相同的单 位绘在同一直角坐标图上，两条曲线的交点，即 为该泵（风机）在该管网系统中的工作状态点， 或称运行工况点。
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
主要内容：
泵、风机在管网系统中的工况点 泵、风机的工况调节 泵、风机的安装位置 泵、风机的选用
1
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
工程背景：
通风空调气体管网 机械循环采暖管网 室外供热管网 空调冷冻水管网 空调冷却水管网
2
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
19
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
泵与风机在系统中的工作状态点
20
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
解析法求工况点
利用能量平衡关系：管网特性曲线方程＝泵与 风机性能曲线方程
H f (Q) c0 c1Q c2Q2 H st SQ2
上式表明，泵、风机的工作流量即为管网中通 过的流量，提供的压头与管网在该流量下流动 所需的压头相一致。
13
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 广义管网特性曲线 （Pst≠0）
14
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点 狭义管网特性曲线 （Pst＝0）
15
6.1 泵、风机在管网系统中的工况点
阻抗
影响管网特性曲线形状的决定因素是阻抗S 。 S值越大，曲线越陡 。
sL
(
l
4Rs 2 Ai2
2 v22
流体输配管网-气体输配管网水力特征与水力计算PPT课件
[解]：
1．对各管段进行编号，标出管段长度和各排风点的 排风量。 2．选定最不利环路，本系统选择1-3-5-除尘器-6-风 机-7为最不利环路。 3．根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环 路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。
根据表2-3-3，输送含有轻矿物粉尘的空气时，风管 内最小风速为：垂直风管12m/s，水平风管14m/s。
D
0v2
2
24
25
返回
Rm值的修正：
（1）密度、运动粘度的修正
Rm Rm0 0 0.91 0 0.1
（2）温度、大气压和热交换修正
Rm Rm0 Kt K B K H
式中
Kt
273
20
0.825
273 t
KB
B
0.9
101.3
KH
2
2
Tb T 1
26
（3）管壁粗糙度的修正
15
2.1.1摩擦阻力的计算
Pml
l d
v22
2
Rml
（2-2-1）
其中：λ为摩阻系数， l为管长，d为管径或流速当量
直径（4Rs，Rs=f/x），Rm为单位长度摩擦阻力。
对高中压燃气管网（P＞10KPa）由动量方程、气体 状态方程和连续方程得：
P12
P22
1.62
L20 d5
0 P0l
16
对低压燃气管网（P≤10KPa）式2-2-1可简化为：
P
A） S Q2
B） S
Si 或 S 0.5
S 0.5 i
其中：
Si
8
l
d
2di4
i
i
32
2.3.6计算例题
《流体输配管网课程实验》
实验成绩占总成绩的10%。
20% （提问） 30% 50%
1.离心泵综合性能测定实验
实验目的
1. 掌握水泵流量Q扬程H功率N以及水泵效率η的测定方法。 2. 了解离心泵工作运行特点以及调节特性曲线。 3. 增进对离心泵串、并联运行工况及其特点的理解。 4. 了解水泵汽蚀现象及其产生原因
实验内容
1. 离心泵特性曲线Q—H曲线、Q—N曲线、Q－η曲线的测 定
《流体输配管网课程实验》
课程概览
实验项目数：3
实验学时： 4
序号 实验项目名称
内容提要
学时 实验 实验 分配 要求 类型
1
离心泵综合性 测定单台及水泵串联 能测定实验 和并联时的水泵特性
2
选做 验证
每组 人数 4-5
2
离心风机性能 测定离心风机的风量、
测定实验
风压、功率特性曲线
2
选做 验证
4-5
3
1.锥形进口流量调节器 2. 测压管或差压传感器 3. 风管 4. 过度管 5. 锥形进口集流器 6. 整流栅 7. 被测风机 8. 测力矩力臂及重力传感器 9. 电动机 10.配电测量箱
实验原理
qm
d2 4
2 a pn
Q0 n0 Qn
p0 p
n0 n
2
实验台
Pa ta
集流器 接头 斜管测压板
节流网 被测风机 联通管
测压孔 连轴器 支架
图1 风机气动性能曲线实验台
st j
整流栅 测功电机
风管 测距力臂
1—集流器 2—节流网 3—测压孔 4—整流栅 5—风管 6—接头 7—被测风机 8—联轴器 9—测功电机 10—测距力臂 11—斜管测压板 12—联通管 13—支架
20% （提问） 30% 50%
1.离心泵综合性能测定实验
实验目的
1. 掌握水泵流量Q扬程H功率N以及水泵效率η的测定方法。 2. 了解离心泵工作运行特点以及调节特性曲线。 3. 增进对离心泵串、并联运行工况及其特点的理解。 4. 了解水泵汽蚀现象及其产生原因
实验内容
1. 离心泵特性曲线Q—H曲线、Q—N曲线、Q－η曲线的测 定
《流体输配管网课程实验》
课程概览
实验项目数：3
实验学时： 4
序号 实验项目名称
内容提要
学时 实验 实验 分配 要求 类型
1
离心泵综合性 测定单台及水泵串联 能测定实验 和并联时的水泵特性
2
选做 验证
每组 人数 4-5
2
离心风机性能 测定离心风机的风量、
测定实验
风压、功率特性曲线
2
选做 验证
4-5
3
1.锥形进口流量调节器 2. 测压管或差压传感器 3. 风管 4. 过度管 5. 锥形进口集流器 6. 整流栅 7. 被测风机 8. 测力矩力臂及重力传感器 9. 电动机 10.配电测量箱
实验原理
qm
d2 4
2 a pn
Q0 n0 Qn
p0 p
n0 n
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实验台
Pa ta
集流器 接头 斜管测压板
节流网 被测风机 联通管
测压孔 连轴器 支架
图1 风机气动性能曲线实验台
st j
整流栅 测功电机
风管 测距力臂
1—集流器 2—节流网 3—测压孔 4—整流栅 5—风管 6—接头 7—被测风机 8—联轴器 9—测功电机 10—测距力臂 11—斜管测压板 12—联通管 13—支架
《流体输配管网》冷、热水循环管路 ppt课件
pl p p p f
ppt课件
19
3.2.2机械循环水系统的工作原理
如图3-7，以机械循环热水供暖系统说
明机械循环水系统工作原理。机械循环系统 设置了循环水泵、膨胀水箱、集气罐和散热 器等设备，与自然循环系统主要区别
一是循环动力不同； 二是膨胀水箱的连接点和作用不同；
(膨胀水箱的连接点位于水泵入口或回水干管上.) 三是排气方式不同。
流体输配管网
ppt课件
1
第3章 冷、热水循环管路
ppt课件
2
3.1 水的自然循环
ppt课件
3
3.1.1自然（重力）管流水力特征
图3-1自然循环管路系统示意图
ppt课件
4
p 1Z11g
112
2
p2
Z2 1g
122
2
pl12
p 2Z22g
222
2
室内热水供暖循环系统管路水力计算的主要任务 ①已知各管段的流量和系统的循环作用压力，确定 各管段的管径。这是实际工程设计的主要内容。 ②已知各管段的流量和各管段的管径，确定系统所 必需的循环作用压力。常用于校核计算，校核循环水泵 扬程是否满足要求。 ③已知各管段的管径和该管段的允许压降，确定通 过该管段的水流量。用于校核已有的热水供暖系统各管 段的流量是否满足需要。 供暖系统水力计算的方法有等温降法和不等温降法
ppt课件
37
图3-21 二次泵水系统之二 1—冷水机组一次泵；2—一次泵；
3—二次泵；4—压差调节器
ppt课件
38
3.2.3.4 机械循环同程式和异程式系统 1.异程式系统
图3-22异程式热水系统
1-锅炉；2循环水泵；3集气罐4膨胀水 箱
ppt课件
19
3.2.2机械循环水系统的工作原理
如图3-7，以机械循环热水供暖系统说
明机械循环水系统工作原理。机械循环系统 设置了循环水泵、膨胀水箱、集气罐和散热 器等设备，与自然循环系统主要区别
一是循环动力不同； 二是膨胀水箱的连接点和作用不同；
(膨胀水箱的连接点位于水泵入口或回水干管上.) 三是排气方式不同。
流体输配管网
ppt课件
1
第3章 冷、热水循环管路
ppt课件
2
3.1 水的自然循环
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3
3.1.1自然（重力）管流水力特征
图3-1自然循环管路系统示意图
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室内热水供暖循环系统管路水力计算的主要任务 ①已知各管段的流量和系统的循环作用压力，确定 各管段的管径。这是实际工程设计的主要内容。 ②已知各管段的流量和各管段的管径，确定系统所 必需的循环作用压力。常用于校核计算，校核循环水泵 扬程是否满足要求。 ③已知各管段的管径和该管段的允许压降，确定通 过该管段的水流量。用于校核已有的热水供暖系统各管 段的流量是否满足需要。 供暖系统水力计算的方法有等温降法和不等温降法
ppt课件
37
图3-21 二次泵水系统之二 1—冷水机组一次泵；2—一次泵；
3—二次泵；4—压差调节器
ppt课件
38
3.2.3.4 机械循环同程式和异程式系统 1.异程式系统
图3-22异程式热水系统
1-锅炉；2循环水泵；3集气罐4膨胀水 箱
《流体输送》PPT课件
3〕HT与VT的关系
令：A=u2/g
B= u2ctgβ2/g2πr 2b2
HT=A-BV 直线 〔三条〕
一般采用后弯叶片， 原因：
2.3、离心泵的性能曲线
2.3.1．实际的H～V线 1、实际情况为: ① 叶片数目是有限的6～12片，叶 片间的流道较宽，这样叶片对液体流 束的约束就减小了，使HT有所降低。 ② 液体在叶片间流道内流动时存在 轴向涡流，导致泵的压头降低。
1、离心泵的汽蚀现象
汽蚀现象汽蚀状态：扬程比正常下降 3％
泵的安装以不发生汽蚀现象为依据
2、正常操作必须满足 的条件
pk/ρg≥pv/ρg+e e＝0.3－0.5 我国e＝0.3 pv:饱和蒸汽压 允许极限状态：pk允/ρg＝
pv/ρg+e pk到达pk允时，p2到达p2允
3、最大安装高度Hg,max的 计算
3、最大安装高度Hg,max的 计算
Hg,max=p1/ρg -pv/ρg△h允-∑Hf1-2 (2-20式)
一般△h允与泵的构造和尺寸 有关，由实验测定，并同标 绘于性能曲线图上。
实验条件为大气压
3、最大安装高度Hg,max的 计算
2〕允许汲上真空度 HS,允计算 在1-2截面间列柏式 p1/g=Hg,max+p2允/ρg
工作原理：离心式 往复式 旋转式 流体作用式〔如喷射式〕
一．离心泵的工作原理及 主要部件
1．构造
1〕叶轮：叶轮内6～12片弯曲的叶 片
作用：原动机的机械能→液体→静压 能↑和动能↑
一．离心泵的工作原理及 主要部件
叶轮按其构造形状分有三种：
① 闭式：前后有盖板
② 半闭式：前有盖板
③敞式〔开式〕：前后无盖板
《流体输配管网》流体输配基础 ppt课件
ppt课件
3
满足（建筑）环境控制目标的管网 系统又可分为下述管道系统：
1、蒸汽供暖系统 2、民用建筑空调通风系统 3、工业通风及环境控制系统 4、空调冷冻水系统、冷却水系统 5、热水采暖系统 6、城市集中供热管网系统（又属市 政之一） 统称暖通空调系统。
ppt课件
4
满足生产工艺与生活需要的用水， 用气系统大致为：
1、建筑给水系统 2、建筑排水系统 3、室内煤气（燃气）系统 4、城市燃气系统（也属于市政工 程专业的内容之一） 而城市供、排水管网系统均属市政 工程（城市道路也可属市政）。
ppt课件
5
安全消防（可以理解为环境控制需 要的一种延伸，即可以归入一种“广义 的”可满足环境控制目标需要的管网系 统）有：
其静力学基本方程：
（1-25）
p1T p0 T g h10 （ 1 - 2p61a） p0 a g h10
若
T a ,
在1-1断面处烟囱内外两侧压差
大 小为p ：p1a p1T (a T ) g h10 0
ppt课件
31
热P水自H
然
by
循h环( h
g
)
ppt课件
24
在工程中的许多场合，我们往往可以 认为管道 中流体的密度变化是集中在某处或某个断面 发生的，例如热水采暖系统中高温热水通过 散热器时流体密度突然发生了变化，这种变 化所产生的附加压头可由前述之自然循环系 统的作用力计算公式得到。
还有一类典型的流动亦可归结为小密度 差管流流动，即管内流体与管外流体存在的 密度差所导致的流动，这一类也存在两种场 合：一是密度与空气不同的其它气体流动， 如燃气流动，其密度大多轻于空气；另一个 场合是高温烟气流动，烟气密度一般也低于
《流体输配管网》课件
02
03
2. 根据流量和流速确定管径 。
04
05
3. 根据流体性质和管道长度 进行修正。
泵站设计
泵的选择：根据流量、扬 程和效率来选择合适的泵
。
1. 确定泵的台数和备用泵 。
3. 设计泵站的给排水系统 。
泵站设计
2. 设计泵站的平面布置。
4. 考虑泵站的节能和环保 措施。
优化方法与技术
优化目标：降低管网运行成本，提高管网可靠 性。
新材料与新技术的应用
总结词
新材料的应用有助于提高管网的耐久性和性能，降低维护成本。
详细描述
随着科技的发展，新型材料如高分子复合材料、合金材料等在流体输配管网中得 到广泛应用。这些新材料具有优良的耐腐蚀、耐高温、耐压等性能，能够提高管 网的寿命和稳定性，降低因维护和更换管道带来的成本。
智能化与自动化发展
设计原则与步骤
2. 选择合适的管材和附件 。
1. 确定设计参数：包括流 量、压力、温度等。
步骤
01
03 02
设计原则与步骤
01
3. 进行管网布局设计。
02
4. 进行水力计算。
5. 校核管网的稳定性。
03
管径选择与计算
计算方法
管径选择：根据流量、流速 和经济流速来确定管径。
01
1. 按照经济流速计算管径。
应急处理
制定应急预案，及时应对管网事故，确保事故得到迅速处理，减少 损失。
维护保养
定期检查与维修
对管网设施进行定期检查，发现隐患及时维修，保证管网的正常运 行。
防腐与保温
采取有效的防腐和保温措施，延长管网使用寿命，提高流体输配的 效率。
更新改造
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
考核方式
学生的实验成绩由三部分组成：
1. 教师对学生预习情况的现场考核 2. 学生在实验过程的实验操作能力 3. 实验报告
实验成绩占总成绩的10%。
20% （提问） 30% 50%
5
1.离心泵综合性能测定实验感谢你的观看 2020-11-8
实验目的
1. 掌握水泵流量Q扬程H功率N以及水泵效率η的测定方法。 2. 了解离心泵工作运行特点以及调节特性曲线。 3. 增进对离心泵串、并联运行工况及其特点的理解。 4. 了解水泵汽蚀现象及其产生原因Biblioteka 测定实验风压、功率特性曲线
2
选做 验证
4-5
3
热网水力工况 测定热水管网调节过
实验
程中的水力特性
2 选做 验证
4-5
目的和要求
3
感谢你的观看 2020-11-8
教学目的：
1. 学习、掌握流体输配管网原理和泵与风机等流体机械理论， 通过实验教学，加深学生对理论知识的进一步理解和巩固。
2. 提高学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力。
0
N0 N
n0 n
3
0
0
13
3.热网水力工况实验
感谢你的观看 2020-11-8
实验目的
1）理解热网水压图和水力工况情况 2) 了解管网在水力工况变化时，水压图的变化情况。 3) 掌握水力工况的分析方法，验证热网中水力失调的变化规律
实验原理
1）资用压力 2）阻力特性系数 3）等比失调；不等比失调 4）定压方式和定压点的选择
11
Pa ta
集流器 接头 斜管测压板
节流网 被测风机 联通管
测压孔 连轴器 支架
图1 风机气动性能曲线实验台
st j
整流栅 测功电机
风管 测距力臂
1—集流器 2—节流网 3—测压孔 4—整流栅 5—风管 6—接头 7—被测风机 8—联轴器 9—测功电机 10—测距力臂 11—斜管测压板 12—联通管 13—支架
实验内容
1. 离心泵特性曲线Q—H曲线、Q—N曲线、Q－η曲线的测 定
2. 离心泵联合运行（串、并联）性能的测定
实验台介绍
6
感谢你的观看 2020-11-8
实验原理
7
感谢你的观看 2020-11-8
1、泵的流量 ① 计量水箱实测流量
QV t
② 孔板流量计测量 A 2gh
③ 涡轮流量计测量
2、泵的扬程
H hm hv z
3、泵的功率
有效功率 Ne Qe He g ；电功率
4、泵的效率 Ne
N
水泵特性曲线
8
感谢你的观看 2020-11-8
操作注意事项
9
感谢你的观看 2020-11-8
1、阀门调节从最大到最小逐级调节 2、串联运行沿水运动路线逐个开启阀门和水泵电机 3、并联运行，调节两台水泵扬程一致
10
2.离心风机性能测定实验 感谢你的观看 2020-11-8
1. 实验目的 1) 熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理 2) 掌握利用实验装置测定风机特性的实验方法 3) 通过实验得出被测风机的气动性能（P－Q，Pst—Q，ηinQ，ηstjn-Q ，N-Q曲线）
实验台
感谢你的观看 2020-11-8
实验台介绍
感谢你的观看 2020-11-8
14
水力工况调节分析
感谢你的观看 2020-11-8
15
1、调节用户阻力 2、调节供回水干管中的阀门 3、调节供回水干管之间的连接阀门 4、调节膨胀水箱连接阀门
1
《流体输配管网课程实验》
感谢你的观看 2020-11-8
课程概览
2
感谢你的观看 2020-11-8
实验项目数：3
实验学时： 4
序号 实验项目名称
内容提要
学时 实验 实验 分配 要求 类型
1
离心泵综合性 测定单台及水泵串联 能测定实验 和并联时的水泵特性
2
选做 验证
每组 人数 4-5
2
离心风机性能 测定离心风机的风量、
基本要求：
1. 掌握风机水泵及基本测试仪器仪表的操作和控制 2. 掌握离心风机和水泵的性能、水泵的串联并联特性，以及
管网的压力分布特性。 3. 掌握管网系统设计分析、调试和调节的基本理论和方法
成绩评定
4
感谢你的观看 2020-11-8
实验报告
1. 写明实验基本原理和测试方法 2. 写清数据处理结果，并附原始数据记录表（粘帖） 3. 完成实验指导书的相关思考题
1.锥形进口流量调节器 2. 测压管或差压传感器 3. 风管 4. 过度管 5. 锥形进口集流器 6. 整流栅 7. 被测风机 8. 测力矩力臂及重力传感器 9. 电动机 10.配电测量箱
实验原理
感谢你的观看 2020-11-8
12
qm
d2 4
2 a pn
Q0 n0 Qn
p0 p
n0 n
2