《第6章-燃气管网的水力计算-燃气输配-教学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第6章-燃气管网的水力计算-燃气输配-教学课件.ppt（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第六章第六章 燃气管网的水力计算燃气管网的水力计算第六章第六章 燃气管网的水力计算燃气管网的水力计算n n第一节第一节第一节第一节 管道内燃气流动的基本方程式管道内燃气流动的基本方程式管道内燃气流动的基本方程式管道内燃气流动的基本方程式n n第二节第二节第二节第二节 城市燃气管道水力计算公式和计算图表城市燃气管道水力计算公式和计算图表城市燃气管道水力计算公式和计算图表城市燃气管道水力计算公式和计算图表n n第三节第三节第三节第三节 燃气分配管网计算流量燃气分配管网计算流量燃气分配管网计算流量燃气分配管网计算流量n n第四节第四节第四节第四节 管网水力计算管网水力计算管网水力计算管网水力计算第一
2、节第一节 管道内燃气流动的基本方程式管道内燃气流动的基本方程式一、不稳定流动方程式一、不稳定流动方程式一、不稳定流动方程式一、不稳定流动方程式假设假设假设假设a a a a、地下燃气管道的温度变化不大，可认为是等温流动、地下燃气管道的温度变化不大，可认为是等温流动、地下燃气管道的温度变化不大，可认为是等温流动、地下燃气管道的温度变化不大，可认为是等温流动b b b b、地下燃气管道的标高变化不大，可不计管道纵轴方向的重力作用分力。、地下燃气管道的标高变化不大，可不计管道纵轴方向的重力作用分力。、地下燃气管道的标高变化不大，可不计管道纵轴方向的重力作用分力。、地下燃气管道的标高变化不大，可不计管
3、道纵轴方向的重力作用分力。1 1 1 1、运动方程、运动方程、运动方程、运动方程微小体积流体动量的改变量等于作用于该流体上所有力的冲量之和微小体积流体动量的改变量等于作用于该流体上所有力的冲量之和微小体积流体动量的改变量等于作用于该流体上所有力的冲量之和微小体积流体动量的改变量等于作用于该流体上所有力的冲量之和2 2 2 2、连续性方程、连续性方程、连续性方程、连续性方程单位时间内控制体内燃气质量的增量等于该时间内流入控制体的质量减单位时间内控制体内燃气质量的增量等于该时间内流入控制体的质量减单位时间内控制体内燃气质量的增量等于该时间内流入控制体的质量减单位时间内控制体内燃气质量的增量等于该时
4、间内流入控制体的质量减去流出该控制体的质量去流出该控制体的质量去流出该控制体的质量去流出该控制体的质量3 3 3 3、气体状态方程、气体状态方程、气体状态方程、气体状态方程此处需考虑气体的可压缩型此处需考虑气体的可压缩型此处需考虑气体的可压缩型此处需考虑气体的可压缩型4 4 4 4、方程组、方程组、方程组、方程组由以上三个方程联立，简化以后得出不稳定流动的方程式由以上三个方程联立，简化以后得出不稳定流动的方程式由以上三个方程联立，简化以后得出不稳定流动的方程式由以上三个方程联立，简化以后得出不稳定流动的方程式三、燃气管道的摩擦阻力系数三、燃气管道的摩擦阻力系数三、燃气管道的摩擦阻力系数三、燃气
5、管道的摩擦阻力系数 摩擦阻力系数是反映管内燃气流动摩擦阻力的一个无摩擦阻力系数是反映管内燃气流动摩擦阻力的一个无摩擦阻力系数是反映管内燃气流动摩擦阻力的一个无摩擦阻力系数是反映管内燃气流动摩擦阻力的一个无因次系数，其数值与燃气在管道内的流动情况、燃气性质、因次系数，其数值与燃气在管道内的流动情况、燃气性质、因次系数，其数值与燃气在管道内的流动情况、燃气性质、因次系数，其数值与燃气在管道内的流动情况、燃气性质、管道材质及连接方法、安装质量有关。管道材质及连接方法、安装质量有关。管道材质及连接方法、安装质量有关。管道材质及连接方法、安装质量有关。不同流态区均有相应的计算摩擦阻力系数的经验及半不同流
6、态区均有相应的计算摩擦阻力系数的经验及半不同流态区均有相应的计算摩擦阻力系数的经验及半不同流态区均有相应的计算摩擦阻力系数的经验及半经验公式。经验公式。经验公式。经验公式。第二节第二节第二节第二节 城市燃气管道水力计算公式和计算图表城市燃气管道水力计算公式和计算图表城市燃气管道水力计算公式和计算图表城市燃气管道水力计算公式和计算图表一、低压燃气管道摩擦阻力计算公式一、低压燃气管道摩擦阻力计算公式一、低压燃气管道摩擦阻力计算公式一、低压燃气管道摩擦阻力计算公式1 1 1 1、层流状态、层流状态、层流状态、层流状态2 2 2 2、临界状态、临界状态、临界状态、临界状态3 3 3 3、紊流状态（钢管
7、、铸铁管、塑料管）、紊流状态（钢管、铸铁管、塑料管）、紊流状态（钢管、铸铁管、塑料管）、紊流状态（钢管、铸铁管、塑料管）二、高、中压燃气管网摩擦阻力计算公式二、高、中压燃气管网摩擦阻力计算公式二、高、中压燃气管网摩擦阻力计算公式二、高、中压燃气管网摩擦阻力计算公式1 1 1 1、钢管、钢管、钢管、钢管2 2 2 2、铸铁管、铸铁管、铸铁管、铸铁管3 3 3 3、塑料管、塑料管、塑料管、塑料管三、燃气管道摩擦阻力损失计算图表三、燃气管道摩擦阻力损失计算图表三、燃气管道摩擦阻力损失计算图表三、燃气管道摩擦阻力损失计算图表根据城镇燃气设计规范所推荐的摩擦阻力损失计算公式制成图，分高压、低根据城镇燃气
8、设计规范所推荐的摩擦阻力损失计算公式制成图，分高压、低根据城镇燃气设计规范所推荐的摩擦阻力损失计算公式制成图，分高压、低根据城镇燃气设计规范所推荐的摩擦阻力损失计算公式制成图，分高压、低压、人工燃气、天然气等压、人工燃气、天然气等压、人工燃气、天然气等压、人工燃气、天然气等图表绘制条件图表绘制条件图表绘制条件图表绘制条件1 1 1 1、燃气密度、燃气密度、燃气密度、燃气密度0=1kg/Nm30=1kg/Nm30=1kg/Nm30=1kg/Nm3，实际密度不为此值时需进行修正。，实际密度不为此值时需进行修正。，实际密度不为此值时需进行修正。，实际密度不为此值时需进行修正。2 2 2 2、运动粘度
9、、运动粘度、运动粘度、运动粘度人工燃气人工燃气人工燃气人工燃气=2510-6m2/s =2510-6m2/s =2510-6m2/s =2510-6m2/s 人工燃气人工燃气人工燃气人工燃气=1510-6m2/s=1510-6m2/s=1510-6m2/s=1510-6m2/s3 3 3 3、钢管的当量绝对粗糙度、钢管的当量绝对粗糙度、钢管的当量绝对粗糙度、钢管的当量绝对粗糙度=0.00017m=0.00017m=0.00017m=0.00017m五、燃气管道局部阻力损失和附加压头五、燃气管道局部阻力损失和附加压头五、燃气管道局部阻力损失和附加压头五、燃气管道局部阻力损失和附加压头1 1 1
10、1、局部阻力损失、局部阻力损失、局部阻力损失、局部阻力损失2 2 2 2、附加压头、附加压头、附加压头、附加压头管内变化的流量，用不变的计算流量管内变化的流量，用不变的计算流量管内变化的流量，用不变的计算流量管内变化的流量，用不变的计算流量Q Q Q Q代替，使计算流量求得的管段压力代替，使计算流量求得的管段压力代替，使计算流量求得的管段压力代替，使计算流量求得的管段压力降与实际压力降相等降与实际压力降相等降与实际压力降相等降与实际压力降相等Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2QQQQ计算流量计算流量计算流量计算流量 Nm3/h Q1 Nm3/h Q1 Nm3/h Q1 N
11、m3/h Q1途泄流量途泄流量途泄流量途泄流量 Nm3/h Nm3/h Nm3/h Nm3/hQ2Q2Q2Q2转输流量转输流量转输流量转输流量 Nm3/h Nm3/h Nm3/h Nm3/h 流量折算系数流量折算系数流量折算系数流量折算系数一般来说，流量折算系数一般来说，流量折算系数一般来说，流量折算系数一般来说，流量折算系数取取取取0.550.550.550.55，故燃气分配管道的计算流量为，故燃气分配管道的计算流量为，故燃气分配管道的计算流量为，故燃气分配管道的计算流量为Q=0.55Q1+Q2Q=0.55Q1+Q2Q=0.55Q1+Q2Q=0.55Q1+Q2二、途泄流量的计算二、途泄流量的
12、计算二、途泄流量的计算二、途泄流量的计算途泄流量包括大量居民用户、小型公共建筑用户及小型工业途泄流量包括大量居民用户、小型公共建筑用户及小型工业途泄流量包括大量居民用户、小型公共建筑用户及小型工业途泄流量包括大量居民用户、小型公共建筑用户及小型工业用户的流量。用户的流量。用户的流量。用户的流量。1 1 1 1、根据供气范围内的道路和建筑物的布局划分街区、根据供气范围内的道路和建筑物的布局划分街区、根据供气范围内的道路和建筑物的布局划分街区、根据供气范围内的道路和建筑物的布局划分街区2 2 2 2、计算各管段单位长度的途泄流量、计算各管段单位长度的途泄流量、计算各管段单位长度的途泄流量、计算各管
13、段单位长度的途泄流量3 3 3 3、求管段的途泄流量、求管段的途泄流量、求管段的途泄流量、求管段的途泄流量第四节第四节 管网水力计算管网水力计算一、枝状管网的水力计算一、枝状管网的水力计算一、枝状管网的水力计算一、枝状管网的水力计算计算步骤计算步骤计算步骤计算步骤1 1 1 1、对管网的节点和管段编号。、对管网的节点和管段编号。、对管网的节点和管段编号。、对管网的节点和管段编号。2 2 2 2、确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用、确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用、确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用、确定气流方向，从主干线末梢的节点开始，利用Qi=0Qi=0Qi=0Qi
14、=0的关系，求得的关系，求得的关系，求得的关系，求得管网各管段的计算流量。管网各管段的计算流量。管网各管段的计算流量。管网各管段的计算流量。3 3 3 3、根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。、根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。、根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。、根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。4 4 4 4、根据管段的计算流量及单位长度允许压力降预选管径。、根据管段的计算流量及单位长度允许压力降预选管径。、根据管段的计算流量及单位长度允许压力降预选管径。、根据管段的计算流量及单位长度允许压力降预选管径。5 5 5 5、
15、根据所选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的、根据所选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的、根据所选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的、根据所选定的标准管径，求摩擦阻力损失和局部阻力损失，计算总的压力降压力降压力降压力降6 6 6 6、检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，、检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，、检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，、检查计算结果。若总的压力降超出允许的精度范围，则适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于允许值为止。直至总压力降小于并趋近于
16、允许值为止。直至总压力降小于并趋近于允许值为止。直至总压力降小于并趋近于允许值为止。三、室内燃气管道的计算三、室内燃气管道的计算三、室内燃气管道的计算三、室内燃气管道的计算在室内燃气管道计算之前，必须先选定和布置用户燃气用具，并画出管道系统图。在室内燃气管道计算之前，必须先选定和布置用户燃气用具，并画出管道系统图。在室内燃气管道计算之前，必须先选定和布置用户燃气用具，并画出管道系统图。在室内燃气管道计算之前，必须先选定和布置用户燃气用具，并画出管道系统图。计算步骤计算步骤计算步骤计算步骤1 1 1 1、将各管段按顺序编号、将各管段按顺序编号、将各管段按顺序编号、将各管段按顺序编号2 2 2 2
17、、求各管段的计算流量、求各管段的计算流量、求各管段的计算流量、求各管段的计算流量3 3 3 3、求得各管段的长度，根据计算流量预选管径、求得各管段的长度，根据计算流量预选管径、求得各管段的长度，根据计算流量预选管径、求得各管段的长度，根据计算流量预选管径4 4 4 4、算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，的管段的计算长度。、算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，的管段的计算长度。、算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，的管段的计算长度。、算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，的管段的计算长度。5 5 5 5、求各管段的阻力损失、求各管段的阻力损失、求各管段的阻力损失、求各管段
18、的阻力损失6 6 6 6、计算各管段的附加压头、计算各管段的附加压头、计算各管段的附加压头、计算各管段的附加压头7 7 7 7、求各管段实际的压力损失、求各管段实际的压力损失、求各管段实际的压力损失、求各管段实际的压力损失8 8 8 8、求室内燃气管道的总压力将、求室内燃气管道的总压力将、求室内燃气管道的总压力将、求室内燃气管道的总压力将9 9 9 9、以总压力将与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可改变个别管段的管、以总压力将与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可改变个别管段的管、以总压力将与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可改变个别管段的管、以总压力将与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可改变个别管段的管径。径。径。径。