全面流体输配管网课后习题解答.doc

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****的知识,回答以下问题:(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:图号图1-1-2图1-2-14(a)图1-3-14(b)问(1)输配空气输配生活给水生活污水、废水排放问(2)气体液体液体、气体多相流,液体为主问(3)从一个地方流入管网,其他地方流出管网从一个地方流入管网,其他地方流出管网从一个地方流入管网,其他地方流出管网问(4)入口及出口均与大气相通末端水龙头与大气相通顶端通气帽与大气相通问(5)通常在风机进出口附近及各送风口处设置阀门,用于调节总送风量及各送风口风量各立管底部、水泵进出口及整个管网最低处设有阀门,便于调节各管段流量和检修时关断或排出管网内存水无阀门问(6)1台风机,为输送空气提供动力1台水泵,为管网内生活给水提供动力无风机、无水泵问(7)与燃气管网相比,流体介质均为气体,但管网中设施不同。与消防给水管网相比,流体介质均为液体,但生活给水管网中末端为水龙头,消防给水管网末端为消火栓。与气力输送系统相比,都是多相流管网,但流体介质的种类及性质不同。说明:本题仅供参考,同学可根据实际观察的管网进行阐述。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。[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ΔP=SQ2+Pst;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; 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另一方向供应流体,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