燃气输配工程第6章

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1、燃气输配焦文玲市政环境工程学院第六章燃气管网的水力计算§6－1管道内燃气流动的基本方程式§6－2城市燃气管道的水力计算公式和计算图表§6－3燃气分配管网计算流量§6－4管网水力计算§6－1管道内燃气流动的基本方程式一．不稳定流动方程式产生不稳定流的因素：可压缩；用气量变化；压送机工作台数。变化参数：管内燃气压力、流量、密度；多数情况下，看成等温流动变化参数是距离和时间的函数（一）运动方程运动方程的基础是牛顿第二定律，对于微小体积的流体可写为：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。动量变化：由两部分产生的，该时间内过程的不稳定性产生的；

2、位移变化产生的。总的动量的改变量等于第一项：惯性项，具有定点的动量变化特征第二项：对流项，从一组参数值改变为另一组参数值所得到的动量。作用在微小体积上的力：压力、重力、摩擦力方向：压力：两个端面重力：垂直向下摩擦力：与流动相反所有力的总冲量和：所得运动方程式：（二）连续性方程由质量守恒定律导出：流入与流出的质量差等于体积中的质量增量。（三）气体状态方程式（四）方程组工程应用特点惯性项、对流项大多数情况下，可忽略不计。当标高的差值不太大时，重力项一般不计。对燃气分配管网，简化运动方程。当引入C—声速以后，方程组可进一步简化。连续性方程用来求解数值解：二．稳定

3、流动方程式超高压、天然气长输管线：不稳定流动城市燃气管道：稳定流动稳定流动时有得稳定流动基本方程组目的是积分，求出P与d等关系，但是变量，w是变量；手段:简化，利用，引进标准状态下参数，把表示出来。由：称：所以：所以用状态方程可得:积分后得燃气等温流动时的基本公式：当城市燃气管道的压力不大于1.6MPa,可取一般有高中压水力计算公式为对于低压燃气管道,有所以低压水力计算公式当采用不同单位时，有各种公式。二．燃气管道的摩擦阻力系数；介绍几种计算公式层流区：临界区：扎依琴柯公式紊流区该区复杂，计算公式较多，分两类：（1）适用于各种管材，适用三个紊流区的综合公式

4、（2）适用于一定管材，一定阻力区的专用公式1．柯列勃洛克公式（综合公式）由于计算机应用得到广泛应用。2.阿里特苏里公式（综合公式）适用于钢管及其它光滑管道3．谢维列夫公式（专用公式）A.水力光滑区B.过渡区C.阻力平方区§6－1城市燃气管道水力计算公式及计算图表燃气管道水力计算，有两种途径：（1）将摩阻系数值的公式代入基本公式，依据公式进行计算；（2）利用计算图表。水力计算图表有多少张？看公式中涉及的变量有哪些：燃气种类；压力：高、中、低压；管材；管径；流量。绘制图表的条件:使用时应根据不同的燃气容重进行修正;注意阻力损失与流量不是直线关系,所以取对数坐标

5、。局部损失阻力局部阻力损失:式中:—局部压力损失—计算管段中局部阻力系数的总和城市燃气管道一般不一一计算局部阻力,而用增加管段计算长度；室内燃气管道引进当量长度概念.为当量长度为计算长度一般当量长度占实际管边长的5-10%;高中压取5%,低压取10%;室内管道和街区低压应逐个计算。附加压头附加压头是空气对流动的燃气所产生的向上的浮力,发生在始末端标高差变化甚大的个别管段:主要是室内管式中:—终端和始端的标高差(m)§6-3燃气分配管网计算流量一．分配管段计算流量确定燃气分配管道连接方式①只有转输流量的管段QNQ2Q1=0LAB②只有途泄流量的管段Q1QNL

6、Q2=0AB③最常见的分配管段Q1QNLQ2BA我们称：Q1为途泄流量；Q2为转输流量；这一节的目的是确定分配管道的计算流量。确定分配管道计算流量原则是：以计算流量Q求得的管段压力降与变负荷管段的实际压力降相等,这时所得的管段流量就称为该分配管道的计算流量。连接式中：Q――计算流量（Nm3/h）Q1――途泄流量（Nm3/h）Q2――转输流量（Nm3/h）α――与途泄流量和转输流量之比，沿途支管数有关的系数主要是确定α值；用微元思想处理；假定水力计算公式QNQ1q1q2q3qn-1qnL＝(n＋1)ｌBA对于管段上任一小段y的燃气流量为：将代入上式，令则而当

7、以为计算流量时，其管段压降等于：当x＝0，α无效；x→0，当x＝1，n→∞（转输流量为0），α＝0.562当x＝0→1，n＝1→∞时，α＝0.67-0.56一般情况：n＞5～10个，x≈0.3～1.0，α～0.5～0.6取α＝0.55得燃气分配管段计算流量公式二．途泄流量的计算假设沿途流量只包括大量的居民用户和小型的公共建筑用户，并且是均匀分布的。计算方法：①按人口密度划分成小区；②分别计算各小区的用气量（e×N）；③分别计算各小区的单位长度途泄流量④计算各管段的途泄流量。三、节点流量是途泄流量的一种假想表示方式。根据途泄流量的0.55发生在管道终点,0.

8、45发生在管道起点。§6－4管网水力计算一、枝状管网水力计算（一）