在连接方式不同的并联管路中,流量的分配规律是各不相同的。下面就举几个例子来加以说明:
最简单的是均匀分配,其次是首末端不等的分配,然后是固定比例分配,最后是固定流速分配。
在说明公式之前,先介绍一个概念,叫做“总阻力系数”。它指的是并联管路中各管道阻力的总和。它可以用下式表示: φ=×η×Φ ×δφ=式中, α, δ分别是各管道的特性阻力系数; φ=总阻力系数; η是并联管路特性曲线的斜率; Φ为流体流速,即压强差与流速的乘积,由此可见:流速越大,通过的流量越多;流速越小,通过的流量越少。当然流速也不能太低,否则会产生气穴现象,使流动恶化。这时,压强差反而减小了。
那么为什么按照“管路的阻力越小,流量越多”这种看法,水利工程中要选择大管径、粗管材呢?如果我们只考虑理论上有关流量与阻力的问题,认为总阻力系数越大越好,这样就容易解决了。但在实际中,流体的流动往往受到诸如温度、密度、粘滞度、湍流程度、蒸汽压力等物理因素的影响,致使实际流速难于达到理论值,即使这样,也不可能用理论流量的简单乘积去直接代替实际流量,而应该根据实际测量的流量进行计算。计算公式为:流量Q=W1+W2,式中, W1, W2分别为实际流量和理论流量,与管径无关。
1、串联管路计算公式: Φ=W1×W2=W1×I1×W2+W1×I2×W2=W1×(I1×W1+I2×W2)2、并联管路流量分配方法:分析并联管路的特点:
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①各并联支路阻力相等,但阻力的大小随着各支路流速的不同而不同,具有一定的伸缩性; ②各支路的阻力系数不相等,但可以采用同一个阻力系数; ③总阻力系数相等,都等于特性阻力系数。 2、并联管路流量分配方法:设备改造中常用: ①按分管长度计算各并联支路的阻力系数的总和,求出各支路的总阻力系数; ②按比例分配各并联支路的阻力系数,使各支路阻力系数的比例与其流速的比例相等; ③按比例分配各支路的流量,使各支路的流量比例与其流速的比例相等。 3、串联与并联的优缺点比较:串联组成元件间没有电位差,所需电源功率大些,所以消耗电能高些(约30%),效率略高于并联组合的60~70%。
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