燃气管网的水力计算

第四章 燃气管网的水力计算 燃气管网水力计算的任务是根据燃气的计算流量和允许的压力降来确定管径；在有些情况下，已知管径和压力降，求管道的通过能力。总之，通过水力计算，来确定管道的投资和金属耗量，及保证管网工作的可靠性。 第一节 水力计算的基本公式 一、摩擦阻力 1.基本公式 在通常情况下的一小段时间内，燃气管道中的燃气流动可视为稳定流。将摩擦阻力公式、连续性方程和气体状态方程组成方程组： RTZPconstwAwddxdP22 （4-1） 为了对摩擦阻力公式进行积分，由连续性方程得： 00QwA 由气体状态方程得： 0000ZPTTZP 代入摩擦阻力公式，在管径不变的管段中24 dA，整理得： dxZTTZPdQPdP000052028 （4-2） 假设燃气在管道中是等温流动，则 λ 和T 均为常数，考虑管道压力变化不太大，Z 也可视为常数。通过积分，得高、中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为： 0000520222162.1ZTTZPdQLPP 4-3） 式中 P1——燃气管道始端的绝对压力（Pa）； P2——燃气管道末端的绝对压力（Pa）； P0——标准大气压，P0=101325Pa； λ——燃气管道的摩擦阻力系数； Q0——燃气管道的计算流量（Nm3/s） d——管道内径（m）； ρ0——标准状态下的燃气密度（kg/Nm3）； T0——标准状态下的绝对温度（273.15K）； T——燃气的绝对温度（K）； Z0——标准状态下的气体压缩因子； Z——气体压缩因子； L——燃气管道的计算长度（m） 对低压燃气管道，mPPPPPPPP221212221 式中  221PPPm为管道1、2 断面压力的算术平均值，对低压管道，0PPm ，代入式（4-3），得低压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为： 00052081.0ZTTZdQLP （4-4） 若采用工程中常用单位，则高、中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为： 005201022211027.1TTZdQLPP （4-5） 式中 Z——气体压缩因子，当燃气压力小于 1.2MPa（表压）时，Z 取 1。 P、Q0、d、L 的单位分别是 KPa、Nm3/h、mm、km。 低压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失为： 0052071026.6TTdQlP （4-6） 式中 P、l 的单位分别是 Pa、m。 根据燃气在管道中不同的流动状态，λ 分别采用下列经验及半经验公式。 低压燃气管道： （1）层流状态（2100Re ） Re64 040101013.1TTdQlP （4-7） （2）临界状态（35...