【解】
1．绘制系统轴测图，并對各管段进行编号，标注管段长度和风量。 2．选定最不利环路，逐段计算沿程压力损失和局部压力损失。本系统选定管段1—2—3—4—5—6为最不利环路。 3．列出管道水力计算表8-4，并将各管段流量和长度按编号顺序填入计算表中。 4．分段进行管道水力计算,并将结果均列入计算表8-4中。
管段1—2：风量1500m3/h，管段长l=9m 沿程压力损失计算：初选水平支管空气流速为4m/s，风道断面面积为： F'=1500/(3600×4)=0.104m2 取矩形断面为320×320mm的标准风管，则实际断面积F=0.102m2，实际流速 υ=1500/（3600×0.102）=4.08m/s根据流速4.08m/s，查附录13，得到单位长度摩擦阻力△py=0.7Pa/m,则管段1—2的沿程阻力： △Py=△py×l=0.7×9=6.3Pa 局部压力损失计算：该管段存在局部阻力的部件有孔板送风口、连接孔板的渐扩管、多叶调节阀、弯头、渐缩管及直三通管。 孔板送风口：已知孔板面积为600×600mm，开孔率（即净孔面积比）为0.3，则孔板面风速为 υ=1500/（3600×0.6×0.6）=1.16m/s根据面风速1.16m/s和开孔率0.3，查附录14序号35，得孔板局部阻力系数ζ=13，故孔板的局部阻力 △pj1=13×(1.2×1.162)/2=10.5Pa渐扩管：渐扩管的扩张角α=22.5°，查附录14序号4，得ζ=0.6，渐扩管的局部阻力 △pj2=0.9×(1.2×4.082)/2=5.99Pa多叶调节阀：根据三叶片及全开度，查附录14序号34，得ζ=0.25，多叶调节阀的局部阻力 △pj3=0.25×(1.2×4.082)/2=2.5Pa弯头：根据α=90°，R/b=1.0，查附录14序号9，得ζ=0.23，弯头的局部阻力 △pj4=0.23×(1.2×4.082)/2=2.3Pa渐缩管：渐缩管的扩张角α=30°<45°,查附录14序号7，得ζ=0.1，渐缩管的局部阻力 △pj5=0.1×(1.2×4.082)/2=1Pa直三通管：根据直三通管的支管断面与干管断面之比为0.64，支管风量与总风量之比为0.5，查附录14序号19，得ζ=0.1，则直三通管的局部阻力 △Pj6=0.1×(1.2×5.22)/2=1.6Pa （取三通入口处流速） 该管段局部阻力：△Pj=△pj1+△pj2+△pj3+△pj4+△pj5 +△Pj6 =10.5+5.99+2.5+2.3+1+1.6 =23.89Pa该管段总阻力 △P1-2=△Py+△Pj=6.3+23.89=30.19Pa
管段2—3： 风量3000m3/h，管段长l=5m，初选风速为5m/s。 沿程压力损失计算：
根据假定流速法及标准化管径，求得风管断面尺寸为320×500mm，实际流速为5.2m/s，查得单位长度摩擦阻力△py=0.8Pa/m,则管段2—3的沿程阻力 △Py=△py×l=0.8×5=4.0Pa 局部压力损失计算： 分叉三通：根据支管断面与总管断面之比为0.8，查附录14序号21，得ζ=0.28，则分叉三通管的局部阻力 △Pj =0.28×(1.2×6.252)/2= 6.6Pa. （取总流流速） 该管段总阻力 △P2-3=△Py+△Pj=4.0+6.6=10.6Pa
管段3—4 ：风量4500m3/h，管段长l=9m，初选风速为6m/s。 沿程压力损失计算： 根据假定流速法及标准化管径，求得风管断面尺寸为400×500mm，实际流速为6.25m/s，查得单位长度摩擦阻力△py=0.96Pa/m,则管段3—4的沿程阻力 △Py=△py×l=0.96×9=8.64Pa局部压力损失计算：该管段存在局部阻力的部件有消声器、弯头、风量调节阀、软接头以及渐扩管。 消声器：消声器的局部阻力给定为50Pa，即 △pj1= 50.0Pa 弯头：根据α=90°，R/b=1.0，a/b=0.8,查附录14序号10，得ζ=0.2，弯头的局部阻力 △pj2=0.2×(1.2×6.252)/2=4.7Pa 风量调节阀：根据三叶片及全开度，查附录14序号34，得ζ=0.25，风量调节阀的局部阻力 △pj3=0.25×(1.2×6.252)/2=5.9Pa软接头：因管径不变且很短，局部阻力忽略不计。 渐扩管：初选风机4—72—11NO4.5A，出口断面尺寸为315×360mm，故渐扩管为315×360mm~400×500mm，长度取为360mm，渐扩管的中心角α=22°，大小头断面之比为1.76查附录14序号3，得ζ=0.15，对应小头流速 υ=4500/（3600×0.315×0.36）=11m/s 渐扩管的局部阻力 △pj4=0.15×(1.2×112)/2=10.9Pa 该管段局部阻力 △Pj=△pj1+△pj2+△pj3+△pj4 =50.0+4.7+5.9+10.9=71.5Pa 该管段总阻力 △P3-4=△Py+△Pj=8.64+71.5=80.14Pa管段4—5： 空调箱及其出口渐缩管合为一个局部阻力考虑，△Pj=290 Pa 该管段总阻力 △P4-5=△Pj=290Pa
管段5—6 ：风量4500m3/h，管段长l=6m，初选风速为6m/s。 沿程压力损失计算： 根据假定流速法及标准化管径，求得风管断面尺寸为400×500mm，实际流速为6.25m/s，查得单位长度摩擦阻力△py=0.96Pa/m,则管段5—6的沿程阻力 △Py=△py×l=0.96×6=5.76Pa 局部压力损失计算：该管段存在局部阻力的部件有突然扩大、弯头（两个）、渐缩管以及进风格栅。 突然扩大：新风管入口与空调箱面积之比取为0.2，查附录14序号5，，得ζ=0.64，突然扩大的局部阻力
△pj1=0.64×(1.2×6.252)/2=15.1Pa弯头(两个)：
根据α=90°，R/b=1.0，a/b=0.8,查附录14序号10，得ζ=0.20，弯头的局部阻力 △pj2=0.2×(1.2×6.252)/2=4.7Pa 2△pj2=4.7×2=9.4 Pa 渐缩管：断面从630×500mm单面收缩至400×500mm，取α=<45°,查附录14序号7，得ζ=0.1，对应小头流速 υ=6.25m/s 渐缩管的局部阻力 △pj3=0.1×(1.2×6.252)/2=2.36Pa 进风格栅：进风格栅为固定百叶格栅，外形尺寸为630×500mm，有效通风面积系数为0.8，则固定百叶格栅有效通风面积为 0.63×0.5×0.8=0.252m2 其迎面风速为 4500/（3600×0.252）=5 m/s 查附录14序号30，得ζ=0.9，对应面风速，固定百叶格栅的局部阻力 △p4=0.9×(1.2×52)/2=13.5Pa 该管段局部阻力
△Pj=△pj1+2△pj2+△pj3+△pj4 =15.1+9.4+2.36+13.5 =40.36Pa 该管段总阻力 △P5-6=△Py+△Pj=5.76+40.36=46.12Pa5．检查并联管路的阻力平衡 用同样的方法，进行并联管段7—3、8—2的水力计算，并将结果列入表8-4中。
管段7—3： 沿程压力损失 △Py=9.1 Pa 局部压力损失 △Pj=28.9 Pa 该管段总阻力 △P7-3=△Py+△Pj=9.1+28.9=38Pa
管段8—2： 沿程压力损失 △Py=1.4 Pa 局部压力损失 △Pj=25.8 Pa 该管段总阻力 △P8-2=△Py+△Pj=1.4+25.8=27.2Pa检查并联管路的阻力平衡： 管段1—2的总阻力△P1-2=30.19Pa 管段8—2的总阻力△P8-2=27.2Pa （△P1-2-△P8-2）/△P1-2=（30.19-27.2）/30.19=9.9%<15% 管段1—2—3的总阻力△P1-2-3=△P1-2+△P2-3=30.19+10.6=40.79 Pa 管段7—3的总阻力△P7-3=38Pa （△P1-2-3-△P7-3）/△P1-2-3=（40.79-38）/40.79=6.8%<15% 检查结果表明，两个并联管路的阻力平衡都满足设计要求。如果不满足要求的话，可以通过调整管径的方法使之达到平衡要求。5．计算最不利环路阻力 △P=△P1-2+△P2-3+△P3-4+△P4-5 +△P5-6 =30.19+10.6+80.14+290+46.12 =457.05 Pa 本系统所需风机的压头应能克服457.05Pa阻力。8-4管道水力计算表