摘要

燃?xì)夤こ趟Φ扔嬎丬浖钚掳婺壳鞍?4個功能模塊，其中管網(wǎng)水力計算收費，其他功能限時免費，通過本站購買可額外獲得點數(shù)獎勵。

管網(wǎng)水力計算

一.功能及特點

計算枝狀燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力工況?？捎嬎闳我鈴?fù)雜度的枝狀管網(wǎng)。
計算環(huán)狀燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力工況?？捎嬎愣鄽庠矗鄩毫Φ沫h(huán)狀管網(wǎng)。
計算速度快。采用了先進(jìn)的計算核心，計算100個節(jié)點的復(fù)雜管網(wǎng)只需5秒。
結(jié)果輸出全面，明確。輸出的所有壓力（中，低壓管網(wǎng)）均為kPa表壓，用戶無須再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，且用戶可以將結(jié)果另存或打印。
可從CAD直接導(dǎo)入數(shù)據(jù)，可按兩種方式導(dǎo)出CAD計算圖。

二.使用介紹

本計算表由最上面是基本參數(shù)設(shè)置，中間是計算表，下面是一些功能按鈕。

1.基本參數(shù)設(shè)置

當(dāng)基本數(shù)據(jù)表沒選擇“輸入輸出”表時，基本參數(shù)設(shè)置一些燃?xì)庑再|(zhì)等參數(shù)；運動粘度、燃?xì)饷芏劝磳嶋H情況填寫，具體請到混合氣體計算模塊根據(jù)當(dāng)?shù)貧赓|(zhì)情況計算，一般情況下，運動粘度天然氣是14.1，液化氣是3.2；密度天然氣是0.75，液化氣是2.35左右；設(shè)計溫度按實際情況填寫；鋼管的當(dāng)量絕對粗糙度一般是0.2，PE管一般是0.01；局部阻力比例系數(shù)一般按照0.05~0.1填寫；

收斂限值是程序迭代時的收斂依據(jù)，計算時，當(dāng)最大誤差小于收斂限值時，程序認(rèn)為計算完成。一般設(shè)置為0.01，初算為了加快計算速度，可設(shè)置大一點，但是不能大于等于1，可設(shè)置為0.99。流速上下限是結(jié)果分析用的，超過上限的管段流速將以紅色表示，低于流速下限的管段流速將以綠色表示。

當(dāng)基本數(shù)據(jù)表選擇了“輸入輸出”表時，基本參數(shù)設(shè)置一些CAD輸入輸出的參數(shù)；

節(jié)點輸出樣式Q/P表示上面顯示流量，下面顯示壓力。管段輸出樣式 DN-L/Q-EP 表示上面顯示為管徑-管長，下面顯示流量-管段壓降。

輸出文字高度、節(jié)點圓圈半徑、節(jié)點網(wǎng)格間距根據(jù)實際情況的圖紙比例設(shè)置，可以先按默認(rèn)值輸出，根據(jù)效果再調(diào)整。

讀CAD數(shù)據(jù)時節(jié)點手動編號是為了輸入時方便手動改編號設(shè)置的，一般情況程序會自動給節(jié)點編號，如果想自己手動編號，請勾上這個選擇框，手動編上節(jié)點編號。不推薦手動編號，因為手動編號可能出錯或者遺漏。可以先點主程序界面的讀取CAD數(shù)據(jù)，這樣程序會給節(jié)點編號，然后對個別節(jié)點手動修改，避免出錯。

管段標(biāo)注時管徑替代這個功能是為了輸出計算圖美觀設(shè)計的，計算的時候，管徑一般輸入內(nèi)徑，輸出的計算圖用外徑看著直觀。替代管徑在結(jié)果分析右側(cè)設(shè)置。

節(jié)點標(biāo)注帶箭頭和管段標(biāo)注箭頭居中根據(jù)個人愛好設(shè)置。

2.水力計算表

本程序中的水力計算由“基本數(shù)據(jù)”，“管段數(shù)據(jù)”，“結(jié)果分析”和“輸入輸出”四個表格組成。藍(lán)色部分是程序計算結(jié)果，白色是輸入?yún)^(qū)域，雙擊可輸入數(shù)據(jù)。

2.1“基本數(shù)據(jù)”表

該表中可輸入水力計算所必須的燃?xì)庑再|(zhì)，管道性質(zhì)，管網(wǎng)集中流量和區(qū)域途瀉流量。

節(jié)點：可以是燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中任何一點，如氣源點、用氣點、管道分支點、管道轉(zhuǎn)向點或管道上任意一點。應(yīng)用節(jié)點法作水力計算時，理論上編制的節(jié)點越多，計算越準(zhǔn)確，但同時數(shù)據(jù)輸入的工作量也就越大，因此往往只把燃?xì)夤芫W(wǎng)上的特征點編為節(jié)點。

可對管網(wǎng)中任何特征點如氣源點、用氣點、分支點、變徑點等編號，編號為從1開始的自然數(shù)，每個節(jié)點可編寫任意序號，沒有次序，但總體上編號必須連續(xù)。例如對于有五個節(jié)點的管網(wǎng)，編號可以是2，1，3，5，4，但如果編號為1，2，4，5，6，則因沒有節(jié)點3而無法進(jìn)行正確的計算。另外注意，輸入數(shù)據(jù)的行中不能出現(xiàn)空行，程序?qū)⒑雎钥招泻蟮乃袛?shù)據(jù)，如果出現(xiàn)空行，應(yīng)該刪除該行。

集中流量：一般是指工業(yè)或商業(yè)用戶用氣的計算流量，這些用戶的用氣量能夠通過調(diào)查明確得出。對于沒有集中流量的節(jié)點如分支點、變徑點、氣源點等，無須輸入，程序?qū)⒃摴?jié)點的集中流量設(shè)置為0。

區(qū)域：及途瀉流量區(qū)域，是指由若干管段供氣的用氣區(qū)，這樣的區(qū)域內(nèi)用戶多為民用戶后小商業(yè)用戶，無法詳細(xì)統(tǒng)計處每一戶的位置和用氣量，計算時可假定其用氣由包圍該區(qū)域的管段均勻供給。區(qū)域可以是封閉的，也可以是敞開的，如矩形區(qū)域的四個角節(jié)點號為1，2，3，4，區(qū)域由所有的管段供氣，則區(qū)域號一欄輸入“1-2-3-4-1”，若管段3-4，4-1不為該區(qū)域供氣則區(qū)域號一欄輸入“1-2-3”即可。注意，在輸入?yún)^(qū)域號時可以從區(qū)域的任意一角點開始，但節(jié)點號要按區(qū)域的幾何形狀順序輸入。

區(qū)域號"0"表示除過氣源外的其他所有管段?？捎糜谌肿詣臃峙淞髁俊?/p>

區(qū)域流量是指包含在區(qū)域內(nèi)的用戶總用氣量。

2.2“管段數(shù)據(jù)”表

在該表中用戶需輸入所有管段的管長和管徑，并可在計算后得到管段流量，壓力降等管段計算數(shù)據(jù)。

管段號即管段起終點的節(jié)點號，無輸入順序要求，如管段的兩個端點節(jié)點號分別為2和5則可以輸入2 5,也可以輸入5 2，且可以以任意管段開始輸入，但總體上必須將所有管段數(shù)據(jù)都輸入，如有遺漏程序?qū)⒉荒苷Ｓ嬎?，所以建議按節(jié)點號從低到高的順序輸入。管段號之間的氣流方向是計算結(jié)果，輸入時不用考慮。

管長的單位為千米，管徑的單位為毫米。管徑為試算值，輸入時須初擬管徑，理論上初擬管徑可為任何值，但實際中為減少試算次數(shù)，加快收斂速度，用戶應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定合理的初始值，這樣只需要一兩次調(diào)整不合理管徑就能得到合理的水力計算數(shù)據(jù)。

2.3“結(jié)果分析”表

左邊是對計算結(jié)果的一些分析數(shù)據(jù)，幫助用戶進(jìn)行決策調(diào)整。

右邊是管材統(tǒng)計的數(shù)據(jù)。管徑替代是為了輸出的計算圖美觀設(shè)置的，計算是用的內(nèi)徑，輸出的計算圖如果要輸出外徑，可在此設(shè)置替代管徑。

2.4“輸入輸出”表

該表主要涉及CAD輸入及輸出計算圖的部分。

如果管段及節(jié)點數(shù)據(jù)都是手動輸入的，那么節(jié)點的坐標(biāo)值一般都還沒有，這樣可以通過這個表生成模擬的坐標(biāo)值；在坐標(biāo)表格填上節(jié)點的相對位置，點下方的生成CAD坐標(biāo)，節(jié)點的模擬坐標(biāo)值即可生成在右側(cè)表格中；

如果管段及節(jié)點數(shù)據(jù)是從CAD直接讀入的，則坐標(biāo)值一般都在讀取CAD數(shù)據(jù)時一同讀入了，不需要再生成模擬坐標(biāo)值了。

如果電腦上裝有多個版本的CAD，軟件是和上一次啟動的CAD關(guān)聯(lián)的，如果想和另外一個版本的CAD關(guān)聯(lián)，則將該版本CAD啟動一次再關(guān)閉，然后使用軟件即可。

3.功能按鈕區(qū)

藍(lán)焰”,這個按鈕是導(dǎo)入藍(lán)焰2007格式存檔的按鈕，藍(lán)焰2007也是一款管網(wǎng)水力計算軟件，存檔也采用XLS格式。

“導(dǎo)入數(shù)據(jù)（xls）”,“導(dǎo)出數(shù)據(jù)（xls）”這兩個是導(dǎo)入導(dǎo)出excel文件的按鈕，可以將計算結(jié)果存下來，方便以后查看。

“計算”按鈕是程序開始平差的按鈕，是本程序的核心；

“清空數(shù)據(jù)”是為了再次計算快速清除界面數(shù)據(jù)用的，清空之前，建議先導(dǎo)出數(shù)據(jù)；基本參數(shù)設(shè)置區(qū)域的數(shù)據(jù)不會清空；

“連接CAD環(huán)境”，這個按鈕是啟動CAD作為錄入數(shù)據(jù)用的，CAD啟動后，即和程序關(guān)聯(lián)，此時點“讀取CAD數(shù)據(jù)”，符合要求的數(shù)據(jù)將會讀入程序。

“停止”按鈕是是用來中途退出計算用的，有些管網(wǎng)計算，當(dāng)參數(shù)不合適時，很難收斂，此時可以用此按鈕退出；

“強制停止”按鈕也是中途退出的，不同的是，強制停止將立即退出當(dāng)前線程的計算，并丟棄本次未完成的迭代數(shù)據(jù)，界面結(jié)果區(qū)域顯示的是上次迭代的結(jié)果；而點擊了停止時，程序會計算完當(dāng)次迭代才會退出；無論點了“停止”或者“強制停止”，程序?qū)⒉粫ｒ灲Y(jié)果的正確性；

“轉(zhuǎn)換CAD坐標(biāo)”可以將輸入輸出坐標(biāo)表格的節(jié)點相對位置，轉(zhuǎn)化成模擬的CAD坐標(biāo)，并顯示在輸入輸出表的右邊；

“輸出CAD計算圖”是繪制計算圖用的，點擊本按鈕，CAD將會啟動，并在其中繪出計算圖。

三.示例

問題一：單一管段水力計算。如圖：

用戶用氣量為150Nm3/h，低壓天然氣供氣，氣源壓力2500Pa，普通鋼質(zhì)管道，管長100米，試求需要的管徑。

解:先根據(jù)經(jīng)驗初擬管徑為DN80，將基本數(shù)據(jù)輸入計算表格

再將管段數(shù)據(jù)輸入計算表格

這樣就完成了所有的數(shù)據(jù)輸入，單擊主窗口上的“計算”按鈕即可得到計算結(jié)果

用戶可對計算結(jié)果進(jìn)行分析，若覺不符，可將管徑的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，如將管徑調(diào)整為100，再進(jìn)行計算，直到管徑符合要求。

問題二：燃?xì)夤芫W(wǎng)的水力計算。作為一個一般性的示例如圖：

此例中1，4兩節(jié)點為氣源點，且壓力不同，各用氣點有集中流量，其中區(qū)域2-3-6-5-2成環(huán)，區(qū)域內(nèi)分布流量為600Nm3/h,求各管段管徑。

解:根據(jù)經(jīng)驗初擬管徑為DN100，將基本數(shù)據(jù)和管段數(shù)據(jù)輸入計算表格；供氣區(qū)域號“2-3-6-5-2”也可以用“0”代替，因為在本例中，管網(wǎng)規(guī)模較小，“0’就表示了除過氣源節(jié)點外的所有其他區(qū)域；

輸入管段數(shù)據(jù)：

單擊主窗口上的“計算”按鈕即可得到計算結(jié)果

切換到工作表“結(jié)果分析”可得到水力計算結(jié)果分析數(shù)據(jù)

從以上兩表可知,管段2-5，6-3的流速和壓力降明顯太小，因此需減小這些管段的直徑，本例將上述管段調(diào)整為DN80，調(diào)整后的結(jié)果為

計算完后切換到輸入輸出界面，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，在左邊表格填上節(jié)點的相對位置，然后點擊 “轉(zhuǎn)換CAD坐標(biāo)”按鈕，右側(cè)會生成CAD的坐標(biāo)值。如果是從CAD讀入的數(shù)據(jù)，那么坐標(biāo)已經(jīng)有了，不需要從表格生成模擬的坐標(biāo)值。下面這個表格只能表示管網(wǎng)的相對關(guān)系，不代表坐標(biāo)點的實際情況；