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自动喷水灭火系统管网的水力计算及程序实现(1)

摘要: 本文介绍了自动喷水灭火系统管网水力 计算 的几种 方法 ,并提出了一种用简单的计算机程序实现精确计算的方法。

关键词: 自动喷水灭火系统 水力计算 水头损失 程序 算法 二分法

   自动喷水灭火系统 能有效的扑灭绝大部分火灾, 由于其介质(水)取用方便, 价廉, 因而该系统被广泛的 应用 于各类建筑中. 而要合理, 经济 地完成 自动喷水灭火系统 管网设计, 主要是进行水力计算, 以便能确定合适的管径, 准确的水头损失, 选择匹配的加压稳压系统.

   目前 水力计算方法有二类:

  一.面积计算法: 首先确定最不利位置作用面积, 然后按各 喷头 出水量(按最不利点 喷头 出水量计)均相等计算作用面积内的喷水量, 作用面积后的管段流量不再增加, 仅计算管道的水头损失.

  二.特性系数法: 作用面积内每个 喷头 喷水量按 喷头 处的水压计算确定. 具体计算步骤参见有关技术书籍, 本文不作详细讨论.

  当采用特性系数法, 不同方向计算至同一点出现不同压力时, 低压力方向管段的流量应根据该点的高压值进行修正.

  实际工程中, 面积计算法适用于初步设计或一些不需要精确数据的场合; 而特性系数法适用于绝大多数场合, 且能得到较为精确的数据. 从现有的资料看, 特性系数法的误差主要来自于其修正过程. 手册中提供的修正式是:

   h1/h2=q12/q22 q2=q1√(h2/h1) (1)

  式中 q2 ---- 所求低压方向管段的修正后的流量(l/s).

   h1 ---- 低压方向管段计算至此点的压力(h2).

   q1 ---- 低压方向管段计算至此点的流量(l/s).

   h2 ---- 高压方向管段计算至此点的压力(h2).

  也有的把这种修正式变化为“管道特性系数法”(具体见有关 参考 书). 这种方法把流量的平方和压力看成是简单的线性关系, 显然有一定的误差. 倘若各管段采用了不同口径不同类型的 喷头 时, 误差更大.

  因此, 有人提出了另一种修正方法, 即“倒推法”:

   q12=b1h1

   q22=b2h2

   .

   .

   .

   qn2=bnhn (2)

  式中 q ---- 低压方向管段上某 喷头 流量(l/s)

   b ---- 低压方向管段上某 喷头 特性系数

   h ---- 低压方向管段上某 喷头 处压力(h2)

  设该修正点高压为h ,低压方向管段最后一段管长为ln ,管道比阻为an ,则可得

   h=hn+anlnqn2 (3)

   将(3)式, (2)式结合公式

   hn=hn-1+an-1ln-1qn-12

  倒推至h1 ,即可得在修正点高压为h时, 低压方向管段最不利点的确切水压h1 .最终可得到修正后的精确流量. 该方法用手工计算极为繁琐, 一般通过计算机编程, 选用有效的算法加以解决.

  针对倒推法的复杂, 笔者认为: 若手算, 要得到精确的结果, 采用手册提供的特性系数修正式(1)便可满足要求; 若是计算机编程实现精确计算, 不妨采用以下思路:

  1. 确定精度;

  2. 将修正点的高压值与低压值比较;

  3. 若比较后达到精度要求, 则完成计算, 可得出精确的流量, 否则进行下一步;

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自动喷水灭火系统管网的水力计算及程序实现(1)

摘要: 本文介绍了自动喷水灭火系统管网水力 计算 的几种 方法 ,并提出了一种用简单的计算机程序实现精确计算的方法。 关键词: 自动喷水灭火系统 水力计算 水头损失 程序 算法 二分法 自动喷水灭火系统 能有效的扑灭绝大部分火灾, 由于其介质(水)取用方便,
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