自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)管網(wǎng)的水力計(jì)算及程序?qū)崿F(xiàn)

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　目前水力計(jì)算方法有二類:

　　一.面積計(jì)算法: 首先確定最不利位置作用面積, 然后按各噴頭出水量(按最不利點(diǎn) 噴頭出水量計(jì))均相等計(jì)算作用面積內(nèi)的噴水量, 作用面積后的管段流量不再增加, 僅計(jì)算管道的水頭損失.

　　二.特性系數(shù)法: 作用面積內(nèi)每個(gè)噴頭噴水量按 噴頭處的水壓計(jì)算確定. 具體計(jì)算步驟參見(jiàn)有關(guān)技術(shù)書(shū)籍, 本文不作詳細(xì)討論.

　　當(dāng)采用特性系數(shù)法, 不同方向計(jì)算至同一點(diǎn)出現(xiàn)不同壓力時(shí), 低壓力方向管段的流量應(yīng)根據(jù)該點(diǎn)的高壓值進(jìn)行修正.

　　實(shí)際工程中, 面積計(jì)算法適用于初步設(shè)計(jì)或一些不需要精確數(shù)據(jù)的場(chǎng)合; 而特性系數(shù)法適用于絕大多數(shù)場(chǎng)合, 且能得到較為精確的數(shù)據(jù). 從現(xiàn)有的資料看, 特性系數(shù)法的誤差主要來(lái)自于其修正過(guò)程. 手冊(cè)中提供的修正式是:

　　　　　 H1/H2=Q12/Q22　　　　　　　　 Q2=Q1√(H2/H1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)

　　式中　Q2 ----　 所求低壓方向管段的修正后的流量(l/s).

　　　　　H1 ----　 低壓方向管段計(jì)算至此點(diǎn)的壓力(mH2O).

　　　　　Q1 ----　 低壓方向管段計(jì)算至此點(diǎn)的流量(l/s).

　　　　　H2 ----　 高壓方向管段計(jì)算至此點(diǎn)的壓力(mH2O).

　　也有的把這種修正式變化為“管道特性系數(shù)法”(具體見(jiàn)有關(guān)參考書(shū)). 這種方法把流量的平方和壓力看成是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系, 顯然有一定的誤差. 倘若各管段采用了不同口徑不同類型的噴頭時(shí), 誤差更大.

　　因此, 有人提出了另一種修正方法, 即“倒推法”:

　　　　　 Q12=B1H1

　　　　　 Q22=B2H2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　 .

　　　　　　　 .

　　　　　　　 .

　　　　　 Qn2=BnHn　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)

　　式中　 Q ----　 低壓方向管段上某噴頭流量(l/s)

　　　　　 B ----　 低壓方向管段上某噴頭特性系數(shù)

　　　　　 H ----　 低壓方向管段上某噴頭處壓力(mH2O)

　　設(shè)該修正點(diǎn)高壓為Hm ,低壓方向管段最后一段管長(zhǎng)為ln ,管道比阻為An ,則可得

　　　　　　　　　 Hm=Hn+AnlnQn2　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(3)

　　　　　 將(3)式, (2)式結(jié)合公式

　　　　　　　　　 Hn=Hn-1+An-1ln-1Qn-12

　　倒推至H1 ,即可得在修正點(diǎn)高壓為Hm時(shí), 低壓方向管段最不利點(diǎn)的確切水壓H1 .最終可得到修正后的精確流量. 該方法用手工計(jì)算極為繁瑣, 一般通過(guò)計(jì)算機(jī)編程, 選用有效的算法加以解決.
　針對(duì)倒推法的復(fù)雜, 筆者認(rèn)為: 若手算, 要得到精確的結(jié)果, 采用手冊(cè)提供的特性系數(shù)修正式(1)便可滿足要求; 若是計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算, 不妨采用以下思路:

　1.確定精度;

　　2.將修正點(diǎn)的高壓值與低壓值比較;

　　3.若比較后達(dá)到精度要求, 則完成計(jì)算, 可得出精確的流量, 否則進(jìn)行下一步;

　　4.在高壓值與低壓方向最不利點(diǎn)壓力值之間取一個(gè)值賦予低壓方向管段的最不利點(diǎn);