1 引言 在燃气管网设计工作中,进行水力计算是一件比较繁琐的事。低压管网水力计ss算,要通过初选管径、计算雷诺数、判断流态、校核压降等步骤,而且以上的步骤要数次后才能得到最终的结果,高中压管网虽然不用判断流态,但也需要数次选择才能确定最佳管径。上述计算过程可借助电脑进行,如EXCEL软件等,加快了计算速度,但这并不能对连续多段燃气管网一次性进行计算。大型燃气管网水力计算程序已经存在,但对于小型枝状管网的设计,也显得比较复杂。很多中小型设计单位,设计人员凭借经验选择管径,在选择结果上,有时难免会出现一些问题。因此,设计一个简易操作的水力计算程序,对于提高设计工作的效率有很大的帮助。为此,利用Visual Basic语言编制了一个适用于小型枝状管网水力计算的程序。
2 程序简介 根据现状及未来的发展趋势,对于燃气的性质、选用的管材、压力级制、管径参数已进行了预先设定,界面如图l所示,燃气仅分为液化石油气、天然气;管材分为钢管,PE管;压力级制分为低压、高中压。在实际应用中,可直接对此三项进行选择即可,不必输入。管径参数根据燃气管网的规模,必要时可以增加。其他参数根据实际情况输入。各管段参数输入时(指“流量”、“长度”),要做好保存(单击“保存”按钮),参数需重新输入时,清除已输入的数据(单击“重设”按钮)。必要参数(指“燃气性质”、“压力级制”、“管道材质”,“管段数”,“起点压力”、“终点压力”、“流量”、“长度”)输入完毕后,进行计算(单击“计算”按钮),就可以得到各管段的设计结果(指“管径”、“终点压力”,“流速”),如图1所示。在输入各参数的过程中,如果没有对必要参数全部输入,直接计算(按“计算”按钮)会弹出“请输入全部信息”对话框,如图2所示。
 图1 水力计算程序界面 图2 弹出的对话框
3 采用的计算公式 程序编制所采用的公式,根据GB50028-93《城镇燃气设计规范》(最新修订版)附录A燃气管道摩擦阻力计算。 3.1低压燃气管: (1)层流状态:Re≤2100  (2)临界状态:Re=2100~3500  (3)湍流状态:Re>3500  式中: △P一燃气管道摩擦阻力损失(Pa); L一燃气管道的计算长度,m; Q一燃气管道的计算流量,m3/h; d一管道内径,mm; ρ一燃气的密度,kg/m3; T一设计中所采用的燃气温度,K; To一273.15,K; Re一雷诺数; v一0℃和101.325kPa时燃气的运动粘度,m2/s; K一管壁内表面的当量绝对粗糙度,对钢管,输送天然气和气态液化石油气时取0.1mm;对于PE管取0.01 mm。 3.2次高压和中压燃气管道  式中: P1一燃气管道起点的压力,kPa; P2一燃气管道终点的压力,kPa; L一燃气管道的计算长度,km; Q、d、ρ、V、K、T、To同上。
4 程序的运行过程 该程序通过以下步骤运行:
 图3 程序运行图 图中:①表示必要参数没有全部输入时,需重新输入的过程; ②表示选定管径di;i表示从1到管段数;Y表示“yes”,N表示“no”; 计算结果已考虑局部阻力损失和附加压头。
5 结束语 该程序简易方便、易于操作,体积小,整个程序只占35KB。该程序虽小,但大大提高了设计工作的效率,现该程序在我公司设计工 |