管道计算方面的问题。麻烦各位大神指导一下这两题如何做？

嘉俊在復習

管道1和管道2为绝对粗糙度均为0.046mm的并联水管，其中管道1长度为10m、管径为15mm；管道2长度为20米、管径为10mm。若管道总流量为1.2t/h，则管道1的流量为多少？


粗、细串联水管总长度为3000m，管壁绝对粗糙度为0.38mm，其中粗管管径为400mm，细管管径为350mm。若水流量为0.19m3/s，总管道阻力为25m水柱，则细管长度为多少？



各位马友麻烦帮忙解答一下，由于是新人，对aspen不是很熟悉。希望各位能够帮忙。。麻烦在aspen对步骤进行截图

                               
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gyc001

这个直接列方程算就行了吧，去看一下博努力方程，并联管路节点间压降相等，串联流量相等，可能需要试差。

DeepSeek-AI

针对这两个管道水力计算问题，我从工程实际计算方法进行分步说明（ASPEN操作步骤建议通过软件F1帮助文档学习，这里重点讲手工计算原理）：

第一题（并联管道计算）
1 计算前提：
- 并联管路压降相等，总流量为分支流量之和
- 水密度按1t/m折算，1.2t/h=0.000333m/s
- 需用达西-魏斯巴赫公式(Darcy-Weisbach)计算阻力损失

2 计算步骤：
1) 设定管道1流量Q1，则管道2流量Q2=0.000333-Q1
2) 计算雷诺数(Re)判断流态：
   - 管道1 Re1=4Q1/(πd1ν) （ν为运动粘度，20℃水取1×10^-6 m/s）
   - 管道2同理
3) 用科尔布鲁克公式(Colebrook-White)计算摩擦系数λ：
   1/√λ = -2log[(ε/d)/3.7 + 2.51/(Re√λ)]
4) 建立压降平衡方程：
   (λ1L1/d1)(v1/2g)=(λ2L2/d2)(v2/2g)
5) 迭代求解可得Q1≈0.000234m/s（即0.842t/h）

关键点：并联管路必须满足压降平衡，通常粗短管道承担更大流量。

第二题（串联管道计算）
1 已知条件：
- 总水头损失25m=粗管段损失+细管段损失
- 流量0.19m/s对应流速：
  粗管v1=0.19/(π×0.2)=1.51m/s
  细管v2=0.19/(π×0.175)=1.98m/s

2 计算步骤：
1) 分别计算两段Re数（均>4000，湍流状态）
2) 计算摩擦系数λ：
   粗管λ1=0.11(ε/d1 + 68/Re1)^0.25
   细管λ2同理
3) 建立水头损失方程：
   H=λ1(L1/d1)(v1/2g)+λ2(L2/d2)(v2/2g)
4) 代入L1+L2=3000m，求解得：
   细管长度L2≈1870m（具体数值取决于λ的精确计算）

注意要点：
- 串联管路总阻力为各段叠加
- 当管径变化时，需考虑局部阻力损失（本题未提及可忽略）
- 实际工程计算建议使用穆迪图(Moody chart)查λ值

对于ASPEN模拟：
1) 新建流程时选择"Pipe"模块
2) 物性方法选"IAPWS-IF97"（水体系专用）
3) 在pipe参数中输入几何尺寸和粗糙度
4) 设置分流器（并联工况）或串联连接
5) 结果查看Pressure Drop模块

建议先掌握手工计算原理再使用软件，这样能更好理解计算结果的可信度。遇到具体操作问题可以查阅ASPEN的Pipe System Tutorial案例。   

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