高等学校学习辅导与习题精解丛书：流体输配管网学习辅导与习题精解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林真国，张素云 著，肖益民 等 编

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• 流体输配管网
• 管道工程
• 高等教育
• 学习辅导
• 习题精解
• 工程教育
• 水利工程
• 给排水工程
• 教材
• 辅导书

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112088997

版次：1

商品编码：10061048

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-11-01

用纸：胶版纸

页数：110

字数：178000

正文语种：中文

编辑推荐

　　本书为高等学校建筑环境与设备工程专业“流体输配管网”课程的辅助教材，全书取材和深度紧密结合教学的实际需求，与《流体输配管网》(第二版)教材对应，共分八章：流体输配管网形式与装置；气体管流水力特征与水力计算；液体输配管网水力特征与水力计算；多相流管网水力特征与水力计算；泵与风机的理论基础；泵、风机与管网的匹配；枝状管网的水力工况分析与调节；环状管网的水力计算与水力工况分析。紧扣课程教学大纲，分别提炼出各章的学习要点，并给出了各章习题的详细解答。
　　本书也可供公用设备工程师、其他相关专业师生及工程技术人员学习参考。

内容简介

　　本书为高等学校建筑环境与设备工程专业“流体输配管网”课程的辅助教材，全书取材和深度紧密结合教学的实际需求，与《液体输配管网》（第二版）教材对应，共分八章，流体输配管网形式与装置，气体管流水力特征与水力计算，液体输配管网水力特征与水力计算，多相流管网水力特征与水力计算，泵与风机的理论基础，泵、风机与管网的匹配，枝状管网的水力工况分析与调节，环状管网的水力计算与水力工况分析。紧扣课程教学大纲，分别提炼出各章的学习要点，并给出了各章习题的详细解答。
　　本书也可供公用设备工程师、其他相关专业师生及工程技术人员学习参考。

目录

第1章 流体输配管网类型与装置
学习要点
习题精解
第2章 气体管流水力特征与水力计算
学习要点
习题精解
第3章 液体输配网水力特征与水力计算
学习要点
习题精解
第4章 多相流管网水力特征与水力计算
学习要点
习题精解
第5章 泵与风机的理论基础
学习要点
习题精解
第6章 泵、风机与管网系统的匹配
学习要点
习题精解
第7章 枝状管网水力工况分析与调节
学习要点
习题精解
第8章 环状管网水力计算与水力工况分析
学习要点
习题精解
附录
参考文献

前言/序言

流体输配管网：设计、分析与优化 前言 流体输配管网系统是现代社会不可或缺的基础设施，它们负责将水、天然气、石油、蒸汽等关键流体从源头安全、高效地输送到千家万户以及工业生产的各个环节。从城市供水系统到工业园区内的复杂管路布局，从长距离的原油输送管道到精密的化工生产管线，流体输配管网的设计、分析和优化一直是土木工程、环境工程、化学工程、机械工程以及能源工程等多个学科的核心内容。 本书旨在为读者提供一个系统、深入的流体输配管网知识体系，内容涵盖了管网的基本原理、设计方法、分析工具以及优化策略。我们力求在理论阐述与实际应用之间找到平衡，既能帮助读者掌握扎实的理论基础，又能引导他们理解并解决实际工程中的复杂问题。本书适合高等院校相关专业的学生、从事管网设计与运营的工程师、以及对流体输配系统感兴趣的广大读者。 第一章 流体输配管网概述 本章将从宏观视角介绍流体输配管网的重要性、应用领域及其基本构成要素。我们将探讨不同类型管网系统的特点，如供水管网、供气管网、供热管网等，并简要介绍管网发展的历史沿革和未来趋势。通过本章的学习，读者将对流体输配管网有一个初步的、全面的认识，并理解其在社会经济发展中的关键作用。 1.1 流体输配管网的定义与功能 管道系统的基本组成：管材、管件、阀门、泵、储水（气）构筑物等。 管网系统的主要功能：输送、分配、调蓄、稳压等。 不同流体介质的输送特点：水、天然气、石油、蒸汽、油品等。 1.2 流体输配管网的应用领域 市政给水与排水系统。 城市燃气输配系统。 工业生产中的流体输送（石油化工、电力、冶金等）。 农业灌溉系统。 区域供热与制冷系统。 1.3 流体输配管网的发展历程与未来趋势 历史上的发展与里程碑。 当前面临的挑战：老旧管网改造、漏损控制、能源效率、智能化管理。 未来发展方向：大数据、物联网、人工智能在管网监控与优化中的应用。 第二章 流体在管道中的流动规律 深入理解流体在管道中的流动规律是管网设计和分析的基础。本章将详细介绍流体的基本性质，包括密度、粘度、比热容等，并阐述流体在管道中流动时遵循的动量守恒、质量守恒和能量守恒定律。我们将重点分析层流与紊流的区别，以及影响流态的关键因素——雷诺数。此外，本章还将介绍沿程水头损失和局部水头损失的计算方法，这是进行管网水力计算的核心内容。 2.1 流体的基本性质 密度、粘度（动力粘度与运动粘度）、表面张力、压缩性等。 不同流体的性质差异及其对流动的影响。 2.2 流体流动的基本定律 质量守恒定律（连续性方程）。 动量守恒定律（牛顿第二定律在流体中的体现）。 能量守恒定律（伯努利方程及其修正）。 2.3 流态分析：层流与紊流 雷诺数（Reynolds number）的定义与意义。 层流、过渡流和紊流的判别。 不同流态下流体行为的差异。 2.4 沿程水头损失 达西-魏斯巴赫（Darcy-Weisbach）方程。 摩擦系数（f）的确定：布拉修斯公式、莫迪图（Moody chart）、Colebrook-White方程。 管道粗糙度对水头损失的影响。 2.5 局部水头损失 局部水头损失的产生原因：管件（弯头、三通、四通）、阀门、缩径、扩径等。 局部水头损失系数（ζ）的计算与查表。 总水头损失的计算：沿程损失与局部损失之和。 第三章 管网水力分析的基本原理 本章将聚焦于流体输配管网的水力分析，这是管网设计和运行的关键环节。我们将介绍管网系统的基本计算方法，包括节点压力、流量分配以及水头损失的计算。本章将深入阐述直流管网和环状管网的特点，并介绍求解这些管网系统水力平衡的经典方法，如水力梯度法、哈根-威廉（Hazen-Williams）公式等。同时，我们将介绍现代化的数值计算方法，为解决复杂管网问题奠定基础。 3.1 管网系统的水力平衡 流量平衡方程（节点流量守恒）。 水头损失平衡方程（环路水头损失守恒）。 3.2 直流管网的水力计算 直流管网的特点：单源、单汇，无环路。 基于伯努利方程的节点压力计算。 基于水头损失公式的流量分配计算。 3.3 环状管网的水力计算 环状管网的特点：存在多个环路，流量分配复杂。 水力梯度法（Hardy Cross 方法）的原理与应用。 哈根-威廉公式在环状管网分析中的应用。 求解环状管网水力平衡的迭代过程。 3.4 混合管网的水力计算 直流与环状管网的组合。 简化策略与计算方法。 3.5 管道水力计算软件的应用介绍 常用的管网分析软件及其功能。 软件在实际工程中的应用案例。 第四章 流体输配管网的设计原则与方法 本章将系统阐述流体输配管网的设计原则和具体方法。我们将从用户需求出发，分析管网设计的目标，包括满足供水（气）量、保证压力、降低能耗、减少漏损以及确保水质（气质）安全等。本章将详细介绍管径选择、管线布置、阀门和泵的选型等关键设计环节，并提供实际工程中常用的设计规范和标准。 4.1 管网设计的目标与要求 满足用户需求：流量、压力、可靠性。 经济性原则：初期投资与运行成本。 安全性原则：管材选择、防腐蚀、抗震设计。 环保性原则：减少漏损、节约能源。 4.2 管径的选择 基于流量和流速的管径初步确定。 考虑水头损失和经济性的优化设计。 不同流体介质的管径选择考虑因素。 4.3 管线布置原则 合理布设管网结构：树枝状、环状、混合状。 考虑地形、地质、交通、建筑物等因素。 与其他地下管线的协调。 4.4 泵站设计与选型 泵的基本工作原理。 离心泵、螺杆泵等常用泵型的选择。 扬程、流量、效率等参数的确定。 多泵联合工作模式。 4.5 阀门的设计与选型 阀门的功能：控制流量、压力、隔离管段。 闸阀、蝶阀、球阀、减压阀、止回阀等类型及其适用场合。 阀门的当量长度（水头损失计算）。 4.6 储水（气）构筑物的设计 水（气）库的功能：调峰、应急、稳压。 储水（气）构筑物的设计要求与选型。 4.7 设计规范与标准 国家及行业相关设计规范的介绍。 设计图纸的表达要求。 第五章 流体输配管网的运行与维护 管网系统的安全稳定运行离不开有效的监控和维护。本章将探讨管网系统的运行管理，包括流量、压力的监测，以及运行参数的优化。我们将深入分析管网中的常见问题，如漏损、爆管、水质恶化（气质恶化）、腐蚀等，并介绍相应的检测、诊断和处理方法。此外，本章还将关注管网的更新改造策略，以延长管网的使用寿命并提升其性能。 5.1 管网运行监控 监测参数：流量、压力、流速、水质（气质）。 监测设备：流量计、压力传感器、水质分析仪等。 数据采集与分析系统。 5.2 漏损控制与检测 漏损的产生原因与危害。 漏损的检测方法：声波检测、压力传感器网络、示踪剂法。 漏损修复策略。 5.3 管道腐蚀与防护 管道内外腐蚀的原因分析。 防腐蚀措施：防腐涂层、牺牲阳极、外加电流。 电化学监测与保护。 5.4 爆管原因分析与应急处理 爆管的常见原因：材料缺陷、施工质量、外力破坏、水锤等。 爆管事故的应急响应与抢修。 5.5 管网的优化与更新改造 评估现有管网的性能。 管网改造的策略与技术。 智能管网的建设与应用。 5.6 安全运行管理 操作规程与制度。 人员培训与应急预案。 第六章 流体输配管网的优化技术 随着科技的进步，流体输配管网的优化已成为提高系统效率、降低运行成本、保障供应安全的重要手段。本章将介绍先进的管网优化技术，包括基于模型的最优化设计、遗传算法、粒子群优化等智能优化方法。我们将重点探讨如何通过优化管网参数（如管径、泵的运行工况）来最小化能耗、漏损或运行成本。 6.1 管网优化的目标函数与约束条件 最小化能耗、漏损、运行成本。 满足流量、压力、水质（气质）要求。 约束条件：管材限制、地形限制、经济预算。 6.2 基于模型的最优化设计 建立管网数学模型。 线性规划、非线性规划在管网设计中的应用。 6.3 智能优化算法在管网优化中的应用 遗传算法（Genetic Algorithm）的原理与应用。 粒子群优化（Particle Swarm Optimization）的原理与应用。 模拟退火算法（Simulated Annealing）等。 6.4 泵运行优化 优化泵的启停与组合，降低能耗。 变频调速技术在泵运行中的应用。 6.5 阀门控制策略优化 通过智能阀门控制实现流量和压力的精准调控。 6.6 案例分析：特定管网系统的优化实践 通过具体案例展示优化技术的实际应用效果。 附录 常用流体介质的物理性质表。 常用管材的性能参数表。 常用管件的水头损失系数表。 设计规范及参考文献。 结语 流体输配管网系统是现代文明的动脉，其设计、运行和维护直接关系到社会民生和经济发展。本书从基础理论到前沿技术，力求为读者构建一个完整、深入的流体输配管网知识框架。我们希望本书能够激发读者对该领域更深入的探索热情，并在未来的学习和实践中有所裨益。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露出一种严谨认真的学术气息，厚重的纸张和清晰的排版，让我对它作为一本学习辅导和习题精解的图书充满了期待。我是一个在读的高校学生，选择学习流体输配管网这个专业方向，是因为它在工业领域有着极其广泛的应用，无论是石油化工、城市供水、还是消防系统，都离不开对流体输配管网的深入理解。然而，这个学科的概念和计算过程确实不容小觑，公式繁杂，理论抽象，常常让我陷入迷茫。在课本之外，寻找一本能够系统梳理知识点、清晰讲解计算方法、并且提供大量高质量习题的辅导书，是我一直以来的心愿。这本书的出现，仿佛就是为我量身定做的。它不仅仅是一本习题集，更像是一位经验丰富的导师，能够循序渐进地引导我掌握这个领域的精髓。我特别看重它在“辅导”和“精解”两个方面的平衡，希望它能在我遇到难点时，提供清晰的思路和多角度的解析，而不是简单地给出答案。这种深入的讲解，对于培养我的独立思考能力和解决实际问题的能力至关重要。同时，我相信大量的习题能够帮助我巩固所学，发现知识盲点，并且熟练掌握各种计算技巧。我对这本书充满了信心，希望它能成为我在流体输配管网学习道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种“值得信赖”的感觉，作为一名即将步入工程实践领域的学生，我对流体输配管网这个方向有着浓厚的兴趣，但同时也深知其学习的挑战性。教材上的理论知识往往比较抽象，而课后的习题解析又常常过于简洁，这让我常常在学习过程中感到困惑。我特别期待这本书的“学习辅导”部分，能够对一些关键的流体力学概念，比如流体黏性、压强分布、以及流体在管道中运动时可能出现的各种现象（如层流、湍流、汽蚀等），进行更加生动和直观的解释。我希望它能通过图示、表格或者类比，帮助我建立起对这些概念的清晰认识。同时，在“习题精解”方面，我更看重的是其解析的详细程度和逻辑性。我希望每一道题，无论难度大小，都能有完整的解题步骤，并且每一步计算都附带明确的说明。如果能提供对解题思路的引导，例如分析题目的关键信息，选择合适的公式，以及检验计算结果的合理性，那就非常有助于我提升独立解决问题的能力。我希望这本书能够帮助我从“知其然”到“知其所以然”，建立起扎实的理论基础和扎实的解题能力。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，首先吸引我的是它严谨而又不失活力的封面设计，这让我对其中的内容充满了好奇和期待。作为一名正在高校学习流体输配管网专业的学生，我一直认为，要真正掌握这门学科，不仅要理解理论知识，更要能够熟练运用到实际问题的解决中。因此，一本优秀的学习辅导书至关重要。我非常看重这本书的“学习辅导”部分，希望它能够对教材中一些较为抽象的概念，比如流体的守恒定律、能量方程的推导过程和在不同工况下的应用，进行更加清晰、易懂的解释。我希望它能通过形象的比喻或实际的工程案例，帮助我建立起直观的理解。同时，对于一些复杂的计算，比如多分支管网的水力计算，我希望它能提供详细的步骤和清晰的逻辑。而在“习题精解”方面，我更是抱有极大的期望。我希望它能提供足够数量且具有代表性的练习题，并且每一道题的解析都能够详尽入微，不仅仅是给出计算过程，更能分析解题的思路、方法和可能遇到的难点。我希望这本书能够帮助我真正地理解流体输配管网的原理，提升我的解题能力，为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本优秀的学习辅导书，不应该只是简单地重复教材的内容，更应该是在教材的基础上，进行更深入的拓展和更细致的讲解，并且提供高质量的练习和详尽的解析。流体输配管网这个领域，涉及到的知识点确实不少，从流体动力学的基础，到具体的管路系统设计，以及相关的设备选型和运行控制，都需要系统性的学习。我特别希望这本书能在“学习辅导”部分，对一些核心的理论，比如能量方程、动量方程的推导和应用，能够进行更加深入的讲解，并且能结合一些具体的工程案例，帮助我理解这些理论在实际工程中的作用。例如，在讲解管道系统的水力计算时，我希望它能详细介绍不同水力计算方法的原理和适用范围，并能对常见的管件和阀门的局部阻力系数进行详细的说明。至于“习题精解”部分，我更是抱有很高的期望。我希望它能提供涵盖各个章节的、具有代表性的习题，并且每一道题的解题思路都能清晰、完整地展现出来。如果能提供多种解题思路，或者指出一些解题技巧，那就更好了。我希望这本书能成为我学习流体输配管网过程中的一个得力助手，帮助我扎实地掌握这门课程的知识。

评分☆☆☆☆☆

我对于一本学习辅导类书籍的期望，首先体现在其内容的深度和广度上。流体输配管网这个领域，涵盖的知识点非常多，从基础的流体力学原理，到具体的管网设计、运行和维护，都需要深入的学习。我希望这本书不仅仅是简单地罗列公式和概念，而是能够提供一种循序渐进的学习路径，引导读者从易到难，逐步掌握核心知识。例如，在讲解管道流动阻力时，我希望它能详细阐述摩擦阻力、局部阻力等不同阻力的来源和计算方法，并能解释清楚为何在不同工况下需要采用不同的计算模型。同时，对于一些比较抽象的概念，如空化、气蚀等，我也希望这本书能通过生动的图示和形象的比喻，帮助我更好地理解。在习题方面，我希望它能提供足够数量且具有代表性的题目，能够覆盖流体输配管网的各个知识点。更重要的是，我希望它的习题解析能够非常详尽，不仅仅是给出计算过程，还能解释每一步计算的原理和依据，并且能够指出解题过程中可能遇到的陷阱和注意事项。我希望能通过这本书，不仅学会解题，更能学会思考，形成自己的解题方法和知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这款图书的排版设计给我留下了深刻的印象，清晰的字体、合理的行距和段落划分，都让阅读过程变得更加舒适和高效。作为一名在高校学习流体输配管网专业的学生，我深知掌握这门学科的重要性，也体会到其学习的艰辛。教材上的知识点往往比较零散，需要花费大量的时间去梳理和整合。我特别希望这本书的“学习辅导”部分，能够对流体输配管网中的核心概念，如流体输送系统的组成、管道的类型、管路的连接方式、以及各种流体机械（如泵、风机）的工作原理，进行系统性的梳理和归纳。并且，我希望它能对教材中一些比较晦涩的公式，例如关于管道水力计算的公式，进行更详细的推导过程和原理阐述，帮助我理解其背后的数学和物理意义。至于“习题精解”部分，我更是抱有极高的期待。我希望能看到足够数量且具有代表性的习题，并且每一道题的解答都能非常详尽。我希望它能教会我如何一步步地分析问题，如何选择最合适的计算方法，以及如何对结果进行有效的验证。我希望这本书能成为我在流体输配管网学习道路上的一个得力助手，帮助我更扎实地掌握这门学科的知识。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的第一感觉就是“内容扎实”。作为一名学习流体输配管网的大学生，我深知这个学科的复杂性。教材上的理论知识往往比较概括，对于初学者来说，很多概念的理解都需要花费大量的时间和精力。而课后的习题，虽然能帮助我们检验学习成果，但很多时候，解析不够详细，或者只提供了单一的解题思路，这对于我们这种需要多方面学习的学生来说，是远远不够的。这本书的名称就直接点明了它的核心价值——“学习辅导与习题精解”。我希望能在这本书中找到对核心概念的细致阐述，例如流体的性质、流动阻力、管路系统设计的基本原理等，并且希望它能将这些抽象的概念与实际工程应用紧密联系起来，使我能够更好地理解理论知识的实际意义。其次，我对“习题精解”部分尤为期待。我希望每一道题目，无论简单还是复杂，都能有清晰、详细的解题步骤和思路分析。如果能提供多种解题方法，或者指出不同方法的优劣势，那就更完美了。这样的解析，不仅能帮助我理解特定题目的解法，更能培养我分析问题、解决问题的能力。我希望这本书能够帮助我突破学习瓶颈，让我在流体输配管网的学习上有一个质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大方，透露出一种严谨的学术氛围，这让我对它的内容充满了期待。作为一名正在攻读与流体输配管网相关专业的学生，我深知这个学科的重要性以及其学习的难度。教材上的理论知识虽然是基础，但很多时候，对于具体问题的分析和解决，仍然需要更深入的指导和更丰富的练习。我特别看重这本书的“学习辅导”部分，希望它能够对教材中的关键概念、核心公式进行更细致的解释和阐述，例如，关于流体在管道中流动的各种状态，如层流和湍流，以及它们对流动阻力的影响，我希望能够得到更清晰的讲解，并能理解其背后的物理机制。同时，在实际工程应用中，很多问题并不是 textbook 上的理想模型，我希望这本书能提供一些贴近实际的案例分析，帮助我理解如何将理论知识应用于解决实际工程问题。此外，对于“习题精解”部分，我期望它能够提供足够数量且具有代表性的练习题，并且每一道题的解题思路和步骤都能清晰、详细地展示。我希望它能教会我如何分析问题，如何选择合适的计算方法，并且能够预见到解题过程中可能出现的难点和误区。我相信，通过这本书的辅导和大量的练习，我一定能够更好地掌握流体输配管网的知识。

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这款图书的装帧风格给我的第一印象是大气且专业的。厚实的封面，不易磨损，而且书页的印刷质量也非常高，文字清晰，图表精美，这对于需要长时间阅读和学习的图书来说，是非常重要的。我选择这本书，是因为我正在学习流体输配管网的相关课程，而这门课程的内容确实是比较有挑战性的。涉及到大量的物理概念、数学计算以及工程实践的结合。在课堂上，老师讲解的内容虽然系统，但课后消化吸收，特别是遇到一些复杂的问题时，常常会感到力不从心。我一直希望能找到一本能够提供更深入讲解和更全面练习的辅助教材。这本书的“学习辅导”部分，我期望它能够对教材中的难点进行详细的解读，比如对伯努利方程、达西-魏斯巴赫公式等关键公式的推导过程和适用条件进行深入分析，并且能结合实际案例，让我体会到这些理论的实际应用价值。而“习题精解”部分，我更是抱有极大的期望，希望能涵盖从基础概念题到复杂工程设计计算题的各种类型，并且每一道题的解题过程都能详尽明了，能够真正地帮助我理解解题思路，掌握解题技巧，而不是简单地给出一个答案。我希望这本书能够帮助我建立起扎实的流体输配管网知识体系，提升我的解题能力和工程实践能力。

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这本书的封面设计给人一种专业且权威的感觉，这让我对它所包含的内容充满了期待。作为一名在高等院校学习流体输配管网专业的学生，我深知这门学科的复杂性和重要性。教材上的理论知识虽然是基础，但要真正理解并应用于实际工程，还需要大量的练习和深入的辅导。我特别看重这本书的“学习辅导”部分，希望它能够对流体输配管网中的关键理论，例如关于压降计算、管路系统优化、以及设备选型的相关知识，进行更加深入和系统的讲解。我希望它能通过清晰的图示和生动的案例，帮助我理解这些抽象的理论在实际工程中的具体应用。同时，在“习题精解”方面，我期望它能提供足够数量且涵盖各个知识点的练习题。更重要的是，我希望它的习题解析能够详尽且富有启发性。我希望它能不仅仅是给出答案，更能引导我理解解题的思路和方法，帮助我培养独立分析问题和解决问题的能力。我相信，通过这本书的辅导和练习，我一定能对流体输配管网这门学科有更深刻的理解和掌握。

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￥25.20(8.L6折)

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第2章

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工程热力学

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书很薄 太贵了 内容较少

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