JB/T 8659-1997 热水锅炉动力计算标准为考核水动力特性标准之一，是避免锅炉水动力故障，防止结垢、堵管及爆管事故，确保热水锅炉安全运行的设计手段。 本标准规定了热水锅炉受热管内水动力特性、流动阻力和水动力可靠性的计算和校核方法。 本标准适用于 GB 3166-1998《热水锅炉参数系列》范围内的以水为介质的各种固定式热水锅炉。对于锅壳式卧式外燃水火管热水锅炉的水冷壁受热面以及汽水两用锅炉中的热水系统，亦可参照采用本标准进行水动力特性的验算。 本标准不适用于其水质条件不符合 GB 1576-85《低压锅炉水质》规定要求的热水锅炉。 JB/T 8659-1997 热水锅炉水动力计算方法 JB/T8659-1997 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国机械行业标准
JB/T8659—1997
热水锅炉水动力计算方法
1997—12—17 发布
中华人民共和国机械工业部
1998-02—01实肥
热水锅炉水动力计算标准，为考核水动力特性标准之一，是避免热水锅炉水动力故障，防止结垢、堵管及爆管事故，确保热水锅炉安全运行的设计手段。国际和国内尚无此类标准。
本标准为首次发布。
本标准的附录 A、B、C是标准的附录。本标准的附录D、E、F、G是提示的附录。本标准由上海工业锅炉研究所提出并归口。本标准由哈尔滨工业大学、无锡锅炉厂、上海理工大学负责起草。本标准主要起草人：杨励丹、董祖康、卓宁、鲍亦令、庞韵、陆慧林、奚士光。前言
引用标准
术语定义
管内压降计算的基本方法
受热面的热流密度分布和可靠性：自然循环热水锅炉的水动力计算·强迫流动热水锅炉的水动力计算…·8热水锅炉水动力计算的计算机方法…·附录A（标准的附录）
附录B(标准的附录)
附录C(标准的附录)
附录D(提示的附录)
附录E（提示的附录）
附录F（提示的附录）
附录G（提示的附录）
管内最低安全水速
水的比恰和比容
水的不同温度的普朗特数和动力粘度自然循环热水锅炉水动力计算例题自然循环热水锅炉简单回路水循环计算的简化方法强制循环热水锅炉水动力计算例题热水供热系统·
1范围
中华人民共和国机械行业标准
热水锅炉水动力计算方法
JB/T8659—1997
本标准规定了热水锅炉受热管内水动力特性、流动阻力和水动力可靠性的计算和校核方法。本标准适用于GB/T3166一1988《热水锅炉参数系列》范围内的以水为介质的各种固定式热水锅炉。对于锅壳式卧式外燃水火管热水锅炉的水冷壁受热面以及汽水两用锅炉中的热水系统，亦可参照采用本标准进行水动力特性的验算。本标准不适用于其水质条件不符合GB/T1576-1996《低压锅炉水质.》规定要求的热水锅炉。2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T15761996低压锅炉水质
GB/T3166—1988热水锅炉参数系列3术语定义
3.1循环方式
热水锅炉的流动方式一般分为自然循环、强制流动和兼有自然循环特性的强制流动三种。自然循环方式是靠下降管和上升管间的重度差来推动水循环流动的，强制流动方式是靠循环泵扬程使水流动的。3.2循环回路
在自然循环热水锅炉中，由上升管及下降管等组成的闭合系统称为回路：单根下降管或一组基本相同的下降管与一组结构、位置、流动方向和热负荷都基本相同的管组连成的回路称为简单回路，反之称为复杂回路。
3.3水力系统
热水锅炉的水力系统包括回水进人锅炉到出口之间的连接管、集箱和受热管组。各种运行工况下，水力系统内都应保持单相介质（热水），不应汽化。3.4管组、管束及管件
同一进口和出口集箱之间并联管子所组成的受热面称为管组，连接的束状对流受热面称为管束。管组中的组成零件(如节流圈、弯头、三通等)称为管件。3.5流程和管圈
管组内具有相同的上升、水平和下降流动方向的平行连接受热管段称为流程。沿炉膛周界围绕螺旋上升的管组称为管圈。
3.6过冷沸腾
受热管内流体截面上平均温度低于该压力下的饱和温度时，近壁面所产生的沸腾现象称为过冷沸腾。3.7水动力特性
压降与流量的关系称为水动力特性，以图表示的上述关系称为水动力特性曲线。热水锅炉的单相介质水动力特性一般为单值的，即一个压力对应于一个且只有一个流量。但有些具有特殊流程的管组，可机械工业部1997—12—17批准
1998—02—01实施
能出现多值性。
3.8综合水动力特性曲线
JB/T8659--1997
管组内各回路由受热不同或入口介质温度不同的各平行连接管组成时，其水动力特性曲线综合在一起所表示的曲线称为综合水动力特性曲线。4管内压降计算的基本方法
4.1符号说明
A-—管子流通截面积，m\；
A。管子流通截面积，m\；
A,——管子流通截面积，m\；
A2-—管子流通截面积，m；
A。侧支管流通横截面积（如图19、20所示），m2；Aj
集合管流通横截面积（如图19、20所示），m2；Adk
多孔板的总面积，m2；
Ab——直支管流通横截面积（如图19、20所示），m2b——管子的伸人端长度（如图6所示），m；b.
过滤器滤网孔边长，m；
一管子截面的湿周长，m；
Ch在圆环形套管内流动时的形状系数；C,——螺旋管的修正系数（由图1查得）；焊接弯头阻力修正系数（由表15查得）；Cw
圆环形套管的内环外直径，m；
环形转弯180°的内管内直径（如图13所示），m；—管子的当量直径（da=4A/C。），m；dai
缩口闸阀流通直径，m；
过滤器外简内直径，m；
过滤器入口管内直径，m；
过滤器出口管内直径，m;
过滤器出口管内直径，m；
过滤器内部穿孔筒内直径，m；
其他型式过滤器的内直径，m；
混合器外简内直径，m；
混合器侧面人口管内直径，m；
混合器前端人口管内直径，m；
混合器侧面入口管内直径，m
混合器后端出口管内直径，m
-混合器内部穿孔简内直径，m；dj——节流圈的开孔直径，m;
集箱的内直径，m；
管子的内直径，m；
圆环形套管的当量直径(d,D一d)，m;dm-缩口闸阀喉径，m;
dsk—缩口闸阀直径，m；
D——圆环形套管的外环内直径，m;阀门公称通径，m;
管子流通截面积，m2；
JB/T 8659-1997
fgl——过滤器内部穿孔简第一开孔区开孔面积与未开孔面积之比；f2—一过滤器内部穿孔筒第二开孔区开孔面积与未开孔面积之比；fhi
混合器内部穿孔簡第一开孔区开孔面积与未开孔面积之比；混合器内部穿孔筒第二开孔区开孔面积与未开孔面积之比；G-—水的质量流量，kg/s;
混合器第一人口流量，kg/s；
混合器第二人口流量，kg/s；
混合器第三人口流量，kg/s；
Gk4—混合器出口流量，kg/s；
过滤器人口流量，kg/s；
-过滤器第一出口流量，kg/s；
过滤器第二出口流量，kg/s；
重力加速度，m/s；
计算管段的高度差；环形转弯180°的深度（如图13所示），m；管子内壁绝对粗糙度，m；
K—缓转弯头系数（见表13)；
l——管子长度，㎡；
锅筒开50°～60°扩角孔的锥形深度（如图2(d）所示），m；l;——节流圈的长度，m;
l过滤器内部穿孔简的长度，m;
ll一一过滤器内部穿孔筒第一开孔区的长度，m；lg2过滤器内部穿孔筒第二开孔区的长度，m；lh
混合器内部穿孔简的长度，m；
l hl—混合器内部穿孔简第开孔区的长度，m；l h2一混合器内部穿孔简第二开孔区的长度，m；Lg—过滤器外简长度，m;
过滤器端部人口与侧面出口间的距离，m；混合器外筒长度，m；
Lhl-混合器端部人口与侧面人口间的距离，m;M-—水的质量，kg;
集箱的引出管数与引人管数的比值（n一引出管数/引人管数）)；n;—比值（见本标准第4.5.17条规定）；△P-—管内流动总压降，Pa；
△Pzw—重位压差，Pa;
△Pta
一流动阻力损失，Pa；
△P.摩擦阻力损失，Pa;
△Pjb—局部阻力损失，Pa;
P,水的普朗特数;
Q—侧分支管内流量，kg/s;
Q;一一集合管内流量，kg/s；
r大直径下降管翻边半径，m；
R-弯头的弯曲半径，m;
R。水的雷诺数(R。=pWd./μ）；R,螺旋管的半径，m;
V——水的体积，m；
W-水的流速，m/s;
W。水的流速，m/s；
水的质量流速，kg/（m2·s）；JB/T8659—1997
水的流速（如图18、19、20所示），m/s；水的流速（如图18、19、20所示），m/s；水的流速，m/s;
侧支管内水的流速（如图19、20所示），m/s；集合管内水的流速（如图19、20所示），m/s；喷嘴孔中介质流速，m/s；
水的平均流速，m/s；
直支管内水的流速（如图19、20所示），m/s；α—一管子尖角斜人口的角度（如图7所示），（°）；β--管子倒角入口的角度（如图8所示），（)；0-
截面逐渐扩大（缩小)的角度（如图11所示），（）；—弯头的弯转角度（如图12所示），（°）；壁厚，m；
—系数（见表12）；
β---水的密度，kg/m”;
P1-—水的密度，kg/m\；
水的密度，kg/m；
Ppi水的平均密度，kg/m;
入———摩擦阻力系数；
入,——摩擦阻力系数
入2———摩擦阻力系数；
折算摩擦阻力系数（入=入/d.），1/m；入一取圆环形套管的当量直径为直径的圆截面管子的摩擦阻力系数；入
介质在圆环形套管内流动时的摩擦阻力系数；入——介质在螺旋管内流动时的摩擦阻力系数；入具有与螺旋管相同内直径的直管的摩擦阻力系数；区
水的动力粘度，Pa·s；
阻力系数；
。—缓转弯头系数（见表14)；
。——-出口阻力系数；
多孔板的阻力系数；
一阀门的阻力系数；
s其它型式过滤器的阻力系数；
JB/T8659---1997
g1—对应于过滤器第一出口处（如图28所示）流速的阻力系数；x2—对应于过滤器第二出口处（如图28所示）流速的阻力系数；h—一对应于混合器第一人口处（如图27所示）流速的阻力系数；Sh2—对应于混合器第二入口处（如图27所示）流速的阻力系数；h3—对应于混合器第三人口处（如图27所示）流速的阻力系数；,—人口阻力系数；
Sst——三通的阻力系数；
ZA一-多孔板中孔的总面积，m
t—系数（见表26）；
β——Y形三通的夹角（如图19所示），（°)；Q过滤器过滤网直径，mm；
过滤器内部穿孔简第一开孔区的孔径，mm；g2—过滤器内部穿孔简第二开孔区的礼径，mm；Qm一混合器内部穿孔筒第一开孔区的孔径，mm;①h2—混合器内部穿孔筒简第二开孔区的孔径，mm；一系数（见表10、11）。
4.2管内压降的计算
4.2.1管内总压降的计算
热水在管内流动的总压降△P按下式计算：AP=△Pzw+△Pla
△Pid=△Pm+△Pijb
4.2.2重位压差的计算
热水在管内流动时因垂直标高不同而引起的压力差称为重位压差，其值按下式计算：APzw=±hgp
热水上升流动时△P取正值，下降流动时取负值。4.2.3摩擦阻力损失计算
热水的摩擦阻力损失AP按下式计算：·2
△Pm入
或△Pm=入。
4.2.4局部阻力损失计算
局部阻力损失△Pi按下式计算：APi
4.3特性参数
4.3.1质量流速的计算
流过管子单位流通截面介质的质量流量称为质量流速W.，其值按下式计算：Wm=
当管子流通截面积不变时，不论受热与否，在稳定流动时管子各段的质量流速相同。4.3.2水的流速计算
流过管子单位流通截面水的流速W可按下式计算：(1)
4.3.3水的平均流速计算
JB/T 8659--1997
当管子中水速变化时，水的平均流速W,可按下式计算：Wei
4.3.4水的密度计算
单位体积的水所具有的质量称为水的密度，水中任何一点处的密度均相同时为均匀流体，均匀流体的密度β按下式计算：
：（10)
水的密度随温度升高而减小，随压力加大而略有增加。热水锅炉参数范围内水的密度值可按8.3.1确定。
4.3.5水的平均密度的计算
管中水温或压力变化而使水的密度改变时，水的平均密度βp可按下式计算：+p2
4.3.6水的雷诺数R。
水的雷诺数R。按下式计算：
4.3.7水.的普朗特数P
不同温度下的水的普朗特数P,见附录C。4.4摩擦阻力系数
4.4.1介质在圆截面管子内流动时的摩擦阻力系数(11)
介质在圆截面管子内流动时，视雷诺数R。值及管子内壁相对粗糙度d./k值的不同，其摩擦阻力系数入与雷诺数R。的关系可分为层流区、过渡区、紊流区。紊流区又可分为紊流光滑区、流过渡区、紊流完全区（亦称自模区）。对碳素钢管及珠光体合金钢管，取管子内壁绝对粗糙度k二0.00008m，即0.08mm；对奥氏体钢管，取管子内壁绝对粗糙度k=0.00001m，即0.01mm；对铸铁管，取管子内壁绝对粗糙度k=0.00025m，即0.25mm。4.4.1.1层流区（R。≤2300)摩擦阻力系数入按下式计算：-
4.4.1.2过渡区（2300要)摩擦阻力系数入按下列公式计算：4. 4. 1. 3 素流光滑区(4000≤R,<23 当4000≤R<105时，
当105≤R<3×10°时，
紊流过渡区（23
入=0. 0032+0. 221R。0. 237
\)摩擦阻力系数按下式计算：
x-akca ha+)
流完全区（R.≥3500）
)摩擦阻力系数按下式计算：
JB/T8659—1997
入= (2lg 2k
4.4.2介质在圆环形套管内流动时的摩擦阻力系数介质在圆环形套管内流动时的摩擦阻力系数入h按下式计算，式中Ch由表1查取，入hCh2d
介质在螺旋管内流动时的摩擦阻力系数4.4.3
（19)
当螺旋半径不变时，介质在螺旋管内流动时的摩擦阻力系数入按下式计算，式中修正系数C，由图1查得。
在计算螺旋管的摩擦阻力损失时，按螺旋管的总展开长度计算= C
+.e.o.oo.oo..t.ooeee.eeooeee..o++ee.oe+ee+e......o
表1形状系数C
≤2300
螺旋管修正系数C的线算图
（20）
4.5局部阻力系数
JB/T8659—1997
4.5.1介质由锅简进入管子的入口阻力系数介质由锅筒进入管子的各种入口型式如图2所示，对应于管内流速的入口阻力系数，由表2查取。(a)
介质由锅筒进人管子的各种人口型式表2介质由锅简进入管子的各种入口阻力系数序号
直接进人（由筒壁直接引出或伸入锅简）具有锥形扩管入口
具有50°～60°扩角的锥形口
6/d.≤0.1
g/d.≤0.2
4.5.2介质由锅筒进人大直径下降管的人口阻力系数图2示例
(a)、(b)
介质由锅筒进人大直径下降管的人口型式如图3所示，对应于管内流速的入口阻力系数$由表3查取。下降管直径大于150mm时，应作为大直径下降管计算。(a)
图3介质由锅筒进人大直径下降管的入口型式(b)
表3介质由锅简进入大直径下降管的人口阻力系数序号此内容来自标准下载网
管口与锅简内壁齐平
管口伸入锅筒内壁
4.5.3介质由锅筒进入翻边大直径下降管的人口阻力系数图3示例
介质由锅简进人翻边大直径下降管的人口型式如图4所示，对应于管内流速的人口阻力系数由8
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