七氟丙烷气体灭火系统作为新一代哈龙灭火系统替代产品,是一种洁净气体灭火系统,具有环保性能好、灭火效率高、使用安全、对被保护对象损坏作用小、适用范围广等特点。但七氟丙烷气体灭火系统管网设计比较复杂,尤其由于七氟丙烷在管网中的流态变化、热量传递、高压氮气融入及管网参数、流速变化等多因素影响,导致很难精确、方便地设计计算其管网系统。因此,围绕七氟丙烷气体灭火系统管网设计进行了研究,主要研究内容包括:1.以七氟丙烷气体灭火系统管网为研究对象,把七氟丙烷气体灭火系统管网系统综合划分为防护区、存储装置和管网三个模块,建立了模型参数矩阵和结构设计矩阵,通过对七氟丙烷气体灭火系统的研究和分析,建立起了管网系统的设计计算模型和设计结构矩阵,对七氟丙烷气体灭火系统管网设计计算方法进行研究,确立了七氟丙烷气体灭火系统管网系统的设计计算方法的研究目标。2.针对七氟丙烷气体灭火系统管网系统的参数计算、优化及管网压力损失计算方法展开探讨和研究。结合现有管网系统设计方法计算七氟丙烷气体灭火系统管网系统的参数并分析存在的问题;应用模拟退火算法对存储瓶充装率进行优化,计算最优解;对七氟丙烷气体灭火系统灭火剂管网流动进行分析,研究管网沿程压力损失和局部压力损失计算方法,提出了七氟丙烷气体灭火系统管网压力损失计算集成模型。3.提出一种基于灭火剂喷放过程离散化的管网迭代水力计算方法。针对七氟丙烷气体灭火系统不能有效计算喷放压力、喷放时间的问题,根据喷放过程中的能量守恒和质量守恒的特点将喷放的连续过程进行基于时间的离散化,进而提出喷放过程迭代水力计算方法,对管网参数进行有效的计算。4.提出一种基于灭火时间、充装率和防护区参数驱动的七氟丙烷气体灭火系统管网设计计算方法,并开发了适用单防护区和多防护区管网设计的软件系统。在前面提出七氟丙烷气体灭火系统设计理论与方法基础上,构建了一种基于设计参数要求的七氟丙烷气体灭火系统官网设计方法,并进行功能模块划分,开发了相应的设计计算软件系统,进行了工程管网设计应用验证。进行了七氟丙烷气体灭火实验和数据检测。结果证明,所提出的压力损失模型、迭代计算方法准确度较高,所开发的管网设计软件系统在实际应用中方便有效。