微观角度分析:水分子在循环泵的拉动及温差引起的循环力F作用下,进入分户阀表的供水管,水分子a、b、c都具有相同的初始速度,但在行进过程中因水分子c、b、a先后受到管壁带来的沿程摩阻,弯头、三通及阀门等局部消耗型阻力f等的影响而先后减慢速度,这样就由原来的靠初速度主动行进变成了由a推动b,b推动c的被动运行。水分子c在持续获得水分子b推动力的情况下不断行进。众多水分子在行进中遇到分支则因其所处管内位置不同,一部分进入分支,另一部分继续前行,其动能及热能也不断减小。在不考虑散热器恒温阀调节的前提下,异程系统中水分子c到达散热器Ⅰ与进入散热器Ⅵ所经历的沿程摩阻,局部阻力等明显不同,故散热器Ⅰ分系统的回流水分子流速大于散热器Ⅵ系统的回流水分子流速。在流速小且线路长的情况下,其散热更多,所以散热器Ⅵ分系统水分子所具有的能量明显小于散热器Ⅰ分系统回流的水分子所具有的能量。为了达到能量平衡,就必须关小热源近端的恒温阀开度,而同程系统不存在此问题,故异程系统局部水头损失整体上大于同程系统。
单双管串联系统的能耗:因系统减少了管路H(Ⅱ-Ⅲ)和H(Ⅳ-Ⅴ),故总管路长度较同程系统短,即hf(单双)阀来实现热平衡,这样就增大了管路系统的局部水头损失。
单管串联跨接系统的能耗:管路长度较单双管串联系统又有减少,H(Ⅰ-Ⅱ)、H(Ⅱ-Ⅲ)、H(Ⅲ-Ⅳ)、H(Ⅳ-Ⅴ)、H(Ⅴ-Ⅵ)均以散热器恒温三通阀处的小短管代替,这样大大减少了管路的长度。但与单双管串联系统相同的问题是散热器Ⅰ至散热器Ⅵ的供回水温度逐渐降低,从而使调整热源近端的散热器恒温阀来实现热平衡的措施增大了系统的局部水头损失,且在散热器附近管路流体呈不稳定的紊流状态,增大了管路内的能量消耗。
实际上在各种布置中,均存在稳定层流至紊流再由紊流至层流的能量内耗,其他三种系统的散热器Ⅱ的供回水示意,流速为V1的回水在管段1进入管段3时,其水流有同时向三通两侧流动的趋势,只有在V2大于v1或管段2的水流量大于1管段进入2管段反速流动的水流量时,才能形成流速为V3的回流水,由此形成管路内能量内耗。