風(fēng)管選擇計(jì)算[沐風(fēng)教育]

1、11.2風(fēng)管的沿程壓力損失11.2.1 沿程壓力損失的基本計(jì)算公式1. 風(fēng)量（1） 通過圓形風(fēng)管的風(fēng)量通過圓形風(fēng)管的風(fēng)量L（m3/h）按下式計(jì)算：L=900d2V （11.2-1）式中d風(fēng)管內(nèi)徑，m；V管內(nèi)風(fēng)速，m/s。（2） 通過矩形風(fēng)管的風(fēng)量通過矩形風(fēng)管的風(fēng)量L（m3/h）按下式計(jì)算： L=3600abV （11.2-2）式中 a，b風(fēng)管斷面的凈寬和凈高，m。2. 風(fēng)管沿程壓力損失風(fēng)管鹽城摩擦損失（Pa），可按下式計(jì)算： （11.2-3）式中 單位管長(zhǎng)沿程摩擦阻力，Pa/m； l風(fēng)管長(zhǎng)度，m。3. 單位管長(zhǎng)沿程摩擦阻力單位管長(zhǎng)沿程摩擦阻力，可按下式計(jì)算： （11.2-4）式中 摩擦阻力系數(shù)

2、； 空氣密度，kg/m3； 風(fēng)管當(dāng)量直徑，m； 對(duì)于圓形風(fēng)管： 對(duì)于非圓行風(fēng)管： (11.2-5) 例如，對(duì)于矩形風(fēng)管： 對(duì)于扁圓風(fēng)管： F風(fēng)管的凈斷面積，m2；P風(fēng)管斷面的濕周，m；a矩形風(fēng)管的一邊，m；b矩形風(fēng)管的另一邊，m；A扁圓風(fēng)管的短軸，m；B扁圓風(fēng)管的長(zhǎng)軸，m。4.摩擦阻力系數(shù)摩擦阻力系數(shù)，可按下式計(jì)算： （11.2-6）式中 K風(fēng)管內(nèi)壁的絕對(duì)粗糙度，m； 雷諾數(shù)： （11.2-7） 運(yùn)動(dòng)粘度，。11.2.2 沿程壓力損失的計(jì)算風(fēng)管沿程壓力損失的確定，有兩種方法可以選擇。第一，按上述諸公式直接進(jìn)行計(jì)算；第二，查表計(jì)算：可以按規(guī)定的制表?xiàng)l件事先算就單位管長(zhǎng)沿程摩擦阻力，并編成表格供隨

3、時(shí)查用，當(dāng)已知風(fēng)管的計(jì)算長(zhǎng)度為時(shí)，即可使用式（11.2-3）算出該段風(fēng)管的沿程壓力損失（Pa）了。下面僅介紹與計(jì)算表有關(guān)的內(nèi)容。1. 制表?xiàng)l件（1）風(fēng)管斷面尺寸 風(fēng)管規(guī)格取自國家標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB 50243) 。（2） 空氣參數(shù) 設(shè)空氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，即大氣壓力為101.325kPa，溫度為20，密度，運(yùn)動(dòng)粘度。（3） 風(fēng)管內(nèi)壁的絕對(duì)粗糙度 以作為鋼板風(fēng)管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)。其他風(fēng)管的內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度見表11.2-1.風(fēng)管內(nèi)壁的絕對(duì)粗糙度 表11.2-1絕對(duì)粗糙度K（mm）粗糙等級(jí)典型風(fēng)管材料及構(gòu)造0.03光滑潔凈的無涂層碳鋼板；PVC塑料；鋁0.09中等光滑鍍鋅鋼板縱向

4、咬口，管段長(zhǎng)1200mm0.15一般鍍鋅鋼板縱向咬口，管段長(zhǎng)760mm0.90中等粗糙鍍鋅鋼板螺旋咬口；玻璃鋼風(fēng)管3.00粗糙內(nèi)表面噴涂的玻璃鋼風(fēng)管；金屬軟管；混凝土2.單位長(zhǎng)度沿程壓力損失的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算表（1）鋼板圓形風(fēng)管單位長(zhǎng)度沿程壓力損失計(jì)算鋼板圓形風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦阻力，可直接查表11.2-2。注：除塵風(fēng)管單位長(zhǎng)度沿程壓力損失計(jì)算表見第9章。（2） 鋼板矩形風(fēng)管單位長(zhǎng)度沿程壓力損失計(jì)算鋼板矩形風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦阻力，可直接查表11.2-3。除塵風(fēng)管單位長(zhǎng)度沿程壓力損失計(jì)算，可查第9章表9.4-17“除塵風(fēng)管計(jì)算表”。3. 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算表的套用（1） 異形斷面風(fēng)管的套用非標(biāo)準(zhǔn)斷面的金屬風(fēng)管，使用標(biāo)準(zhǔn)

5、計(jì)算表的步驟如下：1） 算出風(fēng)管的凈斷面積F（m2）；2） 根據(jù)風(fēng)管的凈斷面積F和風(fēng)管的計(jì)算風(fēng)量，算出風(fēng)速V（m/s）；3） 按公式（11.2-5）求出風(fēng)管當(dāng)量直徑de（m）；4） 最后，根據(jù)風(fēng)速V和當(dāng)量直徑de查圓形風(fēng)管標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算表，得出該非標(biāo)準(zhǔn)斷面風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力。（2） 絕對(duì)粗糙度的修正對(duì)于內(nèi)壁的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度的風(fēng)管，其單位長(zhǎng)度摩擦阻力值，可以先查風(fēng)管標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算表，之后乘以表11.2-4給出的修正系數(shù)。絕對(duì)粗糙度的修正系數(shù) 表11.2-4風(fēng)速（m/s）下列絕對(duì)粗糙度（mm）時(shí)的修正系數(shù)0.030.090.150.93.020.95111.201.5030.951.251.6040.90

6、1.301.70571.351.808120.851.401.85131.451.9014160.800.901.95（3） 空氣狀態(tài)的修正當(dāng)風(fēng)管內(nèi)的空氣出于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦阻力實(shí)際值的確定方法是：先由計(jì)算表查出的風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦阻力的標(biāo)準(zhǔn)值，然后再乘以的修正系數(shù)，其中為實(shí)際狀態(tài)下的空氣密度，可近似按下式確定： （11.2-8）式中 Pb實(shí)際大氣壓，kPa； t風(fēng)管內(nèi)的空氣溫度，。4沿程壓力損失的簡(jiǎn)化計(jì)算在使用受算法或者使用Excel電子表格計(jì)算風(fēng)管的沿程壓力損失時(shí)，由于摩擦阻力系數(shù)計(jì)算式（11.2-6）是超越方程，只能通過迭代運(yùn)算近似求解，很不方便，此時(shí)可考慮使用能夠直接求解的

7、簡(jiǎn)化計(jì)算公式。下列近似公示適用于內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度為m的鋼板風(fēng)管： (11.2-9) （11.2-10）對(duì)于內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度的風(fēng)管，其單位長(zhǎng)度摩擦阻力值，應(yīng)先按式（11.2-10）進(jìn)行計(jì)算，之后再根據(jù)該風(fēng)管的實(shí)際粗糙度乘以表11.2-4給出的修正系數(shù)。11.3 風(fēng)管的局部壓力損失11.3.1 局部壓力損失 當(dāng)空氣劉靜風(fēng)管系統(tǒng)的配件及設(shè)備時(shí)，由于氣流流動(dòng)方向的改變，流過斷面的變化和流量的變化而出現(xiàn)渦流時(shí)產(chǎn)生了局部阻力，為克服局部阻力而引起的能量損失，成為局部阻力損失，并按下式計(jì)算： (11.3-1)式中 局部阻力系數(shù)； V風(fēng)管內(nèi)部局部壓力損失發(fā)生處的空氣流速，m/s； 空氣密度，kg/m3。通風(fēng)、空調(diào)

8、風(fēng)管系統(tǒng)中產(chǎn)生局部阻力的配件，主要包括空氣進(jìn)口、彎管、變徑管、三（四）通管、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和空氣出口等。大多數(shù)配件的局部阻力系數(shù)值是通過實(shí)驗(yàn)確定的。選用局部阻力系數(shù)計(jì)算局部壓力損失時(shí)，必須采用實(shí)驗(yàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的流速和動(dòng)壓（）。需要說明的是，局部壓力損失沿著風(fēng)管長(zhǎng)度上產(chǎn)生，不能將它從摩擦損失中分離出來。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假定局部壓力損失集中在配件的一個(gè)斷面上，不考慮摩擦損失。只有對(duì)長(zhǎng)度相當(dāng)長(zhǎng)的配件才必須考慮摩擦損失。通常，利用在丈量風(fēng)管長(zhǎng)度時(shí)從一個(gè)配件的中心線量到下一個(gè)配件的中心線的辦法，來計(jì)算配件的摩擦損失。對(duì)于那些靠得很近的（間距小雨6倍水力直徑）成對(duì)配件，進(jìn)入后面一個(gè)配件的氣流流型與用來確定局部壓力損

9、失的氣流流型的條件有所不同。出現(xiàn)這種情況時(shí)，就無法利用這個(gè)阻力系數(shù)數(shù)據(jù)。11.3.2 局部阻力系數(shù)通風(fēng)空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)常用配件的局部阻力系數(shù)見表11.3-1.對(duì)于進(jìn)風(fēng)口、彎管、變徑管和出風(fēng)口等配件的局部阻力系數(shù)，在計(jì)算局部壓力損失時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)有L/Fo或Vo箭頭處斷面的流速和相應(yīng)的動(dòng)壓了對(duì)于斷面面積不想等的配件，如果有需要，可利用以下公式將局部阻力系數(shù)從一個(gè)斷面o換算成斷面i： （11.3-2）式中 VO、Vi分別代表斷面o和斷面i的流速，m/s。對(duì)于合流三通和分流三通，在計(jì)算直通管（或旁通管）的局部壓力損失時(shí)，均采用總管斷面的流速和相應(yīng)的動(dòng)壓。 直通管的局部阻力 旁通管的局部阻力 式中 分別代表

10、直通管和旁通管的局部阻力系數(shù)； VC總管的流速，m/s。工程上為了計(jì)算方便，不用總管的流速和相應(yīng)的動(dòng)壓，而是直接用直通管（或旁通管）的動(dòng)壓來計(jì)算局部阻力，因此，需要對(duì)直通管（或旁通管）的局部阻力系數(shù)按以下公式進(jìn)行換算： （11.3-3）式中 相對(duì)于被計(jì)算斷面的局部阻力系數(shù)； 相對(duì)于總管動(dòng)壓的直通管局部阻力系數(shù)（)或旁通管局部阻力系數(shù)（）。必須指出，在表11.3-1中，不論是合流三（四）通還是分流三（四）通，直通管或旁通管的局部阻力系數(shù)均按公式（11.3-3）進(jìn)行過換算（除非表上另有說明），因此，在計(jì)算三（四）通直通管（或旁通管）的局部壓力損失時(shí)，只需將直通管的（或旁通管的）乘以直通管的動(dòng)壓（或

11、旁通管的動(dòng)壓）即可。11.5 風(fēng)管的水力計(jì)算11.5.1 水力計(jì)算方法簡(jiǎn)述目前，風(fēng)管的水力計(jì)算方法有壓損平均法、假定流速法、靜壓復(fù)得法和T計(jì)算法（T-Method）等幾種。1. 壓損平均法（又稱等摩阻法）是以單位長(zhǎng)度風(fēng)管具有相等的摩擦壓力損失為前提的，其特點(diǎn)是，將已知總的作用壓力按干管程度平均分配給每一管段，再根據(jù)每一管段的風(fēng)量和分配到的作用壓力，確定風(fēng)管的尺寸，并結(jié)合各環(huán)路間壓力損失的平衡進(jìn)行調(diào)整，以保證各環(huán)路間的壓力損失的差額小于設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定值。這種方法對(duì)于系統(tǒng)所用的風(fēng)機(jī)壓頭已定，或?qū)Ψ种Ч苈愤M(jìn)行壓力損失平衡時(shí)，使用起來比較方便。2. 假定流速法是以風(fēng)管內(nèi)空氣流速作為控制指標(biāo)，這個(gè)空氣流

12、速應(yīng)按照噪聲控制、風(fēng)管本身的強(qiáng)度，并考慮運(yùn)行費(fèi)用等因素來進(jìn)行設(shè)定。根據(jù)風(fēng)管的風(fēng)量和選定的流速，確定風(fēng)管的斷面尺寸，進(jìn)而計(jì)算壓力損失，再按各環(huán)路的壓力損失進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到平衡。按照設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，對(duì)于并聯(lián)環(huán)路壓力損失的相對(duì)差額，不宜超過下列數(shù)值： 一般送、排風(fēng)系統(tǒng) 15% 除塵系統(tǒng) 10%3. 靜壓復(fù)得法（參見11.6.3）至于T計(jì)算法，是一種風(fēng)管優(yōu)化計(jì)算法，詳見文獻(xiàn)4。對(duì)于低速機(jī)械送（排）風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算，大多采用假定流速法和壓損平均法；對(duì)于告訴送風(fēng)系統(tǒng)或變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管的水力計(jì)算宜采用靜壓復(fù)得法。工程上為了計(jì)算方便，在將管段的沿程（摩擦）阻力損失和局部阻力損失這兩項(xiàng)進(jìn)行疊加時(shí)，

13、可歸納為表11.5-1所列的3種方法。將與進(jìn)行疊加時(shí)所采用的計(jì)算方法 表11.5-1計(jì)算方法名稱基本關(guān)系式備注單位管長(zhǎng)壓力損失法（比摩阻法）管段的全壓損失 管段全壓損失，Pa；單位管長(zhǎng)沿程摩擦阻力，Pa/m用于通風(fēng)、空調(diào)的送（回）風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)的壓力損失計(jì)算，是最常用的方法當(dāng)量長(zhǎng)度法風(fēng)管配件的當(dāng)量長(zhǎng)度管段的全壓損失 Pa常見用靜壓復(fù)得法計(jì)算高速風(fēng)管或低俗封關(guān)系統(tǒng)的壓力損失。提過各類常用風(fēng)管配件的當(dāng)量長(zhǎng)度值當(dāng)量局部阻力法（動(dòng)壓法）直管段的當(dāng)量局部阻力系數(shù)管段的全壓損失 Pa常見用于計(jì)算除塵風(fēng)管系統(tǒng)的壓力損失，計(jì)算表中給出長(zhǎng)度l=1m時(shí)的和動(dòng)壓值11.5.2 通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的空氣流速 1.一般

14、工業(yè)建筑的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速，按表11.5-2采用。 一般工業(yè)建筑機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速（m/s） 表11.5-2風(fēng)管類別鋼板及非金屬風(fēng)管磚及混凝土風(fēng)道干管614412支管2826注：本表引自采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50019-2003. 2通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速及通過部分部件時(shí)的迎面風(fēng)速，按表11.533采用。 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速及通過部分部件時(shí)的迎面風(fēng)速（m/s） 表11.5-3部位推薦風(fēng)速最大風(fēng)速居住建筑公共建筑工業(yè)建筑居住建筑公共建筑工業(yè)建筑風(fēng)機(jī)吸入口3.54.05.04.55.07.0風(fēng)機(jī)出口50.8.06.510.08.012.08.57.511.08.514

15、.0主風(fēng)管3.54.55.06.56.09.04.06.05.58.06.511.0支風(fēng)管3.03.04.54.05.03.55.04.06.55.09.0從支風(fēng)管上接出的風(fēng)管2.53.03.54.03.04.04.06.05.08.0新風(fēng)入口3.54.04.54.04.55.0空氣過濾器1.21.51.751.51.752.0換熱盤管2.02.252.52.252.53.0噴水室2.52.53.03.0注：本表根據(jù)日井上宇市著范存養(yǎng)等譯空氣調(diào)節(jié)手冊(cè)和全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空 調(diào)-動(dòng)力相關(guān)內(nèi)容匯編而成，供設(shè)計(jì)參考。3.暖通空調(diào)部件的典型設(shè)計(jì)風(fēng)速，按表11.5-4采用。 暖通空調(diào)部件

16、的典型設(shè)計(jì)風(fēng)速（m/s） 表11.5-4部件名稱迎面風(fēng)速部件名稱迎面風(fēng)速進(jìn)風(fēng)百葉窗 加熱盤管 風(fēng)量大于10000m3/h2.06.0 1.蒸汽和熱水盤管2.55.0 風(fēng)量小于10000m3/h2.0（最小1.0，最大0.8）排風(fēng)百葉窗 2.電加熱器 風(fēng)量大于8000m3/h2.58.0 裸線式參見生產(chǎn)廠家資料 風(fēng)量小于8000m3/h2.5 肋片管式參見生產(chǎn)廠家資料空氣過濾器冷卻減濕盤管2.03.01.板式過濾器空氣噴淋室 1）粘性慮料1.04.0 噴水型參見生產(chǎn)廠家資料 2）干式帶擴(kuò)展表面， 平板型（粗效）同風(fēng)管風(fēng)速 填料型參見生產(chǎn)廠家資料 3）褶疊式（中效）3.8 高速噴水型6.09.0

17、4）高效過濾器（HEPA）1.32.可更換慮料的過濾器 1）卷繞型黏性慮料2.5 2）卷繞型干式慮料1.03.電子空氣過濾器 電離式0.81.8注：本表引自美國2005ASHRAE Handboos-Fundamentals Chapter 35 Duct Design。僅對(duì)進(jìn)（排）風(fēng)百 葉窗的迎面風(fēng)速，根據(jù)我國工程情況對(duì)風(fēng)量范圍作了劃分，供設(shè)計(jì)參考。4. 根據(jù)所服務(wù)房間的允許噪聲級(jí)，通風(fēng)空調(diào)風(fēng)管和出風(fēng)口的最大允許風(fēng)速，按表11.5-5采用。 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管和出風(fēng)口的最大允許風(fēng)速（m/s） 表11.5-5室內(nèi)允許噪聲級(jí)（dB）干管支管風(fēng)口25353.04.02.00.835504.07.02

18、.03.00.81.550656.09.03.05.01.52.565858.012.05.08.02.53.5注：百葉風(fēng)口葉片間的氣流速度增加10%，噪聲的聲功率級(jí)將增加2dB；若流速增加一倍，噪聲的 聲功率級(jí)約增加16dB。 對(duì)于出口處無障礙物的敞開風(fēng)口，表中的出風(fēng)口速度可以提高1.52倍。 本表引自陸耀慶主編HVAC暖通空調(diào)設(shè)計(jì)指南。5. 高速送風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)管內(nèi)的最大允許風(fēng)速，按表11.5-6采用。 高速送風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)管內(nèi)的最大允許風(fēng)速 表11.5-6風(fēng)量范圍（m3/h）最大允許風(fēng)速（m/s）風(fēng)量范圍（m3/h）最大允許風(fēng)速（m/s）1000006800030225001700020.56800