第二章 空氣流動壓力與阻力

1、第二章 空氣流動壓力與阻力空氣流動壓力與阻力 本章學習目標：1掌握掌握空氣流動的連續(xù)性方程和能量方程。空氣流動的連續(xù)性方程和能量方程。2掌握掌握風道流動的空氣靜壓、位壓、動壓、全風道流動的空氣靜壓、位壓、動壓、全壓的概念及其相應關系。壓的概念及其相應關系。3掌握掌握紊流狀態(tài)下的摩擦阻力、局部阻力的計紊流狀態(tài)下的摩擦阻力、局部阻力的計算。算。4了解風流流態(tài)與風道斷面的風速分布。了解風流流態(tài)與風道斷面的風速分布。5了解風道通風壓力分布。了解風道通風壓力分布。第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程空氣流動基本方程 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力空氣流動壓力 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風

2、道斷面的風速風流流態(tài)與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力摩擦阻力 第五節(jié)第五節(jié) 局部阻力局部阻力 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布風道通風壓力分布一、風流流動一、風流流動連續(xù)性方程連續(xù)性方程1 112 22v S dv S d（2-1） 一般來說，垂直于流動方向的各截面上的流一般來說，垂直于流動方向的各截面上的流動參數(shù)（如速度、壓力、溫度、密度等）不隨時動參數(shù)（如速度、壓力、溫度、密度等）不隨時間變化的流動稱為間變化的流動稱為定常流定常流，反之，則為非定常流，反之，則為非定常流動。動。風流在風道中的流動一般可以看做是定常流風流在風道中的流動一般可以看做是定常流。 則對通過任意兩個斷面則對通過

3、任意兩個斷面1和斷面和斷面2的氣體質量，的氣體質量，由質量守恒定律可得：由質量守恒定律可得：空氣流動的連續(xù)性方程空氣流動的連續(xù)性方程 設任一過流斷面的質量流量為設任一過流斷面的質量流量為mi（kg/s），），則根據(jù)則根據(jù)1、2的任意性，有：的任意性，有：iiiimv Sconst（2-2） 對于密度為常數(shù)的流體流動，則通過任一對于密度為常數(shù)的流體流動，則通過任一斷面的體積流量斷面的體積流量Q （m3/s）相等，即：）相等，即：iiQv Sconst（2-3）二、風流流動二、風流流動能量方程能量方程 風流之所以能在系統(tǒng)中流動，其根本原因是風流之所以能在系統(tǒng)中流動，其根本原因是系統(tǒng)中存在著促使空氣

4、流動的能量差?？諝庠陲L系統(tǒng)中存在著促使空氣流動的能量差。空氣在風道流動時，風流的能量由道流動時，風流的能量由靜壓能、動能、位能和靜壓能、動能、位能和內(nèi)能內(nèi)能組成。組成。1） 位能位能 氣體受重力的作用，在不同高度上具有不同的位能。按圖所選基準面，已知截面1和2的管中心距基準面的高度分別為Z1和Z2，那么位能：mgZ2） 動能動能21E=mv23） 靜壓能靜壓能 設流體在截面設流體在截面1處所受到的壓強為處所受到的壓強為p1，截面，截面積為積為A1，則作用在截面，則作用在截面1上流體的作用力為上流體的作用力為P1A1。若若mkg流體所占的體積為流體所占的體積為V1，那么流體通過截面，那么流體通過

5、截面1和和2所移動的距離則分別為所移動的距離則分別為V/A1和和 V/A2 ，因此，因此，從截面從截面1輸入的靜壓能：輸入的靜壓能： 假設風流在如圖2-1歷示的風道中由1斷面流至2斷面，空氣的比體積為 (m3/kg)，其間無其他動力源，設空氣克服流動阻力消耗的能量為LR (J/kg)，周圍介質傳遞給空氣的熱量為q (J/kg)，設1、2斷面風流的已知參數(shù)還有風流的絕對靜壓p1、p2(Pa)，風流的平均流速vl、v2(m/s)，風流的內(nèi)能ul、u2(J/kg)，風流的密度l、2(kg/m3)，距基準面的高程Zl、Z2 (m)，風流克服通風阻力消耗的能量后所轉化的熱能qR (J/kg)，則根據(jù)能量

6、守恒定律有：22112211221222RRpvpvg Zuqqg ZuL（2-4）對于比體積對于比體積有有22221221 111121-()ppppd ppddp1則：則：（2-5）12.nnnnnppppconst1212ln(/)ln/)ppn（2-6）（2-7）絕熱指數(shù)絕熱指數(shù)2211Rqquupd2212121212()()()122RppvvnLg ZZn22121212112()()()122RppvvnLg ZZLn（2-8）（2-9）（2-10）2212121212()()()22RmvvhppgZZ2212121212()()()22RmtvvhppgZZH（2-11）（

7、2-12）練習練習三、使用單位體積流體三、使用單位體積流體能量方程的注意事項能量方程的注意事項 風流流動必須是定常流；風流流動必須是定常流； 式（式（2-11）、（）、（2-12）右邊第三項適用于）右邊第三項適用于1、2斷斷面的密度相差不大的場合，否則應用積分形式；面的密度相差不大的場合，否則應用積分形式； 在始、末斷面間有壓源時，壓源的作用方向與風在始、末斷面間有壓源時，壓源的作用方向與風流的方向一致，壓源為正，說明壓源對風流做正功，流的方向一致，壓源為正，說明壓源對風流做正功，反之則壓源對風流做負功；反之則壓源對風流做負功； 在實際工業(yè)通風應用應用能量方程時，可取在實際工業(yè)通風應用應用能量

8、方程時，可取Kdn=1313Nliiidnv SKv S（2-13）第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程空氣流動基本方程 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力空氣流動壓力 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風道斷面的風速風流流態(tài)與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力摩擦阻力 第五節(jié)第五節(jié) 局部阻力局部阻力 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布風道通風壓力分布一、動壓一、動壓 1動壓的概念動壓的概念 當空氣流動時，空氣定向運動的動能，當空氣流動時，空氣定向運動的動能，可用可用EV表示，單位為表示，單位為J/m3；單位體積風流的；單位體積風流的動能所轉化顯現(xiàn)的壓力叫動能所轉化顯現(xiàn)的壓力叫動壓動壓或稱

9、或稱速壓速壓，用，用符號符號hV，表示，單位為，表示，單位為Pa。 2動壓的計算動壓的計算 設某點設某點i的空氣密度為的空氣密度為i(kg/m3)，其定向運動，其定向運動的流速即風速為的流速即風速為vi (m/s)，則單位體積空氣所具有，則單位體積空氣所具有的動能：的動能： EVi對外所呈現(xiàn)的動壓對外所呈現(xiàn)的動壓hvi為：為： 212ViiiEv212Viiihv（2-14） 3動壓的特點動壓的特點 只有做定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具只有做定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性；有方向性； 動壓總是大于零，垂直于流動方向的作用面所承動壓總是大于零，垂直于流動方向的作用面所承受的壓

10、力最大；受的壓力最大； 在同一流動斷面上，因風速分布的不均勻性，各在同一流動斷面上，因風速分布的不均勻性，各點的風速不相等，所以其動壓值不等；點的風速不相等，所以其動壓值不等； 某斷面動壓即為該斷面平均風速計算值。某斷面動壓即為該斷面平均風速計算值。二、靜壓二、靜壓靜壓具有如下特點：靜壓具有如下特點：風流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面；風流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面；無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓；無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓；風流靜壓的大?。梢杂脙x表測量）反映了單位體風流靜壓的大小（可以用儀表測量）反映了單位體積風流所具有的能夠對外做功的靜壓能的多少；

11、積風流所具有的能夠對外做功的靜壓能的多少；流動空氣的絕對靜壓流動空氣的絕對靜壓p、相對靜壓、相對靜壓hj和與其對應的大和與其對應的大氣壓氣壓p0三者之間的關系如下：三者之間的關系如下：0jhpp（2-15）hjbhja三、位壓三、位壓 1位壓的概念位壓的概念 單位體積風流對于某基準面而具有的位能，單位體積風流對于某基準面而具有的位能，稱為位壓稱為位壓hz。如果把質量為。如果把質量為m(kg)的物體從某一基的物體從某一基準面提高準面提高Z(m)，就要對物體克服重力做功，就要對物體克服重力做功mgZ (J)，物體因而獲得同樣數(shù)量物體因而獲得同樣數(shù)量(mgZ)的重力位能，即：的重力位能，即：0pEm

12、gZ注意注意：重力位能是一種潛在的能量，只有通過計算：重力位能是一種潛在的能量，只有通過計算才能得出。才能得出。 2位壓的計算位壓的計算1pipi1pi1pi1pi1pi10122ZpiihEgdZ0121122paaababbbijijEZ gZ gZ gZ g（2-17）（2-16） 3位壓的特點位壓的特點 位壓是相對某一基準面具有的能量，在討論位壓位壓是相對某一基準面具有的能量，在討論位壓時，必須首先選定基準面，一般應將基準面選在所時，必須首先選定基準面，一般應將基準面選在所研究系統(tǒng)風流流經(jīng)的最低水平面；研究系統(tǒng)風流流經(jīng)的最低水平面； 位壓是一種潛在的能量，常說某處的位能是對某位壓是一種

13、潛在的能量，常說某處的位能是對某一基準面而言，它在本處對外沒有力的效應，即不一基準面而言，它在本處對外沒有力的效應，即不呈現(xiàn)壓力，不能像靜壓那樣用儀表進行直接測量，呈現(xiàn)壓力，不能像靜壓那樣用儀表進行直接測量，只能通過測定高差及空氣柱的平均密度來計算。只能通過測定高差及空氣柱的平均密度來計算。 位壓和靜壓可以相互轉化。位壓和靜壓可以相互轉化。四、全壓四、全壓 風流中某一點的動壓與靜壓之和稱為全壓。根據(jù)風流中某一點的動壓與靜壓之和稱為全壓。根據(jù)靜壓的兩種不同的計算基準，靜壓可以分為絕對靜壓靜壓的兩種不同的計算基準，靜壓可以分為絕對靜壓（p）和相對靜壓（）和相對靜壓（hj），同樣的道理，全壓也有絕）

14、，同樣的道理，全壓也有絕對全壓（對全壓（pt）和相對全壓（）和相對全壓（ht）之分。）之分。 絕對全壓均可用下式表示：絕對全壓均可用下式表示：tiiVipph（2-18）思考：思考：通過對全壓的定義和算法的理解，通過對全壓的定義和算法的理解，壓入式通風和抽出式通風通道內(nèi)壓入式通風和抽出式通風通道內(nèi)的全壓各有什么特點？的全壓各有什么特點？Tips：壓入式通風又叫做正壓入式通風又叫做正壓通風。壓通風。例例2-1：壓入式通風筒中某點：壓入式通風筒中某點i的的hji=1000Pa，hvi=150Pa，風筒，風筒外與外與i點同標高的點同標高的P0i=101332，求：，求：（1）i點的絕對靜壓點的絕對靜

15、壓Pi；（2）i點的相對全壓點的相對全壓hti；（3）i點的絕對全壓點的絕對全壓Pti。解：解：（1）Pi=Poi+hji=101332+1000=102332 Pa （2）hti=hji+hvi=1000+150=1150 Pa （3）Pti=P0i+hti=Pi+hvi=101332+1150=102482 Pa練習練習第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程空氣流動基本方程 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力空氣流動壓力 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風道斷面的風速風流流態(tài)與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力摩擦阻力 第五節(jié)第五節(jié) 局部阻力局部阻力 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布

16、風道通風壓力分布一、風道風流流態(tài)一、風道風流流態(tài) 氣體在風道內(nèi)低速流動時，氣體各層之間相互滑動氣體在風道內(nèi)低速流動時，氣體各層之間相互滑動而不混合，這種流動稱為而不混合，這種流動稱為層流層流。 如果流速繼續(xù)增加，當其達到某一速度時，氣體質如果流速繼續(xù)增加，當其達到某一速度時，氣體質點在徑向也得到附加速度，流動發(fā)生混合，正常的點在徑向也得到附加速度，流動發(fā)生混合，正常的層流被破壞，流動狀態(tài)發(fā)展為層流被破壞，流動狀態(tài)發(fā)展為紊流紊流。 風道內(nèi)流動狀態(tài)的變化，可用無因次量雷諾數(shù)風道內(nèi)流動狀態(tài)的變化，可用無因次量雷諾數(shù)Re來來表征：（表征：（2320和和13800）RevD（2-19）二、風道斷面的風速

17、二、風道斷面的風速 1層流風速層流風速 對于半徑為對于半徑為R的層流態(tài)圓形管風流，對于半徑的層流態(tài)圓形管風流，對于半徑為為r處的切應力處的切應力為：為： 由牛頓內(nèi)摩擦定律，在半徑為由牛頓內(nèi)摩擦定律，在半徑為r處的風速為：處的風速為：2rgJ22()4gJvRr（2-20）（2-21） 若在半徑為若在半徑為r處取環(huán)狀微元斷面積處取環(huán)狀微元斷面積2rdr，則風，則風流通過圓形管道整個斷面的流量流通過圓形管道整個斷面的流量Q為：為： 平均風速為：平均風速為：（2-22）（2-23）2240()248RgJgJQRrrdrR22/8gJvQRR 2紊流風速紊流風速層流邊界：層流邊界：雷諾數(shù)越雷諾數(shù)越大

18、，層流大，層流邊界層越邊界層越薄薄 斷面上平均風速與最大風速斷面上平均風速與最大風速Vmax的比值稱為風的比值稱為風速分布系數(shù)（速度場系數(shù)），用速分布系數(shù)（速度場系數(shù)），用KV表示：表示： 設斷面上任一點風速為設斷面上任一點風速為vi，則風道斷面的平均風速為：，則風道斷面的平均風速為：max(1)mvrvR1iSvv dSSmaxVvKv（2-24）（2-25）（2-26）第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程空氣流動基本方程 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力空氣流動壓力 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風道斷面的風速風流流態(tài)與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力摩擦阻力 第五節(jié)第五節(jié)

19、 局部阻力局部阻力 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布風道通風壓力分布一、一、摩擦阻力通用計算式與摩擦阻力通用計算式與無因次系數(shù)無因次系數(shù) 1摩擦阻力通用計算式摩擦阻力通用計算式 根據(jù)流體力學原理，無論是層流還是紊流，圓根據(jù)流體力學原理，無論是層流還是紊流，圓形風管的摩擦阻力（沿程阻力）可按下式計算：形風管的摩擦阻力（沿程阻力）可按下式計算：如將風管長度為如將風管長度為1m摩擦阻力稱為比摩阻，并以摩擦阻力稱為比摩阻，并以hb表示，則：表示，則：22rLvhD212bvhD（2-28）（2-27）摩擦阻力無因次系數(shù)摩擦阻力無因次系數(shù) 如風管斷面為非圓形的其他形狀，則式（如風管斷面為非圓形的其他形狀，

20、則式（2-27）和式（和式（2-28）的直徑應以當量直徑代人。矩形風管）的直徑應以當量直徑代人。矩形風管流速當量直徑流速當量直徑De與斷面積與斷面積S、斷面周長、斷面周長U有如下關有如下關系：系：（2-30）（2-29）對于不同形狀的通風斷面，其周長對于不同形狀的通風斷面，其周長U與斷面積與斷面積S的關的關系，可用下式表示：系，可用下式表示：4eSDUUC S斷面形狀系數(shù)斷面形狀系數(shù) 2摩擦阻力無因次系數(shù)摩擦阻力無因次系數(shù) 摩擦阻力無因次系數(shù)摩擦阻力無因次系數(shù)與流體流動狀態(tài)和管壁與流體流動狀態(tài)和管壁的粗糙度有關，紊流光滑區(qū)向紊流粗糙過渡區(qū)的的粗糙度有關，紊流光滑區(qū)向紊流粗糙過渡區(qū)的經(jīng)經(jīng)驗公式為

21、：驗公式為：紊流粗糙區(qū)的紊流粗糙區(qū)的可用經(jīng)驗公式計算：可用經(jīng)驗公式計算：12.512lg()3.71ReKD 2(1.742lg)2DK0.250.11()KD或或（2-31）（2-32）（2-33）風管內(nèi)壁的當量絕對粗糙度風管內(nèi)壁的當量絕對粗糙度二、二、流動處于紊流光滑區(qū)流動處于紊流光滑區(qū)向粗糙過渡區(qū)的向粗糙過渡區(qū)的摩擦阻力計算摩擦阻力計算 （1）空氣溫度和大氣壓力的修正。）空氣溫度和大氣壓力的修正。 如果空氣的壓力、溫度與線算圖或計算表不一如果空氣的壓力、溫度與線算圖或計算表不一致，可按下式修正：致，可按下式修正：0btBbhK K h0.82527320()273tKt0.90()101

22、.3BpK ；（2-34）（2-35）溫度修正系數(shù)溫度修正系數(shù)大氣壓力修正系數(shù)大氣壓力修正系數(shù) （2）粗糙度的修正。）粗糙度的修正。 通風防塵工程中使用多種材料制作風管，這些材通風防塵工程中使用多種材料制作風管，這些材料的粗糙度各不相同，料的粗糙度各不相同， 參考采用的數(shù)值列于表參考采用的數(shù)值列于表2-1。 當風管管壁的粗糙度當風管管壁的粗糙度K0.15 mm時，可先由圖時，可先由圖2-6查出查出hb0，再近似按下式修正：，再近似按下式修正：0brbhK h0.25()rKKv（2-36）（2-37）管壁粗糙度修正系數(shù)管壁粗糙度修正系數(shù) （3）密度和黏度的修正。）密度和黏度的修正。 如果空氣的

23、壓力、溫度與線算圖或計算表不一致，如果空氣的壓力、溫度與線算圖或計算表不一致，空氣的密度和運動黏度不同，則按下式修正：空氣的密度和運動黏度不同，則按下式修正：0.910.1000()()bbvhhv（2-38）三、紊流粗糙區(qū)通風風道摩擦阻力及計算 在實際通風系統(tǒng)中，紊流粗糙區(qū)的風道如為非圓形，在實際通風系統(tǒng)中，紊流粗糙區(qū)的風道如為非圓形，在式（在式（2-27）中，用當量直徑）中，用當量直徑De代替代替D，且用通過，且用通過的風量的風量Q除以斷面積除以斷面積S代替風速代替風速v，則得到紊流粗糙，則得到紊流粗糙區(qū)風道的摩擦阻力計算式：區(qū)風道的摩擦阻力計算式：不難看出，對于風道壁面及幾何尺寸已定型的

24、紊不難看出，對于風道壁面及幾何尺寸已定型的紊流粗糙區(qū)通風風道，可視流粗糙區(qū)通風風道，可視為定值，故可令為定值，故可令22388rLUvLUQhSS（2-39）（2-40）83rLURS；摩擦阻力系數(shù)摩擦阻力系數(shù)摩擦風阻摩擦風阻 將式（將式（2-39） （2-40）代人式（）代人式（2-27）得：）得： 223rrLUhQR QS前人通過大量實驗和實測獲得了在標準狀態(tài)條件下前人通過大量實驗和實測獲得了在標準狀態(tài)條件下的各類井巷的摩擦阻力系數(shù)的各類井巷的摩擦阻力系數(shù)0值。當井巷中空氣密值。當井巷中空氣密度度01.2 kg/m3時，其時，其值應按下式修正：值應按下式修正：01.2（2-41）（2-4

25、2）紊流粗糙區(qū)（或稱阻力平方區(qū)）下的摩擦阻力定律紊流粗糙區(qū)（或稱阻力平方區(qū)）下的摩擦阻力定律四、減小通風摩擦阻力措施 （1）選用斷面周長較小的風道。）選用斷面周長較小的風道。 （2）減小相對粗糙度。）減小相對粗糙度。 （3）保證有足夠大的風道斷面。）保證有足夠大的風道斷面。 （4）避免風道內(nèi)風量過于集中。）避免風道內(nèi)風量過于集中。 （5）減小風道長度。）減小風道長度。22388rLUvLUQhSS（2-39）22rLvhD（2-27）第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程空氣流動基本方程 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力空氣流動壓力 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風道斷面的風速風流流態(tài)

26、與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力摩擦阻力 第五節(jié)第五節(jié) 局部阻力局部阻力 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布風道通風壓力分布一、局部阻力產(chǎn)生的分析 二、局部阻力及其計算 由于局部阻力所產(chǎn)生風流速度場分布的變化比較復由于局部阻力所產(chǎn)生風流速度場分布的變化比較復雜，對局部阻力的計算一般采用經(jīng)驗公式。和摩擦雜，對局部阻力的計算一般采用經(jīng)驗公式。和摩擦阻力相似，局部阻力阻力相似，局部阻力hl 一般也用動壓的倍數(shù)來表示：一般也用動壓的倍數(shù)來表示：大量實驗證明，在紊流范圍，局部阻力系數(shù)大量實驗證明，在紊流范圍，局部阻力系數(shù)只取決于只取決于局部構件的形狀，因此，可參照摩擦阻力方法，令局部構件的形狀，因此

27、，可參照摩擦阻力方法，令22222lvhQS22lRS則有：則有：2llhRQ（1-43）（1-44）（1-45）三、減小局部通風阻力措施 1盡量避免風流急轉彎盡量避免風流急轉彎 布置風道時，風流拐彎處盡量避免風道布置風道時，風流拐彎處盡量避免風道90或以或以上的急轉彎；對于必須直角轉彎的地點，可用弧上的急轉彎；對于必須直角轉彎的地點，可用弧彎代替直角轉彎，轉彎處的內(nèi)側和外側要做成圓彎代替直角轉彎，轉彎處的內(nèi)側和外側要做成圓弧形，且曲率半徑一般應大于弧形，且曲率半徑一般應大于0.51倍風道當量倍風道當量直徑，在曲率半徑因受條件限制而過小時，應在直徑，在曲率半徑因受條件限制而過小時，應在轉彎處設

28、置導風板或導流片。轉彎處設置導風板或導流片。 2風流分叉或匯合處連接合理風流分叉或匯合處連接合理 在風流分叉或匯合點的三通風道，應減小兩個分支在風流分叉或匯合點的三通風道，應減小兩個分支風道的夾角，當有幾個分支管風路匯合于同一總風風道的夾角，當有幾個分支管風路匯合于同一總風道時，匯合點最好不要在同一個斷面，同時還應盡道時，匯合點最好不要在同一個斷面，同時還應盡量使支管和干管內(nèi)的流速保持相等。量使支管和干管內(nèi)的流速保持相等。 3盡量避免風道斷面的突然變化盡量避免風道斷面的突然變化 當風道斷面需要變化時，應盡量避免風道斷面的突當風道斷面需要變化時，應盡量避免風道斷面的突然變化，用漸縮或漸擴風道代替

29、突然縮小或突然擴然變化，用漸縮或漸擴風道代替突然縮小或突然擴大，如圖大，如圖2-13所示，中心角最好在所示，中心角最好在810，不，不要超過要超過45。4降低出風口流速降低出風口流速 降低出風口流速以減小出口的動壓損失，同時應減降低出風口流速以減小出口的動壓損失，同時應減小氣流在風道進口處的局部阻力。氣流進入風管時，小氣流在風道進口處的局部阻力。氣流進入風管時，由于產(chǎn)生氣流與管道內(nèi)壁分離和渦流現(xiàn)象造成局部由于產(chǎn)生氣流與管道內(nèi)壁分離和渦流現(xiàn)象造成局部阻力。對于不同的進口形式，局部阻力相差較大。阻力。對于不同的進口形式，局部阻力相差較大。5風管與風機的連接應當合理風管與風機的連接應當合理 保證氣流

30、在進出風機時均勻分布，避免發(fā)生流向和流速的突保證氣流在進出風機時均勻分布，避免發(fā)生流向和流速的突然變化，以減小阻力（和噪聲）。然變化，以減小阻力（和噪聲）。 為減小不必要的阻力，要盡量避免在接管處產(chǎn)生局部渦流，為減小不必要的阻力，要盡量避免在接管處產(chǎn)生局部渦流，最好使連接通風機的風管管徑與通風機的進、出口尺寸大致最好使連接通風機的風管管徑與通風機的進、出口尺寸大致相同。相同。 如果在通風機的吸入口安裝多葉形或插板武閥門時，最好將如果在通風機的吸入口安裝多葉形或插板武閥門時，最好將其設置在離通風機進口至少其設置在離通風機進口至少5倍于風管直徑的地方，避免由倍于風管直徑的地方，避免由于吸口處氣流的

31、渦流而影響通風機的效率。于吸口處氣流的渦流而影響通風機的效率。 在通風機的出口處避免安裝閥門，、連接風機出口的風管最在通風機的出口處避免安裝閥門，、連接風機出口的風管最好用一段直管。如果受到安裝位置的限制，需要在風機出口好用一段直管。如果受到安裝位置的限制，需要在風機出口處直接安裝彎管時，彎管的轉向應與風機葉輪的旋轉方向一處直接安裝彎管時，彎管的轉向應與風機葉輪的旋轉方向一致。致。第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程空氣流動基本方程 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力空氣流動壓力 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風道斷面的風速風流流態(tài)與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力摩擦阻力 第五

32、節(jié)第五節(jié) 局部阻力局部阻力 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布風道通風壓力分布一、水平風道通風壓力分布 意義：掌握壓力沿程變化情況，有效進行通意義：掌握壓力沿程變化情況，有效進行通風管理。風管理。 繪制如下圖的壓力（能量）坡度線。繪制如下圖的壓力（能量）坡度線。風機風機全壓全壓靜壓靜壓二、包含非水平風道通風系統(tǒng)風壓力分布 全壓全壓靜壓靜壓動壓動壓本章小結本章小結第二章 空氣流動壓力與阻力 第一節(jié)第一節(jié) 空氣流動基本方程（重點）空氣流動基本方程（重點） 第二節(jié)第二節(jié) 空氣流動壓力（重點）空氣流動壓力（重點） 第三節(jié)第三節(jié) 風流流態(tài)與風道斷面的風速風流流態(tài)與風道斷面的風速 第四節(jié)第四節(jié) 摩擦阻力（重點

33、）摩擦阻力（重點） 第五節(jié)第五節(jié) 局部阻力（重點）局部阻力（重點） 第六節(jié)第六節(jié) 風道通風壓力分布風道通風壓力分布 空氣流動的壓力和阻力是工業(yè)通風設計、測定及其實際工程空氣流動的壓力和阻力是工業(yè)通風設計、測定及其實際工程的基礎。本章主要介紹空氣在流動過程中的風流流動基本方的基礎。本章主要介紹空氣在流動過程中的風流流動基本方程、風流壓力、通風阻力、風道壓力分布等內(nèi)容。其中通風程、風流壓力、通風阻力、風道壓力分布等內(nèi)容。其中通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力。單位體積空氣流動的能量方阻力包括摩擦阻力和局部阻力。單位體積空氣流動的能量方程物理意義是單位體積空氣在流動過程中的能量損失等于兩程物理意義是單位

34、體積空氣在流動過程中的能量損失等于兩斷面間的機械能差。在實際通風系統(tǒng)中，局部阻力一般按式斷面間的機械能差。在實際通風系統(tǒng)中，局部阻力一般按式（2-43）計算，流動處于紊流光滑區(qū)到紊流粗糙區(qū)之間的過）計算，流動處于紊流光滑區(qū)到紊流粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)的一般通風管道摩擦阻力，主要運用線算圖查出比摩阻渡區(qū)的一般通風管道摩擦阻力，主要運用線算圖查出比摩阻后求得，而表面粗糙的磚、混凝土風管內(nèi)和隧道及地下風道后求得，而表面粗糙的磚、混凝土風管內(nèi)和隧道及地下風道等屬于紊流粗糙區(qū)的風道摩擦阻力則按式（等屬于紊流粗糙區(qū)的風道摩擦阻力則按式（2-41）計算，風）計算，風道壓力分布是能量方程應用。道壓力分布是能量方程

35、應用。復習思考題復習思考題 1密度為常數(shù)的定常流體流動的風流連續(xù)方程及密度為常數(shù)的定常流體流動的風流連續(xù)方程及其物理意義如何？其物理意義如何？ 2摩擦阻力摩擦阻力hf和摩擦風阻和摩擦風阻Rf有何區(qū)別？有何區(qū)別？ 3簡述絕對壓力和相對壓力的概念，為什么在通簡述絕對壓力和相對壓力的概念，為什么在通風機出口段通風斷面上某點的相對全壓大于相對靜風機出口段通風斷面上某點的相對全壓大于相對靜壓，而在通風機出口段通風斷面某點的相對全壓小壓，而在通風機出口段通風斷面某點的相對全壓小于相對靜壓？于相對靜壓？ 4降低通風阻力措施有哪些？降低通風阻力措施有哪些？ 5財于不同的雷諾數(shù)的風流，其摩擦阻力無因次財于不同的雷諾數(shù)的風流，其摩擦阻力無因次系數(shù)如何？系數(shù)如何？ 6如圖如圖2-18所示的抽出式通風筒中某點的所示的抽出式通風筒中某點的hi=100 Pa，hVi=150 Pa，風筒外與，風筒外與i點同標高的點同標高的P0i=101 332.3 Pa。求：。求：i點的絕對靜壓點的絕對靜壓Pi；i點的相對全點的相對全壓壓hti；i點的絕對全壓點的絕對全壓pti。 7有一矩形鍍鋅薄鋼板風管（有一矩形鍍鋅薄鋼板風管（K=0.15 mm），斷），斷面尺寸為面尺寸為500 mm400mm，流量，流量3 000m3/h （0.833m3/