通風(fēng)系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算PPT培訓(xùn)講義課件

1、18.0 8.0 概述概述8.1 8.1 風(fēng)管內(nèi)氣體流動(dòng)的流態(tài)和阻力風(fēng)管內(nèi)氣體流動(dòng)的流態(tài)和阻力8.2 8.2 風(fēng)管內(nèi)的壓力分布風(fēng)管內(nèi)的壓力分布8.3 8.3 通風(fēng)管道的水力計(jì)算通風(fēng)管道的水力計(jì)算8.4 8.4 均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算均勻送風(fēng)管道設(shè)計(jì)計(jì)算8.5 8.5 通風(fēng)管道設(shè)計(jì)中的常見問題及其處理措施通風(fēng)管道設(shè)計(jì)中的常見問題及其處理措施8.6 8.6 氣力輸送系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)計(jì)算氣力輸送系統(tǒng)的管道設(shè)計(jì)計(jì)算第第8章通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算章通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算2定義：定義：把符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的新鮮空氣輸送到室內(nèi)各需要地點(diǎn)，把符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的新鮮空氣輸送到室內(nèi)各需要地點(diǎn)，把室內(nèi)局部地區(qū)或設(shè)備散發(fā)的污濁、有

2、害氣體直接排送到室外把室內(nèi)局部地區(qū)或設(shè)備散發(fā)的污濁、有害氣體直接排送到室外或經(jīng)凈化處理后排送到室外的管道。或經(jīng)凈化處理后排送到室外的管道。8.0 8.0 概概 述述分類：分類：包括通風(fēng)除塵管道、空調(diào)管道等。包括通風(fēng)除塵管道、空調(diào)管道等。作用：作用：把通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口、空氣的熱、濕及凈化處理設(shè)備、送把通風(fēng)進(jìn)風(fēng)口、空氣的熱、濕及凈化處理設(shè)備、送( (排排) )風(fēng)口、部件和風(fēng)機(jī)連成一個(gè)整體，使之有效運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)口、部件和風(fēng)機(jī)連成一個(gè)整體，使之有效運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：風(fēng)管及其部件的布置；管徑的確定；管內(nèi)氣體流風(fēng)管及其部件的布置；管徑的確定；管內(nèi)氣體流動(dòng)時(shí)能量損耗的計(jì)算；風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)功率的選擇。動(dòng)時(shí)能量損耗

3、的計(jì)算；風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)功率的選擇。設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)計(jì)目標(biāo)：在滿足工藝設(shè)計(jì)要求和保證使用效果的前提下，在滿足工藝設(shè)計(jì)要求和保證使用效果的前提下，合理地組織空氣流動(dòng)，使系統(tǒng)的初投資和日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用合理地組織空氣流動(dòng)，使系統(tǒng)的初投資和日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用最優(yōu)。最優(yōu)。3通風(fēng)除塵管道通風(fēng)除塵管道 如圖，在風(fēng)機(jī)如圖，在風(fēng)機(jī)4 4的動(dòng)力作用下，排風(fēng)罩（或排風(fēng)口）的動(dòng)力作用下，排風(fēng)罩（或排風(fēng)口）1 1將將室內(nèi)污染空氣吸入，經(jīng)管道室內(nèi)污染空氣吸入，經(jīng)管道2 2送入凈化設(shè)備送入凈化設(shè)備3 3，經(jīng)凈化處理達(dá)到，經(jīng)凈化處理達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后，通過風(fēng)帽規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后，通過風(fēng)帽5 5排到室外大氣中。排到室外大氣中。4空調(diào)送風(fēng)

4、系統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng) 如圖，在風(fēng)機(jī)如圖，在風(fēng)機(jī)3 3的動(dòng)力作用下，室外空氣進(jìn)入新風(fēng)口的動(dòng)力作用下，室外空氣進(jìn)入新風(fēng)口1 1，經(jīng)進(jìn)氣處理設(shè)備經(jīng)進(jìn)氣處理設(shè)備2 2處理后達(dá)到處理后達(dá)到 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或工藝要求后，由風(fēng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)或工藝要求后，由風(fēng)管管4 4輸送并分配到各送風(fēng)口輸送并分配到各送風(fēng)口5 5 ，由風(fēng)口送入室內(nèi)。，由風(fēng)口送入室內(nèi)。58.1.1 兩種流態(tài)及其判別分析兩種流態(tài)及其判別分析 流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)狀態(tài)，可以分為層流、紊流。流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)狀態(tài)，可以分為層流、紊流。 雷諾數(shù)既能判別流體在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，又是計(jì)雷諾數(shù)既能判別流體在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，又是計(jì)算風(fēng)道摩擦阻力系

5、數(shù)的基本參數(shù)。算風(fēng)道摩擦阻力系數(shù)的基本參數(shù)。DV Re 在通風(fēng)與空調(diào)工程中，雷諾數(shù)通常用右式表示：在通風(fēng)與空調(diào)工程中，雷諾數(shù)通常用右式表示：8.1.2 風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)的阻力風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)的阻力l 產(chǎn)生阻力的原因：產(chǎn)生阻力的原因： 空氣在風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)之所以產(chǎn)生阻力是因?yàn)榭諝馐蔷哂锌諝庠陲L(fēng)管內(nèi)流動(dòng)之所以產(chǎn)生阻力是因?yàn)榭諝馐蔷哂姓硿缘膶?shí)際流體，在運(yùn)動(dòng)過程中要克服內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)出粘滯性的實(shí)際流體，在運(yùn)動(dòng)過程中要克服內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)的摩擦阻力以及風(fēng)管材料內(nèi)表面的粗糙程度對(duì)氣體的阻現(xiàn)的摩擦阻力以及風(fēng)管材料內(nèi)表面的粗糙程度對(duì)氣體的阻滯作用和擾動(dòng)作用。滯作用和擾動(dòng)作用。l 阻力的分類：摩擦阻力或沿程阻力；局部阻

6、力阻力的分類：摩擦阻力或沿程阻力；局部阻力6lvRPsm2412XFRs 空氣在任意橫斷面形狀不變的管道中流動(dòng)時(shí)，根據(jù)流體力空氣在任意橫斷面形狀不變的管道中流動(dòng)時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，它的沿程阻力可以按下式確定：學(xué)原理，它的沿程阻力可以按下式確定： 對(duì)于圓形截面風(fēng)管，其阻力由下式計(jì)算：對(duì)于圓形截面風(fēng)管，其阻力由下式計(jì)算：lvDPm212 單位長(zhǎng)度的摩擦阻力又稱比摩阻。對(duì)于圓形風(fēng)管，由上式單位長(zhǎng)度的摩擦阻力又稱比摩阻。對(duì)于圓形風(fēng)管，由上式可知其比摩阻為：可知其比摩阻為： 2/2vDlPRmm（8-58-5）（1 1）圓形風(fēng)管的沿程阻力計(jì)算）圓形風(fēng)管的沿程阻力計(jì)算7摩擦阻力系數(shù)摩擦阻力系數(shù)與管內(nèi)流態(tài)

7、和風(fēng)管管壁的粗糙度與管內(nèi)流態(tài)和風(fēng)管管壁的粗糙度K/DK/D有關(guān)有關(guān))/(DKRfe，圖圖8-1 8-1 摩擦阻力系數(shù)摩擦阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的變化隨雷諾數(shù)和相對(duì)粗糙度的變化8 有關(guān)過渡區(qū)的摩擦阻力系數(shù)計(jì)算公式很多，一般采用適用有關(guān)過渡區(qū)的摩擦阻力系數(shù)計(jì)算公式很多，一般采用適用三個(gè)區(qū)的柯氏公式來計(jì)算。它以一定的實(shí)驗(yàn)資料作為基礎(chǔ)，美三個(gè)區(qū)的柯氏公式來計(jì)算。它以一定的實(shí)驗(yàn)資料作為基礎(chǔ)，美國、日本、德國的一些暖通手冊(cè)中廣泛采用。我國編制的國、日本、德國的一些暖通手冊(cè)中廣泛采用。我國編制的全全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表國通用通風(fēng)管道計(jì)算表也采用該公式：也采用該公式：Re51. 271. 3lg21DK

8、 為了避免繁瑣的計(jì)算，可根據(jù)公式（為了避免繁瑣的計(jì)算，可根據(jù)公式（8-58-5）和式（）和式（8-78-7）制成各種形式的表格或線算圖。附錄制成各種形式的表格或線算圖。附錄4 4所示的通風(fēng)管道單位長(zhǎng)所示的通風(fēng)管道單位長(zhǎng)度摩擦阻力線算圖，可供計(jì)算管道阻力時(shí)使用。運(yùn)用線算圖度摩擦阻力線算圖，可供計(jì)算管道阻力時(shí)使用。運(yùn)用線算圖或計(jì)算表，只要已知或計(jì)算表，只要已知流量、管徑、流速、阻力流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)任意兩個(gè)，即可求得，即可求得其余兩個(gè)參數(shù)其余兩個(gè)參數(shù)。 （8-7）9附錄附錄4 4 通風(fēng)管通風(fēng)管道單位長(zhǎng)度摩擦道單位長(zhǎng)度摩擦阻力線算圖阻力線算圖10 需要說明的是，附

9、錄需要說明的是，附錄4 4的線算圖是的線算圖是是按過渡區(qū)的是按過渡區(qū)的 值，在壓值，在壓力力B B0 0=101.3kPa=101.3kPa、溫度、溫度t t0 0=20=200 0C C、空氣密度、空氣密度 0 0=1.24kg/m=1.24kg/m3 3、運(yùn)動(dòng)粘、運(yùn)動(dòng)粘度度 =15.06=15.061010-6-6m m2 2/s/s、壁粗糙度、壁粗糙度K=0.15mmK=0.15mm、圓形風(fēng)管、氣流與、圓形風(fēng)管、氣流與管壁間無熱量交換等條件下得的。當(dāng)實(shí)際條件與上述不符時(shí)，管壁間無熱量交換等條件下得的。當(dāng)實(shí)際條件與上述不符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。應(yīng)進(jìn)行修正。1 1）密度和粘度的修正）密度和粘度的修

10、正 1 . 0091. 000)()(mmRR2 2）空氣溫度和大氣壓力的修正）空氣溫度和大氣壓力的修正 0mBtmRKKR825. 027320273tKt9 . 0) 3 .101(BKB3 3）管壁粗糙度的修正）管壁粗糙度的修正 0mrmRKR25. 0KKr11 有一通風(fēng)系統(tǒng)，采用薄鋼板圓形風(fēng)管（有一通風(fēng)系統(tǒng)，采用薄鋼板圓形風(fēng)管（ K = 0.15 mmK = 0.15 mm），已），已知風(fēng)量知風(fēng)量L L3600 m3600 m2 2/h/h（1m1m3 3/s/s）。管徑）。管徑D D300 mm300 mm，空氣溫度，空氣溫度t t3030。求風(fēng)管管內(nèi)空氣流速和單位長(zhǎng)度摩擦阻力。求

11、風(fēng)管管內(nèi)空氣流速和單位長(zhǎng)度摩擦阻力。0mRtK0mtmRKR=0.97=0.97解：查附錄解：查附錄4 4，得，得14 m/s14 m/s，7.68 Pa/m7.68 Pa/m 查圖查圖8-28-2得，得，=0.97=0.977.68 Pa/m=7.45 Pa/m7.68 Pa/m=7.45 Pa/m12 全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表和附錄和附錄4 4的線算圖是按圓形風(fēng)的線算圖是按圓形風(fēng)管得出的，在進(jìn)行矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算時(shí)，需要把矩形風(fēng)管得出的，在進(jìn)行矩形風(fēng)管的摩擦阻力計(jì)算時(shí)，需要把矩形風(fēng)管斷面尺寸折算成與之相當(dāng)?shù)膱A形風(fēng)管直徑，即管斷面尺寸折算成與之相當(dāng)?shù)膱A形風(fēng)管直徑，即當(dāng)

12、量直徑當(dāng)量直徑，再，再由此求得矩形風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力。由此求得矩形風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力。 所謂所謂“當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑”，就是與矩形風(fēng)管有相同單位長(zhǎng)度摩擦就是與矩形風(fēng)管有相同單位長(zhǎng)度摩擦阻力的圓形風(fēng)管直徑，它有阻力的圓形風(fēng)管直徑，它有流速當(dāng)量直徑流速當(dāng)量直徑和和流量當(dāng)量流量當(dāng)量直徑兩種。直徑兩種。 （1 1）流速當(dāng)量直徑）流速當(dāng)量直徑（2 2）流量當(dāng)量直徑）流量當(dāng)量直徑baabDV225. 0625. 03 . 1baabDL13 解解 矩道風(fēng)道內(nèi)空氣流速矩道風(fēng)道內(nèi)空氣流速1 1）根據(jù)矩形風(fēng)管的）根據(jù)矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑流速當(dāng)量直徑D Dv v和和實(shí)際流速實(shí)際流速V V，求矩形風(fēng)，求矩形

13、風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力。管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力。 有一表面光滑的磚砌風(fēng)道（有一表面光滑的磚砌風(fēng)道（K=3mmK=3mm），橫斷面尺寸為），橫斷面尺寸為500mm500mm400mm,400mm,流量流量L=1mL=1m3 3/s(3600m/s(3600m3 3/h)/h)，求單位長(zhǎng)度摩阻力。，求單位長(zhǎng)度摩阻力。 15/0.5 0.4LVm sab22 500 400444500400VabDmmab14由由V=5m/s、Dv=444mm查圖得查圖得Rm0=0.62Pa/m粗糙度修正系數(shù)粗糙度修正系數(shù)0.250.250351.961.960.621.22/tmtmKKVRK RPa m15由由L

14、=1m3/S、DL=487mm查查圖圖2-3-1得得Rm0=0.61Pa/mRm=1.960.61=1.2 Pa/m2 2）用）用流量當(dāng)量直徑流量當(dāng)量直徑求矩形風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦阻力。求矩形風(fēng)管單位長(zhǎng)度摩擦阻力。矩形風(fēng)道的流量當(dāng)量直徑矩形風(fēng)道的流量當(dāng)量直徑0.6250.250.6250.251.30.4 0.51.30.4 0.50.447LabDa bm16 一般情況下，通風(fēng)除塵、空氣調(diào)節(jié)和氣力輸送管道都要安一般情況下，通風(fēng)除塵、空氣調(diào)節(jié)和氣力輸送管道都要安裝一些諸如斷面變化的管件裝一些諸如斷面變化的管件( (如各種變徑管、變形管、風(fēng)管進(jìn)出如各種變徑管、變形管、風(fēng)管進(jìn)出口、閥門口、閥門) )、

15、流向變化的管件（彎頭）和流量變化的管件、流向變化的管件（彎頭）和流量變化的管件( (如三如三通、四通、風(fēng)管的側(cè)面送、排風(fēng)口通、四通、風(fēng)管的側(cè)面送、排風(fēng)口) )，用以控制和調(diào)節(jié)管內(nèi)的氣，用以控制和調(diào)節(jié)管內(nèi)的氣流流動(dòng)。流流動(dòng)。 流體經(jīng)過這些管件時(shí)，由于邊壁或流量的變化，均勻流在流體經(jīng)過這些管件時(shí)，由于邊壁或流量的變化，均勻流在這一局部地區(qū)遭到破壞，引起流速的大小，方向或分布的變化，這一局部地區(qū)遭到破壞，引起流速的大小，方向或分布的變化，或者氣流的合流與分流，使得氣流中出現(xiàn)渦流區(qū)，由此產(chǎn)生了或者氣流的合流與分流，使得氣流中出現(xiàn)渦流區(qū)，由此產(chǎn)生了局部損失。局部損失。 多數(shù)局部阻力的計(jì)算還不能從理論上解

16、決，必須借助于由多數(shù)局部阻力的計(jì)算還不能從理論上解決，必須借助于由實(shí)驗(yàn)得來的經(jīng)驗(yàn)公式或系數(shù)。局部阻力一般按下面公式確定：實(shí)驗(yàn)得來的經(jīng)驗(yàn)公式或系數(shù)。局部阻力一般按下面公式確定： 2Z2 局部阻力系數(shù)也不能從理論上求得，一般用實(shí)驗(yàn)方法確定。局部阻力系數(shù)也不能從理論上求得，一般用實(shí)驗(yàn)方法確定。在附錄在附錄5 5中列出了部分常見管件的局部阻力系數(shù)。中列出了部分常見管件的局部阻力系數(shù)。 17 局部阻力在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中占有較大的比例，在設(shè)局部阻力在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中占有較大的比例，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。減小局部阻力的著眼點(diǎn)在于防止或推遲氣流計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。減小局部阻力的著眼點(diǎn)在于防止或推遲氣流與壁面的分離，

17、避免漩渦區(qū)的產(chǎn)生或減小漩渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。與壁面的分離，避免漩渦區(qū)的產(chǎn)生或減小漩渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。下面介紹幾種常用的減小局部阻力的措施。下面介紹幾種常用的減小局部阻力的措施。 （1 1） 漸擴(kuò)管和漸縮管漸擴(kuò)管和漸縮管18、轉(zhuǎn)彎處、轉(zhuǎn)彎處 、分岔與會(huì)合、分岔與會(huì)合231231219（2） 三通三通 圖8-4 三通支管和干管的連接20（3 3）彎管）彎管圖圖8-5 圓形風(fēng)管彎頭圓形風(fēng)管彎頭圖圖8-6 矩形風(fēng)管彎頭矩形風(fēng)管彎頭圖圖8-7 設(shè)有設(shè)有導(dǎo)流片的直導(dǎo)流片的直角彎頭角彎頭（4 4） 管道進(jìn)出口管道進(jìn)出口圖圖8-8 風(fēng)管進(jìn)出口阻力風(fēng)管進(jìn)出口阻力21（5 5） 管道和風(fēng)機(jī)的連接管道和風(fēng)機(jī)的連接圖圖

18、8-9 風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道連接風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道連接228.2.1 8.2.1 動(dòng)壓、靜壓和全壓動(dòng)壓、靜壓和全壓 空氣在風(fēng)管中流動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)管阻力和流速變化，空氣的空氣在風(fēng)管中流動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)管阻力和流速變化，空氣的壓力是不斷變化的。研究風(fēng)管內(nèi)壓力的分布規(guī)律，有助于我們壓力是不斷變化的。研究風(fēng)管內(nèi)壓力的分布規(guī)律，有助于我們正確設(shè)計(jì)通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)并使之經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的運(yùn)行。正確設(shè)計(jì)通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)并使之經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的運(yùn)行。 分析的原理是風(fēng)流的能量方程和靜壓、動(dòng)壓與全壓的關(guān)系式。分析的原理是風(fēng)流的能量方程和靜壓、動(dòng)壓與全壓的關(guān)系式。 動(dòng)壓動(dòng)壓(Pd) : 指空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力，只要風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)指

19、空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力，只要風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)就具有一定的動(dòng)壓，其值永遠(yuǎn)是正的。就具有一定的動(dòng)壓，其值永遠(yuǎn)是正的。 靜壓靜壓(Pj) :由于空氣分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而撞擊于管壁上產(chǎn)生的壓由于空氣分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而撞擊于管壁上產(chǎn)生的壓力稱為靜壓。力稱為靜壓。計(jì)算時(shí)，以絕對(duì)真空為計(jì)算零點(diǎn)的靜壓稱為絕對(duì)靜壓。以大氣壓計(jì)算時(shí)，以絕對(duì)真空為計(jì)算零點(diǎn)的靜壓稱為絕對(duì)靜壓。以大氣壓力為零點(diǎn)的靜壓稱為相對(duì)靜壓?？照{(diào)中的空氣靜壓均指相對(duì)靜壓。力為零點(diǎn)的靜壓稱為相對(duì)靜壓。空調(diào)中的空氣靜壓均指相對(duì)靜壓。靜壓高于大氣壓時(shí)為正值，低于大氣壓時(shí)為負(fù)值靜壓高于大氣壓時(shí)為正值，低于大氣壓時(shí)為負(fù)值。23 全壓全壓(P(Pq q) ) : :

20、全壓是靜壓和動(dòng)壓的代數(shù)和：全壓是靜壓和動(dòng)壓的代數(shù)和：PqPqP Pj j十十P Pd d 全壓代表全壓代表l l m m3 3氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計(jì)算的起氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計(jì)算的起點(diǎn)，它可以是正值，亦可以是負(fù)值。點(diǎn)，它可以是正值，亦可以是負(fù)值。 根據(jù)能量守恒定律，可以寫出空氣在管道內(nèi)根據(jù)能量守恒定律，可以寫出空氣在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)不同斷面間的能量方程（伯努利方程）。流動(dòng)時(shí)不同斷面間的能量方程（伯努利方程）。 212222121122PgZPgZPjj2122221122PPPjj我們可以利用上式對(duì)任一通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的壓力分布進(jìn)行分析我們可以利用上式對(duì)任一通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的壓力分

21、布進(jìn)行分析248.2.2 8.2.2 風(fēng)管內(nèi)空氣壓力的分布風(fēng)管內(nèi)空氣壓力的分布 把一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)內(nèi)氣流的動(dòng)壓、靜壓和全壓的變化把一套通風(fēng)除塵系統(tǒng)內(nèi)氣流的動(dòng)壓、靜壓和全壓的變化表示在以相對(duì)壓力為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)圖上，就稱為通風(fēng)除塵系統(tǒng)表示在以相對(duì)壓力為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)圖上，就稱為通風(fēng)除塵系統(tǒng)的壓力分布圖。的壓力分布圖。 設(shè)有圖設(shè)有圖8-108-10所示的通風(fēng)系統(tǒng)，空氣進(jìn)出口都有局部阻力。所示的通風(fēng)系統(tǒng)，空氣進(jìn)出口都有局部阻力。分析該系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的壓力分布。分析該系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)的壓力分布。258.3.1 8.3.1 風(fēng)道設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則風(fēng)道設(shè)計(jì)的內(nèi)容及原則風(fēng)道的水力計(jì)算分風(fēng)道的水力計(jì)算分設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算和和校

22、核計(jì)算校核計(jì)算兩類。兩類。風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下的原則：風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下的原則：（1 1）系統(tǒng)要簡(jiǎn)潔、靈活、可靠；便于安裝、調(diào)節(jié)、控制與維修。）系統(tǒng)要簡(jiǎn)潔、靈活、可靠；便于安裝、調(diào)節(jié)、控制與維修。（2 2）斷面尺寸要標(biāo)準(zhǔn)化。）斷面尺寸要標(biāo)準(zhǔn)化。（3 3）斷面形狀要與建筑結(jié)構(gòu)相配合，使其完美統(tǒng)一。）斷面形狀要與建筑結(jié)構(gòu)相配合，使其完美統(tǒng)一。 8.3.2 8.3.2 風(fēng)道設(shè)計(jì)的方法風(fēng)道設(shè)計(jì)的方法 管水力計(jì)算方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓復(fù)得法等管水力計(jì)算方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓復(fù)得法等幾種，目前常用的是假定流速法。幾種，目前常用的是假定流速法。268.3.3 8.3.3 風(fēng)道設(shè)

23、計(jì)的步驟風(fēng)道設(shè)計(jì)的步驟下面以假定流速法為例介紹風(fēng)管水力計(jì)算的步驟。下面以假定流速法為例介紹風(fēng)管水力計(jì)算的步驟。（1 1）繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖）繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖（2 2）確定合理的空氣流速）確定合理的空氣流速（3 3）根據(jù)各管段的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，）根據(jù)各管段的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算最不利環(huán)路的摩擦阻力和局部阻力計(jì)算最不利環(huán)路的摩擦阻力和局部阻力（4 4）并聯(lián)管路的阻力計(jì)算）并聯(lián)管路的阻力計(jì)算（5 5）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力（6 6）選擇風(fēng)機(jī)）選擇風(fēng)機(jī)27通風(fēng)除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖通風(fēng)除塵系統(tǒng)的系統(tǒng)圖 圖圖8-118-11所示為某車間的振

24、動(dòng)篩除塵系統(tǒng)。采用矩形傘形排風(fēng)罩排塵，風(fēng)管所示為某車間的振動(dòng)篩除塵系統(tǒng)。采用矩形傘形排風(fēng)罩排塵，風(fēng)管用鋼板制作（粗糙度用鋼板制作（粗糙度K K0.15mm0.15mm），輸送含有鐵礦粉塵的含塵氣體，氣體溫度為），輸送含有鐵礦粉塵的含塵氣體，氣體溫度為2020。該系統(tǒng)采用。該系統(tǒng)采用CLS800CLS800型水膜除塵器，除塵器含塵氣流進(jìn)口尺寸為型水膜除塵器，除塵器含塵氣流進(jìn)口尺寸為318mm318mm552mm552mm，除塵器阻力，除塵器阻力900Pa900Pa。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，確定該系統(tǒng)的風(fēng)管。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，確定該系統(tǒng)的風(fēng)管斷面尺寸和阻力并選擇風(fēng)機(jī)。斷面尺寸和阻力并選擇風(fēng)機(jī)。

25、28293031323334353637383940 在通風(fēng)、空調(diào)、冷庫、烘房及氣幕裝置中，常常要求把等量的在通風(fēng)、空調(diào)、冷庫、烘房及氣幕裝置中，常常要求把等量的空氣經(jīng)由風(fēng)道側(cè)壁（開有條縫、孔口或短管）均勻的輸送到各個(gè)空空氣經(jīng)由風(fēng)道側(cè)壁（開有條縫、孔口或短管）均勻的輸送到各個(gè)空間，以達(dá)到空間內(nèi)均勻的空氣分布。這種送風(fēng)方式稱為均勻送風(fēng)。間，以達(dá)到空間內(nèi)均勻的空氣分布。這種送風(fēng)方式稱為均勻送風(fēng)。 均勻送風(fēng)管道通常有以下幾種形式：均勻送風(fēng)管道通常有以下幾種形式：（1 1）條縫寬度或孔口面積變化，風(fēng)道斷面不變，如圖）條縫寬度或孔口面積變化，風(fēng)道斷面不變，如圖8-148-14所示。所示。0f圖圖8-14

26、 風(fēng)道斷面風(fēng)道斷面F及孔口流量系數(shù)及孔口流量系數(shù) 不變，孔口面積不變，孔口面積 變變化的均勻吸送風(fēng)化的均勻吸送風(fēng) 吹出吹出吸入吸入從條縫口吹出和吸入的速度分布從條縫口吹出和吸入的速度分布41（2）風(fēng)道斷面變化，條縫寬度或孔口面積不變，如圖）風(fēng)道斷面變化，條縫寬度或孔口面積不變，如圖8-15所示。所示。0f圖圖8-15風(fēng)道斷面風(fēng)道斷面F變化，孔口流量系數(shù)變化，孔口流量系數(shù) 及孔口面積及孔口面積 不變不變的均勻送風(fēng)的均勻送風(fēng) （3）風(fēng)道斷面、條縫寬度或孔口面積都不變，如圖）風(fēng)道斷面、條縫寬度或孔口面積都不變，如圖8-16所示。所示。0f 風(fēng)道斷面風(fēng)道斷面F及孔口面積及孔口面積 不變時(shí)，管內(nèi)靜壓會(huì)不

27、斷增大，可以根不變時(shí)，管內(nèi)靜壓會(huì)不斷增大，可以根據(jù)靜壓變化，在孔口上設(shè)置不同的阻體來改變流量系數(shù)據(jù)靜壓變化，在孔口上設(shè)置不同的阻體來改變流量系數(shù) 。42 風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)的空氣，在管壁的垂直方向受到氣流靜壓作用，風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)的空氣，在管壁的垂直方向受到氣流靜壓作用，如果在管的側(cè)壁開孔，由于孔口內(nèi)外靜壓差的作用，空氣會(huì)在垂如果在管的側(cè)壁開孔，由于孔口內(nèi)外靜壓差的作用，空氣會(huì)在垂直管壁方向從孔口流出。但由于受到原有管內(nèi)軸向流速的影響，直管壁方向從孔口流出。但由于受到原有管內(nèi)軸向流速的影響，其孔口出流方向并非垂直于管壁，而是以合成速度沿風(fēng)管軸線成其孔口出流方向并非垂直于管壁，而是以合成速度沿風(fēng)管軸線成 角的

28、方向流出，如圖角的方向流出，如圖8-178-17所示。所示。圖圖8-17 孔口出流狀態(tài)圖孔口出流狀態(tài)圖431. 1. 出流的實(shí)際流速和流向出流的實(shí)際流速和流向jjpv2ddpv222djdjdjppvvtg靜壓差產(chǎn)生的流速為：靜壓差產(chǎn)生的流速為： 空氣從孔口出流時(shí)，它的實(shí)際流速和出流方向不僅取決于空氣從孔口出流時(shí)，它的實(shí)際流速和出流方向不僅取決于靜壓產(chǎn)生的流速大小和方向，還受管內(nèi)流速的影響?？卓诔隽黛o壓產(chǎn)生的流速大小和方向，還受管內(nèi)流速的影響?？卓诔隽鞯膶?shí)際速度為二者的合成速度。速度的大小為：的實(shí)際速度為二者的合成速度。速度的大小為： 利用速度四邊形對(duì)角線法則，實(shí)際流速利用速度四邊形對(duì)角線法則

29、，實(shí)際流速 的方向與風(fēng)的方向與風(fēng)道軸線方向道軸線方向 的夾角（出流角）為的夾角（出流角）為空氣在風(fēng)管內(nèi)的軸向流速為：空氣在風(fēng)管內(nèi)的軸向流速為：442. 2. 孔口出流的風(fēng)量孔口出流的風(fēng)量vfL36000jfff00sinjjPfvfL236003600000jvfLv0003600對(duì)于孔口出流，流量可表示成：對(duì)于孔口出流，流量可表示成： 孔口處平均流速：孔口處平均流速：453.3.實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的條件實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的條件 要實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)需要滿足下面兩個(gè)基本要求：要實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)需要滿足下面兩個(gè)基本要求：1 1）各側(cè)孔或短管的出流風(fēng)量相等；）各側(cè)孔或短管的出流風(fēng)量相等；2 2）出口氣流盡量與管道側(cè)壁垂

30、直，否則盡管風(fēng)量相等也不會(huì)）出口氣流盡量與管道側(cè)壁垂直，否則盡管風(fēng)量相等也不會(huì)均勻。均勻。 0fjp 從式（從式（8-348-34）可以看出，對(duì)側(cè)孔面積）可以看出，對(duì)側(cè)孔面積 保持不變的均勻保持不變的均勻送風(fēng)管道，要使各側(cè)孔的送風(fēng)量保持相等，必需保證各側(cè)孔的送風(fēng)管道，要使各側(cè)孔的送風(fēng)量保持相等，必需保證各側(cè)孔的靜壓靜壓 和流量系數(shù)和流量系數(shù) 相等；要使出口氣流盡量保持垂直，相等；要使出口氣流盡量保持垂直，要求出流角要求出流角 接近接近9090。下面具體分析各項(xiàng)措施。下面具體分析各項(xiàng)措施。1qP2qP2121)(ZlRPPmqq212211)(ZlRPPPPmdjdj如圖如圖8-188-18所示

31、有兩個(gè)側(cè)孔，根據(jù)流體力學(xué)原理可知，斷面所示有兩個(gè)側(cè)孔，根據(jù)流體力學(xué)原理可知，斷面1 1處處的全壓的全壓 應(yīng)等于斷面應(yīng)等于斷面2 2處的全壓處的全壓 加上斷面加上斷面1-21-2間的阻力，間的阻力，即即（1 1）保持各側(cè)孔靜壓相等）保持各側(cè)孔靜壓相等46由此說明，欲使兩個(gè)側(cè)孔靜壓相等，就必須有由此說明，欲使兩個(gè)側(cè)孔靜壓相等，就必須有2121)(ZlRPPmdd 也就是說，若能使兩個(gè)側(cè)孔的動(dòng)壓降等于兩側(cè)孔間的風(fēng)管阻也就是說，若能使兩個(gè)側(cè)孔的動(dòng)壓降等于兩側(cè)孔間的風(fēng)管阻力，兩側(cè)孔處的靜壓就保持相等。力，兩側(cè)孔處的靜壓就保持相等。圖圖8-18 8-18 側(cè)孔出流狀態(tài)圖側(cè)孔出流狀態(tài)圖 47（2）保持各側(cè)孔

32、流量系數(shù)相等）保持各側(cè)孔流量系數(shù)相等 0L圖圖8-19 銳邊孔口的銳邊孔口的 值值（3）增大出流角度）增大出流角度 風(fēng)管中靜壓與動(dòng)壓的比值愈大，氣流在側(cè)孔的出流角度風(fēng)管中靜壓與動(dòng)壓的比值愈大，氣流在側(cè)孔的出流角度 也愈大，即出流方向與管壁側(cè)面愈接近垂直（如圖也愈大，即出流方向與管壁側(cè)面愈接近垂直（如圖8-208-20（a a）所）所示）。比值愈小，出流就會(huì)向風(fēng)管末端偏斜，難于達(dá)到均勻送風(fēng)示）。比值愈小，出流就會(huì)向風(fēng)管末端偏斜，難于達(dá)到均勻送風(fēng)的目的（如圖的目的（如圖8-208-20（b b）所示）。）所示）。 a） b） 圖圖8-20 側(cè)孔氣流出流方向與送風(fēng)均勻性側(cè)孔氣流出流方向與送風(fēng)均勻性48 均勻送風(fēng)管道計(jì)算的目的是確定側(cè)孔的個(gè)數(shù)、間距、面積及均勻送風(fēng)管道計(jì)算的目的是確定側(cè)孔的個(gè)數(shù)、間距、面積及出風(fēng)量，風(fēng)管斷面尺寸和均勻送風(fēng)管段的阻力。出風(fēng)量，風(fēng)管斷面尺寸和均勻送風(fēng)管段的阻力。 均勻送風(fēng)管道計(jì)算和一般送風(fēng)管道計(jì)算相似，只是在計(jì)算側(cè)均勻送風(fēng)管道計(jì)算和一般送風(fēng)管道計(jì)算相似，只是在計(jì)算側(cè)孔送風(fēng)時(shí)的局部阻力系數(shù)時(shí)需要注意。側(cè)孔送風(fēng)管道可以認(rèn)為是孔送風(fēng)時(shí)的局