空氣流動(dòng)的流體力學(xué)原理-流動(dòng)阻力和能量損失

局部阻力計(jì)算——閥門(mén)一、閥門(mén)閥門(mén)是安裝于管道中用于調(diào)節(jié)風(fēng)量和進(jìn)行阻力平衡的，通風(fēng)工程中常用的有閘閥和蝶閥兩種。閘閥二、閥門(mén)阻力計(jì)算對(duì)于閥門(mén)局部阻力的計(jì)算，主要的參數(shù)有：1.插板的插入深度或閥門(mén)開(kāi)啟的高度；2.碟片與中心軸線的角度α；Dhα二、閥門(mén)的局部阻力計(jì)算附表插板閥阻力系數(shù)表附表蝶閥阻力系數(shù)表h/D0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0圓形管ξ97.835104.62.060.980.440.170.060.05矩形管ξ19344.617.88.124.02.10.950.390.290α/（°）0510153045607090圓形管ξ0.050.30.520.93.9118.7118751∞矩形管ξ0.050.280.450.773.541577.4368∞二、閥門(mén)的局部阻力計(jì)算

Dh二、閥門(mén)的局部阻力計(jì)算

α局部阻力計(jì)算——三通一、三通及主要參數(shù)三通是匯合和分開(kāi)氣流的一種管件，對(duì)空氣而言，匯合氣流的三通稱(chēng)吸氣三通，分開(kāi)氣流的三通稱(chēng)壓氣三通。三通的主管道和支管道支管道主管道？主管道？一、三通及主要參數(shù)

D支D主α二、三通的阻力計(jì)算

二、三通的局部阻力計(jì)算附表一、三通阻力系數(shù)表（部分）一、30°三通主路阻力系數(shù)表（ξ主）

阻力系數(shù)ξ主0.50.60.70.80.91.01.00.600.600.570.550.490.451.10.530.530.500.480.430.401.20.470.470.440.420.370.351.30.410.410.380.360.320.251.40.350.350.320.300.270.221.50.310.310.290.270.240.19二、三通的局部阻力計(jì)算附表一、三通阻力系數(shù)表（部分）二、30°三通主路阻力系數(shù)表（

ξ支）

阻力系數(shù)ξ支0.50.60.70.80.91.01.0-1.92-0.85-0.50-0.150.010.151.1-2.08-0.94-0.56-0.19-0.020.131.2-2.24-1.03-0.62-0.23-0.050.121.3-2.40-1.12-0.68-0.27-0.080.111.4-2.55-1.20-0.75-0.30-0.100.101.5-2.62-1.25-0.78-0.32-0.120.09二、三通的局部阻力計(jì)算

局部阻力——彎頭一、局部阻力局部阻力：當(dāng)空氣流經(jīng)管道中的局部管件或設(shè)備時(shí)，由于在邊界急劇變化的區(qū)域出現(xiàn)了旋渦區(qū)和速度的重新分布，從而使流動(dòng)阻力大大增加，這種阻力稱(chēng)為局部阻力。局部阻力產(chǎn)生于彎頭、三通、收縮管、擴(kuò)散管、閥門(mén)、風(fēng)帽等變形管部位，其大小主要取決于各變形管的變形情況、有關(guān)的變形角、變形尺寸大小及空氣流速。二、局部阻力產(chǎn)生的原因1.主要原因是管道邊界的局部變化引起空氣速度的重新分布，因而附加了空氣質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和變形，也加劇了質(zhì)點(diǎn)間的摩擦與相互撞擊，從而使能量受到額外的損失；2.管道的邊界局部變化還引起了空氣主流與邊壁的分離并最終導(dǎo)致的旋渦的產(chǎn)生，而產(chǎn)生的旋渦消耗主流的能量。三、局部阻力的計(jì)算方法

三、局部阻力的計(jì)算方法彎頭在通風(fēng)管道中起到改變空氣流動(dòng)方向的作用。根據(jù)將管道截面是圓形還是方形，對(duì)應(yīng)的彎頭有圓彎頭和方彎頭兩種形式。對(duì)于彎頭的規(guī)格，一般有三個(gè)基本參數(shù)：1.彎頭的曲率半徑R；2.轉(zhuǎn)角α；3.彎頭管道參數(shù)：如圓形彎頭的直徑D方形彎頭的寬和高。三、局部阻力的計(jì)算方法附表一、圓形截面彎頭阻力系數(shù)（部分）

曲率半徑轉(zhuǎn)角α/（°）阻力系數(shù)D1.5D2D2.5D3D7.50.0280.0210.0180.0160.014100.0580.0440.0370.0330.029300.1100.0810.0690.0610.054600.180.140.120.100.091750.2050.160.1350.1150.105900.230.180.150.130.12三、局部阻力的計(jì)算方法附表二、矩形截面彎頭阻力系數(shù)（部分）??=Ca/b0.250.50.751.01.251.51.752.02.5C1.81.51.21.00.80.680.530.470.40三、局部阻力的計(jì)算方法

三、局部阻力的計(jì)算方法

三、局部阻力的計(jì)算方法

沿程摩擦阻力的計(jì)算方法一、基本概念沿程摩阻：空氣在直長(zhǎng)管道中流動(dòng)時(shí)，流速恒定不變，流動(dòng)阻力只有沿程不變的切應(yīng)力，即稱(chēng)為沿程摩擦阻力，簡(jiǎn)稱(chēng)沿程摩阻。注：空氣在直長(zhǎng)管道中流動(dòng)克服沿程摩擦阻力損失的能量，稱(chēng)為沿程摩擦能量損失，簡(jiǎn)稱(chēng)沿程損失。通常在工程上把沿程摩阻和沿程損失看做一個(gè)概念，不會(huì)嚴(yán)格區(qū)分。二、產(chǎn)生原因產(chǎn)生沿程摩擦阻力的原因主要有兩個(gè)：一是由于空氣的黏滯性而產(chǎn)生的空氣內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間的內(nèi)摩擦力。二是空氣與管道內(nèi)壁之間的外摩擦力。沿程阻力的影響因素：空氣的黏性、管道內(nèi)壁的粗糙度、流動(dòng)狀態(tài)及流速、管道長(zhǎng)度和直徑。黏性越大、內(nèi)壁越粗糙、流速越大、長(zhǎng)度越長(zhǎng)，阻力越大；管道直徑越大，沿程阻力越??；空氣流動(dòng)狀態(tài)對(duì)沿程阻力的影響較為復(fù)雜。三、沿程阻力的計(jì)算

三、沿程阻力的計(jì)算

三、沿程阻力的計(jì)算

三、沿程阻力的計(jì)算也可以通過(guò)通風(fēng)管道算圖來(lái)計(jì)算：算圖共有5條標(biāo)線。第一條標(biāo)線叫做風(fēng)速或風(fēng)速與動(dòng)壓力對(duì)照線；第二條標(biāo)線叫做阻力線