通风管道的设计计算.pptx

会计学;通风管道计算有两个基本的任务： 一是确定管道的阻力, 以确定通风除尘系统所需的风机性能; 二是确定管道的尺寸(直径)，管道设计的合理与否直接影响系统的投资费用和运行费用。;管道阻力 摩擦阻力、局部阻力 摩擦阻力——由空气的粘性力及空气与管壁之间的 摩擦作用产生。发生在整个管道的沿程上, 因此 也称为沿程阻力。 局部阻力——空气流经风管中的弯头、断面变化、 管件及设备时，由于流速大小和方向变化以及产 生涡流造成比较集中的能量损失;1. 摩擦阻力 管道的摩擦阻力采用下式计算: ΔPm=λ·(l/De)·ρv2/2 式中ΔPm--摩擦阻力, Pa; λ--摩擦阻力系数, 其值与流态有关; l--管道长度, m; ρ--空气密度, Kg/m3; v--管内平均流速, m/s; De--风管的当量直径, m.;当量直径： De=4Rs=4·f/P 式中f--管道的断面积, m2; P--管道的??长, m. Rs—风管水力半径, m. 对于圆管：当量直径=管道的直径. 对于矩形管：流速当量直径、流量当量直径. ;对于矩形管 流速当量直径：假设某一圆形风管中的空气流速与矩形管的流速相等, 并且单位长度的摩擦阻力也相等，则该圆风管的直径称为矩形风管的流速当量直径. 流速当量直径为: Dv=2ab/(a+b) a,b为矩形管断面的长, 宽边尺寸. 实际计算中多采用流速当量直径. ;对于矩形管 流量当量直径：假设某一圆管的空气流量与矩形管的流量相等, 并且单位长度的摩擦阻力也相等，则该圆形风管的直径称为矩形风管的流量当量直径. 流量当量直径为:;摩擦阻力系数λ 影响因素：管内空气流动状态、管壁粗糙度 通风空调系统 薄钢板风管：紊流光滑区到粗糙区间的过渡区 砖或混凝土管：高速空气流动属于紊流粗糙区;在实际设计计算 上述摩擦阻力计算式两种直观变换方式: (1) 比摩阻法 (2) 综合摩擦阻力系数法 ;1）比摩阻法 令 Rm=(λ/De)·ρU2/2 Rm—比摩阻, Pa/m, 单位长度管道的摩擦阻力. 摩擦阻力计算式则变换成下列表达式: ΔPm=Rm·L ;工程设计, 利用Rm线解图, 根据管内风量、管径和管壁粗糙度可查出Rm值,计算得摩擦阻力. 附录6：以过渡区摩擦阻力系数λ绘制 圆形风管 压力101.3kPa、温度20℃、密度1.204kg/m3 运动黏度02/s、 管壁粗糙度0.15mm 使用条件与上述有偏差，需要修正使用 ;2) 综合摩擦阻力系数法 管内风速v=L/f, L为管内风量, f为管道断面积. 将U代入摩擦阻力计算式ΔPm=λ·(l/De)·ρv2/2后, 令 Km=λ·(l/De)·ρ/2f2 则摩擦阻力计算式变换为下列表达式: ΔPm=Km·L2 Km为综合摩擦阻力系数, N·S2/m8. 管网系统运行分析与调节计算时, 多采用ΔPm=Km·L2 便于管道系统的分析及风机的选择.;管道摩擦阻力影响因素 在设计计算时应考虑这些因素. 主要影响因素有: 管壁的粗糙度和空气温度. 粗糙度越大, 摩擦阻力系数λ值越大, 摩擦阻力越大. 温度影响空气密度和粘度, 因而影响比摩阻Rm. 温度上升, 比摩阻Rm下降.;2. 局部阻力 局部阻力计算式为: Z=ξ·ρv2/2 Pa 其中ξ—局部阻力系数, 不同构件查附录7得;在通风除尘管网中, 连接部件很多, 因此局部阻力较大, 为了减少系统运行的能耗, 在设计管网系统时, 应尽可能降低管网的局部阻力. 降低管网的局部阻力可采取以下措施: 1) 避免风管断面的突然变化; 2) 减少风管的转弯数量, 尽可能增大转弯半径; 3) 三通汇流要防止出现引射现象, 尽可能做到各分支管内流速相等. 分支管道中心线夹角要尽可能小, 一般要求不大于30°; 4) 降低排风口的出口流速, 减少出口的动压损失; 5) 通风系统各部件及设备之间的连接要合理, 风管布置要合理.; 分析管内压力分布的目的是了解管内压力的分布规律, 为管网系统的设计和运行管理提供依据. 分析的原理是风流的能量方程和静压、动压与全压的关系式. 在通风风流基本理论一章中已作分析。主要结论： 1) 风机的风压等于风管的阻力和出口动压损失之和 2) 风机吸入段的全压和静压都是负值, 风机入口处的负压最大; 风机压出段的全压和静压都是正值, 在出口处正压最大 3) 各分支管