建筑设备节能技术-补充-空调风系统及气流组织

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1、通风与空调工程第九章空调风系统第九章空调风系统风管内的阻力1风管的水力计算33风系统设计中的有关问题34风管内的压力分布2空调房间的气流组织35空调系统的消声与减振36第九章空调风系统§9.1风管内的阻力一、沿程阻力由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的阻力称为摩擦阻力或沿程阻力，克服摩擦阻力而引起的能量损失称为沿程损失。计算公式：两个概念：风道的水力半径：Rs=F/PF——管道中充满流体部分的横断面积，m2；P——湿周，在通风系统中即为风管周长，m。比摩阻：单位长度的摩擦阻力。Pa/m对于圆形风管：Rs=F/P=D/4则其沿程损失和比摩阻分别为：Pa/mPa附录T为风管单位长度沿

2、程损失线算图,附录U-1为圆形风管计算表。知道风量、管径、比摩阻、流速中的任意两个参数,即可求出其余两个。编制条件：大气压力为101.3kPa，温度为20℃,空气密度为1.2kg/m3,运动粘度为15.06×10-6m2/s,管壁粗糙度k＝0.15mm。当实际条件与上述条件不同时，应进行修正。1.圆形风管的沿程损失(1)绝对粗糙度的修正不同风管材料的绝对粗糙度见表9-1。Rm´=εkRmεk——粗糙度修正系数。εk=(kv)0.25v——管内空气流速，m/s。（1）大气压力和温度的修正Rm´=εtεBRmPa/mεt、εB也可直接由图9-2查得。【例9-1】已知兰州市某建筑的通风系统采用胶

3、合板制作圆形风道，风量L＝1400m3/h，管内流速v=12.5m/s，空气温度t＝40℃，兰州市大气压力为82.5kPa。求风管的管径和单位长度的沿程损失。2.矩形风管的沿程损失先把矩形风管断面尺寸折算成相当于圆形风管的当量直径，再由此求出矩形风管的单位长度沿程损失。当量直径：是与矩形风管有相同单位长度沿程损失的圆形风管直径，它分为流速当量直径和流量当量直径两种。(1)流速当量直径Dv假设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管中的空气流速相等，且两风管的单位长度沿程损失相等，此时圆形风管的直径就称为矩形风管的流速当量直径。a、b——矩形风管的长度和宽度。（2）流量当量直径DL假设某一圆形风管

4、中的空气流量与矩形风管中的空气流量相等，且两风管的单位长度沿程损失也相等，此时圆形风管的直径就称为该矩形风管的流量当量直径。附录U-2列出了标准尺寸的钢板矩形风管计算表。【例9-2】有一钢板制矩形风管，K=0.15mm，断面尺寸为500mm×250mm，流量为2700m3/h，空气温度为50℃，求单位长度沿程损失。二、局部阻力1、定义：风道中流动的空气，当其方向和断面大小发生变化或通过管件设备时，由于在边界急剧改变的区域出现漩涡区和流速的重新分布而产生的阻力称为局部阻力，克服局部阻力而引起的能量损失称为局部压力损失，简称局部损失。2、计算：PaΔPj——局部损失，Pa；ξ——局部阻力系数，

5、见附录V。3、减小局部阻力的措施（1）渐扩管和渐缩管（2）弯头（3）三通（4）风管与风机的连接（5）风管的进、出口3、减小局部阻力的措施【例9-3】有一如图9-9所示之吸气（合流）三通，已知：L1=4200m3/h，D1=500mm，v1=5.96m/s；L2=2800m3/h，D2=250mm，v2=15.9m/s；L3=7000m3/h，D3=560mm，v3=7.9m/s；分支管中心夹角α＝30°，求此三通的局部阻力。三、总阻力损失总损失即为沿程损失与局部损失之和：ΔP=ΔPm+ΔPjΔP——管段总损失，Pa。§9.2风管内的压力分布§9.2风管内的压力分布从图中可以看出：1．在吸风

6、口点1处的全压和静压均比大气压力低，入口外和入口处的一部分静压降转化为动压，另一部分用于克服入口处产生的局部阻力。2．在断面不变的风道中，如管段1～2、3～4、5～6、6～7和8～9，能量的损失是由摩擦阻力引起的，此时全压和静压的损失是相等的。3．在收缩段2～3，沿着空气的流动方向，全压值和静压值都减小了，减小值也不相等，但动压值相应增加了。4．在扩张段7～8和突扩点6，动压和全压都减小了，而静压则有所增加，即会产生所说的静压复得现象。5．在出风口点9处，全压得损失与出风口形状和流动特性有关，由于出风口的局部阻力系数可大于1、等于1或小于1，所以全压和静压变化也会不一样。6．在风机段4～5

7、处，风机的风压即是风机入口和出口处的全压差，等于风道的总阻力损失。§9.3风管的水力计算一、水力计算的任务和方法1．水力计算的任务(1)确定系统中各个管段的断面尺寸(2)计算阻力损失(3)选择风机2．水力计算的方法（1）假定流速法先按技术经济要求选定风管的流速，再根据风量来确定风管的断面尺寸和压力损失，目前常用此法进行水力计算。（2）压损平均法（3）静压复得法二、水力计算步骤1．确定通风系统方案，绘制管路系统轴测示意图。