通风系统风道设计计算

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1、本章总体结构6.1风道中的阻力6.2风道的水力计算6.3均匀送风管道的设计计算6.4风道内的压力分布6.5风道设计的有关问题6.6通风空调施工图6.1风道中的阻力通风管道是通风和空调系统的重要组成部分，设计计算目的是，在保证要求的风量分配前提下，合理确定风管布置和尺寸，使系统的初投资和运行费用综合最优。通风管道系统的设计直接影响到通风空调系统的使用效果和技术经济性能。风道中的阻力分摩擦阻力和局部阻力两种。6.1风道中的阻力一、摩擦阻力由于空气本身的粘滞性和管壁的粗糙度所引起的空气与管壁间的摩擦而产生的阻力称为摩擦阻力。克服摩擦阻力而引

2、起的能量损失称为摩擦阻力损失，简称沿程损失。空气在横断面不变的管道内流动时，沿程损失可按下式计算：6.1风道中的阻力水力半径：单位长度的摩擦阻力，也称比摩阻6.1风道中的阻力圆形风管的沿程损失6.1风道中的阻力摩擦阻力系数λ与风管管壁的粗糙度和管内空气的流动状态有关，在通风和空调系统中，薄钢板风管的空气流动状态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。通常，高速风管的流动状态也处于过渡区。只有流速很高表面粗糙的砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。因此，对于通风和空调系统中，空气流动状态多处于紊流过度区。在这一区域中λ用下式计算1、摩擦

3、阻力系数λ6.1风道中的阻力2、空气流速的确定空气流速的大小决定着通风系统的造价和耗电。空气流速低，风管截面大，消耗的管材多，系统的造价高；另一方面流速小时，阻力小，运行费用低。反之亦然。因此必须经过技术经济比较来确定合理的流速。各种管道的流速见表6-3、6-4、6-5。3、摩擦阻力的计算方法为了简化计算，一般根据公式（6-5）和公式（6-6）绘制圆形风管阻力线算图或计算表进行计算。只要知道风量、管径、比摩阻、流速中任意两个，就可确定其余参数。6.1风道中的阻力4、比摩阻的修正编制条件式：大气压力为101.3kPa，温度为20℃，空气

4、密度为1.2kg/m3，运动粘度为15.06×10-6m2/s，管壁粗糙度k=0.15mm，当实际使用条件与上述条件不同时，应进行修正（1）绝对粗糙度的修正系数6.1风道中的阻力（2）海拔高度和温度的修正6.1风道中的阻力5、矩形风管当量直径风管阻力损失的计算图表是根据圆形风管绘制的。当风管截面为矩形时，需首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摩擦阻力损失。当量直径就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。6.1风道中的阻力（1）速度当量直径假

5、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该矩形风管的流速当量直径，以Dv表示圆形风管水力半径圆形矩形6.1风道中的阻力假设某一圆形风管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，以DL表示：圆管矩形管（2）流量当量直径6.1风道中的阻力必须说明，利用当量直径求矩形风管的沿程损失，要注意其对应关系；当采用流速当量直径时，必须采用矩形风管内的空气流速去查沿程损失；当采用流量当量直径时，必须用

6、矩形风管中的空气流量去查单位管长沿程损失。这两种方法得出的矩形风管比摩阻是相等的6.1风道中的阻力【例6.1】已知太原市某厂已通风系统采用钢板制圆形风道，风量L=1000m3/h，管内空气流速v=10m/s，空气温度t=80℃，求风管单位长度的沿程损失。解由附录6.1查得：D=200=6.8Pa/m，太原市大气压力：B=91.9kPa由图6.2查得：=0.86，=0.92所以，==0.86×0.92×6.8=5.38Pa/m【例6.2】有一钢板制矩形风道，K=0.15mm，断面尺寸为500×250mm，流量为2700m3/h，空气温度

7、为50℃，求单位长度摩擦阻力损失。解一矩形风管内空气流速=m/s流速当量直径==m由=6m/s，=330mm，查附录6.1得=1.2Pa/m由图6.1查得t=50℃时，=0.92所以==0.92×1.2=1.1Pa/m解二流量当量直径=1.265=1.265m由L=2700m3/h，=384mm查附录6.1得=1.2Pa/m所以==0.92×1.2=1.1Pa/m解三利用附录6.3，查矩形风道500×250mm当=6m/s时，L=2660m3/h，=1.08Pa/m当=6.5m/s时，L=2881m3/h，=1.27Pa/m由内插法求

8、得：当L=2700m3/h时，=6.09m/s，=1.12Pa/m则==1.12×0.92=1.03Pa/m6.1风道中的阻力风道中流动的空气，当其方向和断面的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旋