[轉(zhuǎn)載]關(guān)于通風(fēng)管道阻力的計算與公式和方法

198912春 2013-08-09

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風(fēng)管內(nèi)空氣流動的阻力有兩種，一種是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的沿程能量損失，稱為摩擦阻力或沿程阻力；另一種是空氣流經(jīng)風(fēng)管中的管件及設(shè)備時，由于流速的大小和方向變化以及產(chǎn)生渦流造成比較集中的能量損失，稱為局部阻力。
一、摩擦阻力
根據(jù)流體力學(xué)原理，空氣在橫斷面形狀不變的管道內(nèi)流動時的摩擦阻力按下式計算：
          ΔPm=λν2ρl/8Rs
對于圓形風(fēng)管，摩擦阻力計算公式可改寫為：
          ΔPm=λν2ρl/2D
圓形風(fēng)管單位長度的摩擦阻力（比摩阻）為：
                 Rs=λν2ρ/2D
以上各式中
λ-摩擦阻力系數(shù)
ν-風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速，m/s;
ρ-空氣的密度，Kg/m3;
l-風(fēng)管長度，m
Rs-風(fēng)管的水力半徑，m;
   Rs=f/P
f-管道中充滿流體部分的橫斷面積，m2；
P-濕周，在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)中既為風(fēng)管的周長，m；
D-圓形風(fēng)管直徑，m。
矩形風(fēng)管的摩擦阻力計算
我們?nèi)粘Ｓ玫娘L(fēng)阻線圖是根據(jù)圓形風(fēng)管得出的，為利用該圖進(jìn)行矩形風(fēng)管計算，需先把矩形風(fēng)管斷面尺寸折算成相當(dāng)?shù)膱A形風(fēng)管直徑，即折算成當(dāng)量直徑。再由此求得矩形風(fēng)管的單位長度摩擦阻力。當(dāng)量直徑有流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種：
流速當(dāng)量直徑：Dv=2ab/(a b)
流量當(dāng)量直徑：DL=1.3（ab）0.625/(a b)0.25
在利用風(fēng)阻線圖計算是，應(yīng)注意其對應(yīng)關(guān)系：采用流速當(dāng)量直徑時，必須用矩形中的空氣流速去查出阻力；采用流量當(dāng)量直徑時，必須用矩形風(fēng)管中的空氣流量去查出阻力。
二、局部阻力
      當(dāng)空氣流動斷面變化的管件（如各種變徑管、風(fēng)管進(jìn)出口、閥門）、流向變化的管件（彎頭）流量變化的管件（如三通、四通、風(fēng)管的側(cè)面送、排風(fēng)口）都會產(chǎn)生局部阻力。
局部阻力按下式計算：
                  Z=ξν2ρ/2
    ξ————局部阻力系數(shù)。
    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)計時應(yīng)加以注意，為了減小局部阻力，通常采用以下措施：
1.彎頭
    布置管道時，應(yīng)盡量取直線，減少彎頭。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大于（1~2）倍管徑；矩形風(fēng)管彎頭斷面的長寬比愈大，阻力愈??；矩形直角彎頭，應(yīng)在其中設(shè)導(dǎo)流片。
2.三通
      三通內(nèi)流速不同的兩股氣流匯合時的碰撞，以及氣流速度改變時形成的渦流是造成局部阻力的原因。為了減小三通的局部阻力，應(yīng)注意支管和干管的連接，減小其夾角；還應(yīng)盡量使支管和干管內(nèi)的流速保持相等。.
在管道設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：
1.漸擴管和漸縮管中心角最好是在8~15o。
2.三通的直管阻力與支管阻力要分別計算。
3.盡量降低出風(fēng)口的流速。
以下為常見管段的比摩阻
規(guī) 格
(mm*mm)    流速(m/s)    當(dāng)量直徑（流速）
(mm)    比摩阻
(Pa/m)
1600*400    15    640    3.4
1400*300    13    495    4.5
1200*300    12    480    4.8
1000*300    10    460    2.5
800*300         9    436       2
600*300       8    400       1.8
500*300       6    375       1.2
400*300       5    342       0.8
300*300       4    200       1.3
600*250       6    350       1.3
400*250       4    307       0.6
常見彎頭的局部阻力：
分流三通：9-24 Pa
矩形送出三通：6-16Pa
漸縮管：6-12Pa
乙字彎：50-198Pa