风管阻力如何让计算
风管内空气流动的阻力有两种:
(1)由于空气本身的粘性以及与管道的摩擦力造成沿途能量的损失(2)另一种是空气流经风道内的管件和装置时,由于流速大小和方向的变化而产生涡流而产生的阻力。
造成相对集中的能量损失,这种损失称为局部称为阻力变成。
计算方法:
(1)摩擦阻力根据流体力学原理,空气在恒定的管内流动时的摩擦阻力截面形状根据以下公式计算:
ΔPm=λν2ρl/8Rs
对于圆形通道,摩擦阻力计算公式可以重写如下:
ΔPm=λν2ρl/2D
Rs=λν2ρ/2D
上式中,λ————摩擦阻力系数;;
ν————风道内空气的平均流速,
ρ————空气的密度,kg/m3;
l——————风道长度,m;
Rs————风道水力半径,m;
Rs=f/P
f————管道充满液体部分的横截面积,m2
P————湿周长,在通风和空调系统,其中为风管周长,m
D————风管直径圆形风管,米
计算矩形风管的摩擦阻力我们日常使用的风阻线图是以圆形风管为基础的。
为了使用该图来计算矩形风管,我们首先需要转换横截面。
将矩形风道的横截面尺寸换算成圆形风道的当量直径,即当量直径。
由此得出矩形风道单位长度的摩擦阻力。
当量直径有两种:当量流量直径和当量流量直径。
当量流量直径:Dv=2ab/(a+b)
当量流量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25
使用风阻线图计算时,要注意对应关系:使用流量当量直径时,需要使用矩形内的气流速度求阻力;如果使用等效流量直径,则必须使用矩形直径。
检查风道中的气流以确定阻力。
(2)局部阻力当气流断面发生变化时,利用管件(如各种变径管、风道进出口、阀门)和管件(弯头)来调节阻力。
随着流量的变化而改变流向管道连接(例如T形件、四通件、空气管道的侧进料和排气口)产生局部阻力。
局部阻力按下式计算:
Z=Σν2ρ/2
Σ————局部阻力系数。
局部阻力在通风和空调系统中起着很大的作用,因此在规划时应考虑到这一点。
为了减少局部阻力,通常采取以下措施:
a.敷设管道时,尽量保持直线,减少弯曲。
圆形风管弯头的曲率半径一般应为比圆形管径大(1~2倍)。
矩形风管弯头截面的长径比越大,阻力越小。
如果头部有角度,则应在其中安装导向件。
b.三通件
两股不同流速的气流在三通件内的碰撞以及气流速度变化时形成的涡流是产生局部阻力的原因。
为了减少三通的局部阻力,应注意支管与主管的连接,也应尽量减小角度。
规划管道时,应考虑以下几点:
(1)渐胀渐缩管道的中心角以8°~15°为宜。
(2)三通的直管段和支管段的阻力需要分别计算。
(3)尽可能减小出风口的流量。
管道阻力与压力的关系,管道阻力的计算公式
对于排气管道,摩擦阻力的计算公式为:根据流体力学原理,空气流经横截面形状恒定的管道时的摩擦阻力按下式计算:ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管,阻力公式可改写为:ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩擦力)为Rs=λν2ρ/2D。,λ————摩擦阻力系数ν————风道内空气的平均流速,m/s,ρ————空气的密度,l————空气的长度。
管道,mRs————风道长度,水力半径,m;Rs=f/Pf————管道充满流体部分的横截面积,m2——湿周长,通风时;和空调系统,风道周长,mD————圆形风道直径,m。
计算矩形风管的摩擦阻力我们日常使用的风阻图是基于圆形风管的。
要使用此图计算矩形风管,必须首先将矩形风管的横截面尺寸转换为等效的圆形风管。
.转换为直径或当量直径。
由此可求出矩形风道单位长度的摩擦阻力。
当量直径有两种:流量当量直径和流量当量直径。
流量当量直径:Dv=2ab/(a+b)流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.2