燈塔風管（guǎn）風量的計算方法及風壓與風量的關係

在通風管道、集塵（chén）抽排的管路計算中，還是單一的風（fēng）機選型中，都要直麵（miàn）風機的一個（gè）重要參數，即（jí）風量，那麽（me）我們該如何通過一定的（de）已設條件或已知的參（cān）數來計算風量呢（ne）？有沒（méi）好的風量計算（suàn）方法？或是通過計（jì）算方法得知風壓與風量的關係呢？

燈塔 下麵我們（men）從實際一案例來說明：

燈塔 1、假設在直徑300mm的風管中風速為0.5m/m,它（tā）的風壓是多少帕？怎麽計算？
  解：（首先，我們要知（zhī）道風機壓力是做什（shí）麽用的，通俗（sú）的講：風機壓力是保證流量的一種手段。基於上述定義，我們可以通過一些公式來計算出在300mm管道中要保證風速為0.5m/s時所需的壓力（lì）。）
  1.1 壓力： Re=(D*ν/0.0000151) =(0.3*0.5/0.0000151) =9933.77 Pa
   1.2 風阻（zǔ）係數：λ=0.35/Re^0.25 =0.35/9933.77^0.25 =0.035 
  1.3 每米壓力：R=[(λ/D)*(ν^2*γ/2)]*65 =(0.035/0.3)*(0.5^2*1.2/2) =0.07Pa 
   故：在每米直徑300mm風（fēng）管中要保證0.5m/s的風速（sù）壓力（lì）應為0.07Pa。
 2.假（jiǎ）如一台風機它的風量為10000³/h,分別給10個房間抽風，就是（shì）有10個抽風口，風管的主管道是直徑400mm,靠近風機的*個抽風口的風壓和（hé）抽風量肯定大於後麵的抽風（fēng）口，要怎麽樣配管才能使所有的抽風口的抽風（fēng）量一樣？要怎麽計算？
 解：
  2.1風管中的（de）流速：
   ν=Q/(r^2*3.14*3600) =10000/(0.2^2*3.14*3600) =22.11(m/s)   
  2.2平衡各抽風（fēng）口的壓力，並計算出各個抽風口的直徑：
為保證各抽風口的流量相等（děng），需對各抽風（fēng）口的壓力進行平衡，我們采用試算法調管徑。當支管（guǎn）與主環路阻力不平衡時，可重新選擇支管的管徑和流速，重新計算阻力直至平衡為止。這種方法是可行的（de），但隻有試算（suàn）多次才能找到符合節點壓力（lì）平衡（héng）要求（qiú）的管徑。 設1-2段的（de）阻力（lì）值為Ho，為使節（jiē）點2的壓力達到平衡，應使4-2段的阻力（lì）H等於Ho。設每一個抽風口的間距為1m,每條支管長為1m（如圖）： 2.3 計算出每條支管的平均流量： Qo=Q/10=10000/10=1000m3/h 2.4、計算出（chū）1-2段（duàn）的管道直徑： Do=√[Qo*4/(ν*3.14*3600)]=√[1000*4/(22.11*3.14*3600)] =126.5mm 2.5、計算出1-2段的（de）阻力： Re=D*ν/0.0000151=0.1265*22.11/0.0000151 =185226 λ=0.35/Re^0.25 =0.35/185226^0.25=0.0168 Ro=[(λ/D)*(ν^2*γ/2)]*65 =(0.0168/0.1265)*(22.11^2*1.2/2) =38.7Pa 2.6、平衡1-2段與2-4段的壓力並計算出2-4段的管道直徑： D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5
  由（yóu）以上實例可（kě）看出，風管的風量的計算不僅有公式，而且還需具備對管（guǎn）路各（gè）壓力點（diǎn）的了解，所以選擇風量對應的風機選型時，必須考慮全麵，而且綜合全部因素。
  一般風壓就（jiù）是垂直於氣流方（fāng）向（xiàng）的平麵所受到的風的壓（yā）力。根據伯努利方（fāng）程得出的風－壓關係，風的動壓為
        wp=0.5·ro·v² (1)
    wp為風（fēng）壓[kN/m²]，ro為空氣密度[kg/m³]，v為（wéi）風速[m/s]。
  由於空氣密（mì）度（dù）(ro)和重度(r)的關係為 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用這一關係，得到
        wp=0.5·r·v²/g (2)
  此式為標準風壓公式。在標準狀態下(氣壓為1013 hPa, 溫度為15°C), 空氣重度r=0.01225 [kN/m³]。緯度為45°處的重（chóng）力加速度（dù）g=9.8[m/s²], 我（wǒ）們得到
        wp=v²/1600 (3)
  此（cǐ）式為用（yòng）風（fēng）速估計風壓的通用公式。應當指出的是，空氣重（chóng）度和重力加速度隨緯度和（hé）海拔高度而變。一般來說（shuō），r/g 在高原上要比在平原地區（qū）小，也（yě）就是（shì）說同樣的風速在相同的溫（wēn）度下，其產生的風壓在高原上比在平原地區小。

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