東明風管風量的計算方法及風壓與風量的關係

在通風管道、集塵抽排的管路計算中，還是單一的風機選型（xíng）中，都（dōu）要直麵風機的一個重要參數，即風量，那麽（me）我們該如何通過一定（dìng）的已（yǐ）設條件（jiàn）或已知的參數來計算風（fēng）量呢？有沒好的風量計算方法？或是通過計算方法得知風壓與風量的關係呢？

東明 下麵我們從實際一案例來說明：

東明 1、假設在直徑300mm的風管中風速為0.5m/m,它的風壓是多少（shǎo）帕？怎麽計算？
  解：（首先，我們要知道風機（jī）壓力是做什麽用（yòng）的（de），通俗的講：風機壓力是保（bǎo）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（de）壓力。）
  1.1 壓力： Re=(D*ν/0.0000151) =(0.3*0.5/0.0000151) =9933.77 Pa
   1.2 風（fēng）阻係數：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風管（guǎn）中（zhōng）要保證0.5m/s的風速壓力應為0.07Pa。
 2.假如一台風機它（tā）的風量為10000³/h,分別給10個房間抽風，就（jiù）是有10個抽風口，風管的主管道是直徑400mm,靠（kào）近風機的*個抽風口的風（fēng）壓和抽風量肯定（dìng）大（dà）於後麵的抽風口，要怎麽樣配管才能使所有的抽風口的抽風量一樣？要怎麽計算？
 解：
  2.1風管中的流速：
   ν=Q/(r^2*3.14*3600) =10000/(0.2^2*3.14*3600) =22.11(m/s)   
  2.2平衡（héng）各抽風口的壓力，並（bìng）計算出各個抽風（fēng）口的直徑：
為保證各（gè）抽風口的流量相等，需對各抽風口的壓（yā）力進行平衡（héng），我們采用試算法調管徑。當支管與主環路（lù）阻力不平衡時，可重新選擇支管的管徑和（hé）流速，重新計算阻力直至平衡為止。這種方法是可行的，但（dàn）隻有試算多次才能找到符合節點壓力平衡要求的管徑。 設1-2段的阻（zǔ）力值為Ho，為使節點（diǎn）2的壓力達到平衡，應使4-2段的（de）阻力H等於Ho。設每一個抽風口的間距為1m,每條支管（guǎn）長為（wéi）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1-2段的管道直徑： Do=√[Qo*4/(ν*3.14*3600)]=√[1000*4/(22.11*3.14*3600)] =126.5mm 2.5、計算出1-2段的阻（zǔ）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（dào）直徑： D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5
  由以上實例可看出，風管的風量的計（jì）算不僅有公式，而且還需具備對（duì）管路各壓力點的了解，所（suǒ）以選擇風量對應（yīng）的風機（jī）選型時，必須考慮（lǜ）全麵，而且綜合全部因素。
  一（yī）般風壓就是垂直（zhí）於氣流方（fāng）向的平麵所受到的風的壓力。根據伯（bó）努（nǔ）利方程得出的風－壓關（guān）係，風的動壓為
        wp=0.5·ro·v² (1)
    wp為風壓[kN/m²]，ro為空氣密度[kg/m³]，v為風速[m/s]。
  由於空（kōng）氣密（mì）度(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（biāo）準風壓公式。在標準狀態下(氣壓為1013 hPa, 溫度為15°C), 空氣（qì）重度r=0.01225 [kN/m³]。緯度（dù）為45°處的重（chóng）力加速（sù）度g=9.8[m/s²], 我們得到（dào）
        wp=v²/1600 (3)
  此式為（wéi）用風速估計風壓的（de）通用公式。應當指出的（de）是，空氣重度和重力加速度（dù）隨緯度和海拔高度（dù）而變。一（yī）般來說，r/g 在高原上要比在平原地區（qū）小，也就是說同樣的風速在相同的溫度下（xià），其產生的風壓（yā）在高原上比在平原地區小。

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