桂平風管風量的計算方法及風壓與風量的關係

在（zài）通（tōng）風管（guǎn）道、集塵（chén）抽排的管路計算中，還（hái）是（shì）單一的風機選型中（zhōng），都要直麵風機的一個重要參數，即風量，那麽我們該如何通過一定的已設條件或已知的參數來計算風量呢？有沒好的風量計算方法？或是通過計算方法得知風壓與風（fēng）量的關係呢？

桂平 下麵我們從實際一案例來說明：

桂平 1、假設在直徑300mm的（de）風管中風速為0.5m/m,它的風壓是多少帕？怎麽計算（suàn）？
  解：（首先，我（wǒ）們要知道風（fēng）機壓力是做什麽用的，通俗的講：風機壓力是保證（zhèng）流量的一種手段。基於上（shàng）述定義，我們可以通過一些公式來計（jì）算出在300mm管道中要保證（zhèng）風速為0.5m/s時所需的壓力。）
  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風管中（zhōng）要保證0.5m/s的風速壓（yā）力應為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（jiù）是有（yǒu）10個抽風口，風管的主管道是直徑400mm,靠近風機的*個抽風口的風壓和抽（chōu）風（fēng）量肯定大於後麵的（de）抽風口，要怎麽（me）樣配管才能使所有的抽風口的抽風量一樣？要怎（zěn）麽計算？
 解：
  2.1風管（guǎn）中的流速：
   ν=Q/(r^2*3.14*3600) =10000/(0.2^2*3.14*3600) =22.11(m/s)   
  2.2平衡各抽風口的（de）壓力，並計算出各個抽風（fēng）口的直徑：
為保證各抽風口的流量相等（děng），需對各抽風口的壓力進行平衡，我們采用（yòng）試算法調管徑。當支管與主環路阻力不平衡時，可重新選擇支管的管徑和（hé）流速，重新計算（suàn）阻力直至平衡為止。這種方法（fǎ）是可行的（de），但隻有試（shì）算多次才能找到符合節點壓（yā）力平衡要求的管徑。 設1-2段（duàn）的阻力值為Ho，為使節點2的壓力達到平衡，應使（shǐ）4-2段的阻力H等於Ho。設每一個抽風口的間距為1m,每（měi）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（yǔ）2-4段的壓力並（bìng）計算出2-4段的管道直徑： D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5
  由以上實例可看出，風管的風量的（de）計算不僅（jǐn）有公式（shì），而且還需具備對管路各壓力點的了解，所（suǒ）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（bān）風壓就是垂直於氣流（liú）方向的平麵所（suǒ）受到的（de）風（fēng）的壓力。根據伯努（nǔ）利方程得出的風－壓關係，風的動壓為
        wp=0.5·ro·v² (1)
    wp為風壓（yā）[kN/m²]，ro為（wéi）空（kōng）氣（qì）密度[kg/m³]，v為風速[m/s]。
  由於空氣密度(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)
  此式為標準風壓公式。在標準狀態下(氣壓為1013 hPa, 溫度為15°C), 空氣重（chóng）度r=0.01225 [kN/m³]。緯度（dù）為45°處的重力加速度g=9.8[m/s²], 我們得到
        wp=v²/1600 (3)
  此式為用風速估計風壓的（de）通用公式。應當指出的（de）是，空氣重度和重力加速度隨緯度和海拔高（gāo）度而（ér）變。一（yī）般來說（shuō），r/g 在高原上要比在平原地區小，也就是說同樣的風速在相同的溫度下，其產生（shēng）的風（fēng）壓在高原上比在平原地區小。

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