開封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（lù）計算中，還是（shì）單一的風機（jī）選型中（zhōng），都要直麵風機的一個重要參數，即（jí）風量，那麽我們該如何通過一（yī）定的已設條件或（huò）已知的參數來計算風量（liàng）呢？有沒好的風量計算方法？或是通過計算方法得知（zhī）風壓與風量的關係呢（ne）？

 下麵我們（men）從（cóng）實際一案例來說（shuō）明：

開封 1、假設在直徑300mm的風管中風速為0.5m/m,它的風壓是多少帕？怎麽計（jì）算？
  解：（首先，我們要知道風機壓（yā）力是做什麽（me）用的，通俗的講：風機壓力是保證流量的一種手段（duàn）。基於上述定義，我們可（kě）以通過（guò）一些公式來計算出在300mm管道中要（yào）保證風速為0.5m/s時所需（xū）的壓（yā）力。）
  1.1 壓力： Re=(D*ν/0.0000151) =(0.3*0.5/0.0000151) =9933.77 Pa
   1.2 風阻係數：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（mǐ）直徑300mm風管中要保證（zhèng）0.5m/s的風速壓力應為0.07Pa。
 2.假如一台風機它的風量為10000³/h,分別給10個房間（jiān）抽風，就是有10個抽風口，風管的主管道（dào）是直徑400mm,靠近風機的*個抽風（fēng）口的風壓和抽風量肯定大於後麵的抽風口，要怎（zěn）麽樣配管才（cái）能使所有的（de）抽風口的抽風（fēng）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平衡各抽風口的壓力，並計算出各個抽風（fēng）口的直徑：
為保證（zhèng）各抽風口的流量（liàng）相等，需對（duì）各抽風口的壓力進行平衡，我們采用試算法調管徑。當支管與主環路阻力不平衡時（shí），可重新選擇支管的管徑和流速，重新計（jì）算阻力直至平衡為（wéi）止。這（zhè）種方法（fǎ）是（shì）可行的，但隻有試算（suàn）多次才能找到符合節點壓力平（píng）衡要求的管徑。 設1-2段（duàn）的（de）阻（zǔ）力值（zhí）為Ho，為使節點（diǎn）2的壓力達到平衡，應使4-2段的阻力H等於Ho。設每一個抽風口的（de）間距為1m,每條支管長為1m（如圖）： 2.3 計算（suàn）出每條支管的平均流量（liàng）： Qo=Q/10=10000/10=1000m3/h 2.4、計算（suàn）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（suàn）出（chū）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2-4段的壓力並計算（suàn）出2-4段的管（guǎn）道直徑： D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5
  由以上實例可看出，風管的風量的計算不僅有公式，而且還需（xū）具備（bèi）對管（guǎn）路各壓力（lì）點（diǎn）的了（le）解，所以選擇風量對應的風機（jī）選（xuǎn）型時，必須考慮全麵，而（ér）且綜合全部因素。
  一般風壓就（jiù）是垂直於氣流方向的平麵所受到的風的（de）壓力。根據伯（bó）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[kN/m²]，ro為空氣密度[kg/m³]，v為風速[m/s]。
  由於空氣（qì）密度(ro)和重度（dù）(r)的關係為 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中（zhōng）使用（yòng）這一關係，得到（dào）
        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°處的重力加速度g=9.8[m/s²], 我們（men）得到
        wp=v²/1600 (3)
  此式為用風速估計風壓的通用公式。應當指出的是，空氣重度和重力加速度隨緯度和海拔高度而變。一般來（lái）說，r/g 在高原上要比在平原地區小，也就是（shì）說同樣的風速在相同的溫度下，其（qí）產生（shēng）的風壓在高原上比在平原地區小。

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