黔東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（chōu）排的管路計算中（zhōng），還是（shì）單（dān）一的風機選型中，都要直麵（miàn）風機的一個重（chóng）要參數，即風量（liàng），那麽我們該如何通過一定（dìng）的已設條件或已知的（de）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（dé）知風壓與風量的關（guān）係呢？

黔（qián）東（dōng） 下麵我們從（cóng）實際一案例來說明：

 1、假設在直徑300mm的風管（guǎn）中風速為0.5m/m,它的風壓是多少帕？怎麽計算？
  解：（首先，我們要知道風機壓力是做什麽用的，通俗的（de）講：風機壓力是保證流量（liàng）的一種手（shǒu）段。基於上述定義（yì），我們（men）可以通（tōng）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。）
  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風管中要保證0.5m/s的風速壓（yā）力應為0.07Pa。
 2.假如一台風機它的風量為10000³/h,分別給10個房間抽風，就是有10個抽風口，風管的主管道是直徑400mm,靠（kào）近風機的*個抽風（fēng）口的風壓和抽風量肯定大於後麵的抽風口，要怎麽樣配管才（cái）能使所有的（de）抽風口的抽風量一樣？要怎麽計算（suàn）？
 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（píng）衡各抽風口（kǒu）的（de）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，需對各（gè）抽風口（kǒu）的壓力進行平衡，我們采用試算法調管徑。當支管與主環（huán）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，但隻有試算（suàn）多（duō）次才能找到符合節點壓力平衡要求（qiú）的管徑。 設1-2段的阻力值為Ho，為使節點2的壓力達到平衡，應使4-2段的阻（zǔ）力H等於Ho。設每一個抽風口的間距為（wéi）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2-4段的壓力並計（jì）算出2-4段的管道直（zhí）徑： D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5
  由以上實例可看出，風管（guǎn）的風量的計算不僅有（yǒu）公（gōng）式，而且還需（xū）具備對管（guǎn）路各壓力點的（de）了解，所以選擇風（fēng）量對應的風機（jī）選型時，必須考慮全麵，而且綜合全部因素。
  一般風壓就（jiù）是（shì）垂直於氣流方向的平麵所受到的（de）風的壓力。根據伯努利方（fāng）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（yú）空氣密度（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（qì）壓為1013 hPa, 溫（wēn）度為15°C), 空氣重度r=0.01225 [kN/m³]。緯度為45°處的（de）重力加速度g=9.8[m/s²], 我們得到
        wp=v²/1600 (3)
  此（cǐ）式為（wéi）用風速（sù）估計風壓的通用（yòng）公式。應當指出的是，空氣重度和重力加速度隨緯度和海（hǎi）拔高度而變。一般來（lái）說，r/g 在高原上（shàng）要比在平（píng）原地區小，也（yě）就是說同樣的風速在（zài）相同的溫度（dù）下，其產生的風壓在高原上比在平原地區小。

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