用實(shí)例教會(huì)你如何進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)算

1、用實(shí)例教會(huì)你如何進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)算 風(fēng)道的水力計(jì)算是在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送、回風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均已決定的基礎(chǔ)上舉行的。 風(fēng)道水力計(jì)算方法比較多，如假定流速法、壓損平均法、靜壓復(fù)得法等。對(duì)于低速送風(fēng)系統(tǒng)大多采用假定流速法和壓損平均法，而高速送風(fēng)系統(tǒng)則采用靜壓復(fù)得法。 1假定流速法 假定流速法也稱為比摩阻法。這種方法是以風(fēng)道內(nèi)空氣流速作為控制因素，先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管的風(fēng)速，再按照風(fēng)管的風(fēng)量決定風(fēng)管的斷面尺寸和阻力。這是低速送風(fēng)系統(tǒng)目前最常用的一種計(jì)算方法。 2壓損平均法 壓損平均法也稱為當(dāng)量阻力法。這種方法以單位管長(zhǎng)壓力損失相等為前提。在已知總作用壓力的狀況下，取最長(zhǎng)的環(huán)路或壓力損失

2、最大的環(huán)路，將總的作用壓力值按干管長(zhǎng)度平均分配給環(huán)路的各個(gè)部分，再按照各部分的風(fēng)量和所分配的壓力損失值，決定風(fēng)管的尺寸，并結(jié)合各環(huán)路間的壓力損失的平衡舉行調(diào)整，以保證各環(huán)路間壓力損失的差值小于15%。一般建議的單位長(zhǎng)度風(fēng)管的摩擦壓力損失值為0.81.5Pa/m。該方法適用于風(fēng)機(jī)壓頭已定，以及舉行分支管路壓損平衡等場(chǎng)合。 3靜壓復(fù)得法 靜壓復(fù)得法的含義是，因?yàn)轱L(fēng)管分支處風(fēng)量的出流，使分支前后總風(fēng)量有所削減，倘若分支前后主風(fēng)道斷面變化不大，則風(fēng)速必定下降。風(fēng)速降低，則靜壓增強(qiáng)，利用這部分“復(fù)得”的靜壓來(lái)克服下一段主干管道的阻力，以決定管道尺寸，從而保持各分支前的靜壓都相等，這就是靜壓復(fù)得法。此方法

3、適用于高速空調(diào)系統(tǒng)的水力計(jì)算。 二風(fēng)道水力計(jì)算步驟 以假定流速法為例： 1決定空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道形式，合理布置風(fēng)道，并繪制風(fēng)道系統(tǒng)軸測(cè)圖，作為水力計(jì)算草圖。 2在計(jì)算草圖上舉行管段編號(hào)，并標(biāo)注管段的長(zhǎng)度和風(fēng)量。 管段長(zhǎng)度一般按兩管件中心線長(zhǎng)度計(jì)算，不扣除管件（如三通、彎頭）本身的長(zhǎng)度。 3選定系統(tǒng)最不利環(huán)路，一般指最遠(yuǎn)或局部阻力最多的環(huán)路。 4抉擇合理的空氣流速。 風(fēng)管內(nèi)的空氣流速可按下表決定。 表8-3空調(diào)系統(tǒng)中的空氣流速（m/s） 5按照給定風(fēng)量和選定流速，逐段計(jì)算管道斷面尺寸，然后按照選定了的風(fēng)管斷面尺寸和風(fēng)量，計(jì)算出風(fēng)道內(nèi)實(shí)際流速。 通過(guò)矩形風(fēng)管的風(fēng)量：G=3600ab (m3/h) 式中：

4、a，b分離為風(fēng)管斷面凈寬和凈高，m。 通過(guò)園形風(fēng)管的風(fēng)量：G=900d2 (m3/h) 式中：d為圓形風(fēng)管內(nèi)徑，m。 6計(jì)算風(fēng)管的沿程阻力 按照風(fēng)管的斷面尺寸和實(shí)際流速，查閱查閱附錄13或有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中風(fēng)管單位長(zhǎng)度沿程壓力損失計(jì)算表求出單位長(zhǎng)度摩擦阻力損失py，再按照管長(zhǎng)l，進(jìn)一步求出管段的摩擦阻力損失。 7計(jì)算各管段局部阻力 按系統(tǒng)中的局部構(gòu)件形式和實(shí)際流速，查閱附錄14或有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中局部阻力系數(shù)計(jì)算表取得局部阻力系數(shù)值，再求出局部阻力損失。 8計(jì)算系統(tǒng)的總阻力，P=（pyl +Pj）。 9檢查并聯(lián)管路的阻力平衡狀況。 10按照系統(tǒng)的總風(fēng)量、總阻力抉擇風(fēng)機(jī)。、 三風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例 某公共建

5、造直流式空調(diào)系統(tǒng)，如圖所示。風(fēng)道所有用鍍鋅鋼板制作，表面粗糙度K=0.15mm。已知消聲器阻力為50Pa，空調(diào)箱阻力為290 Pa，試決定該系統(tǒng)的風(fēng)道斷面尺寸及所需風(fēng)機(jī)壓頭。 圖中：A.孔板送風(fēng)口600×600；B.風(fēng)量調(diào)整閥；C.消聲器；D.防火調(diào)整法；E.空調(diào)器；F.進(jìn)風(fēng)格柵 解 1繪制系統(tǒng)軸測(cè)圖，并對(duì)各管段舉行編號(hào)，標(biāo)注管段長(zhǎng)度和風(fēng)量。 2選定最不利環(huán)路，逐段計(jì)算沿程壓力損失和局部壓力損失。本系統(tǒng)選定管段123456為最不利環(huán)路。 3列出管道水力計(jì)算表8-4，并將各管段流量和長(zhǎng)度按編號(hào)挨次填入計(jì)算表中。 4分段舉行管道水力計(jì)算,并將結(jié)果均列入計(jì)算表8-4中。 管段12：風(fēng)量15

6、00m3/h，管段長(zhǎng)l=9m 沿程壓力損失計(jì)算：初選水平支管空氣流速為4m/s，風(fēng)道斷面面積為： F=1500/(3600×4)=0.104m2 取矩形斷面為320×320mm的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管，則實(shí)際斷面積F=0.102m2，實(shí)際流速 =1500/（3600×0.102）=4.08m/s按照流速4.08m/s，查附錄13，得到單位長(zhǎng)度摩擦阻力py=0.7Pa/m,則管段12的沿程阻力： Py=py×l=0.7×9=6.3Pa 局部壓力損失計(jì)算：該管段存在局部阻力的部件有孔板送風(fēng)口、銜接孔板的漸擴(kuò)管、多葉調(diào)整閥、彎頭、漸縮管及直三通管。 孔板送風(fēng)口：已

7、知孔板面積為600×600mm，開孔率（即凈孔面積比）為0.3，則孔板面風(fēng)速為 =1500/（3600×0.6×0.6）=1.16m/s按照面風(fēng)速1.16m/s和開孔率0.3，查附錄14序號(hào)35，得孔板局部阻力系數(shù)=13，故孔板的局部阻力 pj1=13×(1.2×1.162)/2=10.5Pa漸擴(kuò)管：漸擴(kuò)管的擴(kuò)張角=22.5°，查附錄14序號(hào)4，得=0.6，漸擴(kuò)管的局部阻力 pj2=0.9×(1.2×4.082)/2=5.99Pa多葉調(diào)整閥：按照三葉片及全開度，查附錄14序號(hào)34，得=0.25，多葉調(diào)整閥的局部阻力

8、 pj3=0.25×(1.2×4.082)/2=2.5Pa彎頭：按照=90°，R/b=1.0，查附錄14序號(hào)9，得=0.23，彎頭的局部阻力 pj4=0.23×(1.2×4.082)/2=2.3Pa漸縮管：漸縮管的擴(kuò)張角=30°45°,查附錄14序號(hào)7，得=0.1，漸縮管的局部阻力 pj5=0.1×(1.2×4.082)/2=1Pa直三通管：按照直三通管的支管斷面與干管斷面之比為0.64，支管風(fēng)量與總風(fēng)量之比為0.5，查附錄14序號(hào)19，得=0.1，則直三通管的局部阻力 Pj6=0.1×(1.2

9、×5.22)/2=1.6Pa （取三通入口處流速） 該管段局部阻力：Pj=pj1+pj2+pj3+pj4+pj5 +Pj6 =10.5+5.99+2.5+2.3+1+1.6 =23.89Pa該管段總阻力 P1-2=Py+Pj=6.3+23.89=30.19Pa 管段23：風(fēng)量3000m3/h，管段長(zhǎng)l=5m，初選風(fēng)速為5m/s。 沿程壓力損失計(jì)算： 按照假定流速法及標(biāo)準(zhǔn)化管徑，求得風(fēng)管斷面尺寸為320×500mm，實(shí)際流速為5.2m/s，查得單位長(zhǎng)度摩擦阻力py=0.8Pa/m,則管段23的沿程阻力 Py=py×l=0.8×5=4.0Pa 局部壓力損失計(jì)

10、算： 分叉三通：按照支管斷面與總管斷面之比為0.8，查附錄14序號(hào)21，得=0.28，則分叉三通管的局部阻力 Pj =0.28×(1.2×6.252)/2= 6.6Pa. （取總流流速） 該管段總阻力 P2-3=Py+Pj=4.0+6.6=10.6Pa 管段34：風(fēng)量4500m3/h，管段長(zhǎng)l=9m，初選風(fēng)速為6m/s。 沿程壓力損失計(jì)算： 按照假定流速法及標(biāo)準(zhǔn)化管徑，求得風(fēng)管斷面尺寸為400×500mm，實(shí)際流速為6.25m/s，查得單位長(zhǎng)度摩擦阻力py=0.96Pa/m,則管段34的沿程阻力 Py=py×l=0.96×9=8.64Pa局部壓

11、力損失計(jì)算：該管段存在局部阻力的部件有消聲器、彎頭、風(fēng)量調(diào)整閥、軟接頭以及漸擴(kuò)管。 消聲器：消聲器的局部阻力給定為50Pa，即 pj1= 50.0Pa 彎頭：按照=90°，R/b=1.0，a/b=0.8,查附錄14序號(hào)10，得=0.2，彎頭的局部阻力 pj2=0.2×(1.2×6.252)/2=4.7Pa 風(fēng)量調(diào)整閥：按照三葉片及全開度，查附錄14序號(hào)34，得=0.25，風(fēng)量調(diào)整閥的局部阻力 pj3=0.25×(1.2×6.252)/2=5.9Pa軟接頭：因管徑不變且很短，局部阻力忽視不計(jì)。 漸擴(kuò)管：初選風(fēng)機(jī)47211NO4.5A，出口斷面尺寸

12、為315×360mm，故漸擴(kuò)管為315×360mm400×500mm，長(zhǎng)度取為360mm，漸擴(kuò)管的中心角=22°，大小頭斷面之比為1.76查附錄14序號(hào)3，得=0.15，對(duì)應(yīng)小頭流速 =4500/（3600×0.315×0.36）=11m/s 漸擴(kuò)管的局部阻力pj4=0.15×(1.2×112)/2=10.9Pa 該管段局部阻力 Pj=pj1+pj2+pj3+pj4 =50.0+4.7+5.9+10.9=71.5Pa 該管段總阻力 P3-4=Py+Pj=8.64+71.5=80.14Pa管段45： 空調(diào)箱及其出口漸

13、縮管合為一個(gè)局部阻力考慮，Pj=290 Pa 該管段總阻力 P4-5=Pj=290Pa 管段56：風(fēng)量4500m3/h，管段長(zhǎng)l=6m，初選風(fēng)速為6m/s。 沿程壓力損失計(jì)算： 按照假定流速法及標(biāo)準(zhǔn)化管徑，求得風(fēng)管斷面尺寸為400×500mm，實(shí)際流速為6.25m/s，查得單位長(zhǎng)度摩擦阻力py=0.96Pa/m,則管段56的沿程阻力 Py=py×l=0.96×6=5.76Pa 局部壓力損失計(jì)算：該管段存在局部阻力的部件有驟然擴(kuò)大、彎頭（兩個(gè)）、漸縮管以及進(jìn)風(fēng)格柵。 驟然擴(kuò)大：新風(fēng)管入口與空調(diào)箱面積之比取為0.2，查附錄14序號(hào)5，得=0.64，驟然擴(kuò)大的局部阻力

14、pj1=0.64×(1.2×6.252)/2=15.1Pa彎頭(兩個(gè))： 按照=90°，R/b=1.0，a/b=0.8,查附錄14序號(hào)10，得=0.20，彎頭的局部阻力 pj2=0.2×(1.2×6.252)/2=4.7Pa 2pj2=4.7×2=9.4 Pa 漸縮管：斷面從630×500mm單面收縮至400×500mm，取=45°,查附錄14序號(hào)7，得=0.1，對(duì)應(yīng)小頭流速 =6.25m/s 漸縮管的局部阻力 pj3=0.1×(1.2×6.252)/2=2.36Pa 進(jìn)風(fēng)格柵：進(jìn)風(fēng)格

15、柵為固定百葉格柵，外形尺寸為630×500mm，有效通風(fēng)面積系數(shù)為0.8，則固定百葉格柵有效通風(fēng)面積為 0.63×0.5×0.8=0.252m2 其迎面風(fēng)速為 4500/（3600×0.252）=5 m/s 查附錄14序號(hào)30，得=0.9，對(duì)應(yīng)面風(fēng)速，固定百葉格柵的局部阻力 p4=0.9×(1.2×52)/2=13.5Pa 該管段局部阻力 Pj=pj1+2pj2+pj3+pj4 =15.1+9.4+2.36+13.5 =40.36Pa 該管段總阻力 P5-6=Py+Pj=5.76+40.36=46.12Pa5檢查并聯(lián)管路的阻力平衡 用

16、同樣的方法，舉行并聯(lián)管段73、82的水力計(jì)算，并將結(jié)果列入表8-4中。 管段73： 沿程壓力損失 Py=9.1 Pa 局部壓力損失 Pj=28.9 Pa 該管段總阻力P7-3=Py+Pj=9.1+28.9=38Pa 管段82：沿程壓力損失 Py=1.4 Pa 局部壓力損失 Pj=25.8 Pa 該管段總阻力 P8-2=Py+Pj=1.4+25.8=27.2Pa檢查并聯(lián)管路的阻力平衡： 管段12的總阻力P1-2=30.19Pa 管段82的總阻力P8-2=27.2Pa （P1-2-P8-2）/P1-2=（30.19-27.2）/30.19=9.9%;15% 管段123的總阻力P1-2-3=P1-2

17、+P2-3=30.19+10.6=40.79 Pa 管段73的總阻力P7-3=38Pa （P1-2-3-P7-3）/P1-2-3=（40.79-38）/40.79=6.8%15% 檢查結(jié)果表明，兩個(gè)并聯(lián)管路的阻力平衡都滿意設(shè)計(jì)要求。倘若不滿意要求的話，可以通過(guò)調(diào)節(jié)管徑的方法使之達(dá)到平衡要求。 5計(jì)算最不利環(huán)路阻力 P=P1-2+P2-3+P3-4+P4-5 +P5-6 =30.19+10.6+80.14+290+46.12 =457.05 Pa 本系統(tǒng)所需風(fēng)機(jī)的壓頭應(yīng)能克服457.05Pa阻力。8-4管道水力計(jì)算表 四風(fēng)道壓力損失估算法 對(duì)于一般的空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)道壓力損失值可按下式估算 P=pyl（1+k）+ps (Pa) 式中 py單位管長(zhǎng)沿程壓力損失，即單位管長(zhǎng)摩擦阻