散熱風機的選擇及風道設(shè)計

散熱風機的選擇及風道設(shè)計目的和范圍本文檔為電氣設(shè)備的散熱風機的選擇及風道設(shè)計供給參考指導。術(shù)語表1序號序號術(shù)語描述1流量單位時間內(nèi)流過風機的氣體容積。2風機出口截面上的總壓與進口截面上的總壓之差。氣流在某一點或某一截面上的全壓等于該點全壓或該截面上的動壓和靜壓之和。3動壓風機出口截面上氣體的動能所表征的壓力。馬上氣體從零速度加速至某一速度所需的壓力。4風機的全壓減去風機的動壓。即氣流中某一點或布滿氣體的空間的某一點確實定壓力與大氣壓靜壓力之差。風機選型計算概述散熱設(shè)計中常選用的風機可分為軸流風機和離心風機兩大類。軸流風機：氣流軸向進入風機葉輪后，在旋轉(zhuǎn)葉片的流道中沿著軸線方向流淌一般用在設(shè)備風阻不大的場合。如掌握柜、開關(guān)柜等。離心風機：氣流進入旋轉(zhuǎn)的葉片通道，在離心力作用下氣體被壓縮并沿著半徑方向流淌。離心風機又可細分為〔1〕90°的離〔2〕90°的離心式葉輪。徑向葉〔3〕后向葉輪葉適用于風量寬的場合。設(shè)備風阻較大，對風速有強制要求的場合使用。風機選型計算這是風機選型過程的要素。確定風機的使用環(huán)境條件能正常使用，環(huán)境要求主要從以下5個方面考慮：工作環(huán)境溫度；2.存儲環(huán)境溫度；3.相對濕度；4.大氣壓強；5.海拔高度。介質(zhì)及其特性40℃，55℃。電氣產(chǎn)品要求運行時的環(huán)境溫度大于5-40——55℃；風機B流量計算間內(nèi)器件發(fā)出的熱量應(yīng)與流過器件的空氣吸取的熱量一樣。即Q=ρq‘C?T 〔1〕實際工程設(shè)計中常將式〔1〕中的參數(shù)帶入，簡化成如下閱歷公式q‘=

Q

〔2〕q‘——實際所需的風量，m3/h;Q——散熱量，W?T——10——15℃。ρ——空氣的密度kg/m3;——空氣的定壓比熱容，j/kg·℃1.5——2。壓力計算分為兩局部：〔1〕Δp1當散熱器在風的流道中成串聯(lián)布置時，則總風阻Δp′1

=nΔp1

〔3〕1n為流到中散熱器的串聯(lián)數(shù)量，并聯(lián)布置時Δp′ =Δp112Δp，該局部阻力主要有風道的設(shè)計打算。被冷卻設(shè)計總的風阻2?p=Δp，1

+Δp2 〔4〕?p機的合理工作區(qū)內(nèi)。風道內(nèi)空氣流淌的阻力計算的能量損失，稱為局部阻力。摩擦阻力計算式計算：Δp=λ1

×ρv2l (5)m 4RS 2對于圓形風管，摩擦阻力計算公式可改寫為λmΔp=λmD

×ρv2l (6)2單位長度的摩擦阻力〔比摩阻〕為R=λm D

×ρv22

(7)式中：λ——摩擦阻力系數(shù)；v——風管內(nèi)空氣的平均流速m/s;ρ——空氣的密度kg/m3;l——風管長度，m;圓形風管直徑，m。摩擦阻力系數(shù)λ風凝土風管流淌狀態(tài)才屬于粗糙區(qū)。計算過渡區(qū)摩擦阻力系數(shù)的公式如下：1 =?2lg(K√λ

+2.51) (8)Re√λ風管內(nèi)壁粗糙度，mm；D——風管直徑，mm；4常用材料粗糙度風管材料粗糙度〔mm〕風管材料粗糙度〔mm〕薄鋼板或鍍鋅薄鋼板0.15~0.18膠合板1.0塑料板0.01~0.05磚砌體3~6礦渣石膏板1.0混凝土1~3礦渣混凝土板1.5木板0.2~1.0矩形風管的當量直徑：直徑為：D=2abV a+b

(9)式中：a、b為矩形風管的邊長，mm。力四個參數(shù)中的任意兩個，即可求得其余兩個參數(shù)。1通風管道單位長度摩擦阻力線算圖00 0 需要說明的是，上表的線算圖是是按過渡區(qū)的值，在壓力B=101.3kPa、=15.06×10-6m2/s、壁粗糙度K=0.15mm00 0 R R R ()0.91()0.1mm000式中：Rm——實際的單位長度摩擦阻力，Pa/m;Pa/m;ρ——實際空氣的密度kg/m3;m2/sR R KKRmt B m0

〔10〕〔11〕Kt——溫度修正系數(shù)；環(huán)境空氣壓力修正系數(shù)；t——實際空氣溫度；B——實際的環(huán)境空氣壓力，kPa:R R KRmr m0K K (Kv)0.25rKr——管道壁粗糙度修正系數(shù)；V——管內(nèi)空氣流速，m/s。局部阻力

〔12〕KK273200.825t273tK (B101.3)0.9B〔14〕〔15〕ZζZζυ2ρ2〔16〕〔即局Z，再除以與速度相應(yīng)的動壓。下表為局部管件常見局部阻力系數(shù)。表5 局部阻力系數(shù)

Δp2=Δpm+Z 〔17〕其它留意事項在同一個風道中，當一臺風機不能滿足實際要求時，就必需承受幾臺風聯(lián)。需并聯(lián)使用時應(yīng)優(yōu)先選擇同型號的風機并聯(lián)，風機并聯(lián)后風機的壓力與D為風機