《通風阻力測定》課件

通風阻力測定該PPT課件將深入探討通風阻力測定的概念、原理和流程,為您提供全面的理解和應用指引。通過本課程,您將掌握通風阻力測定的核心知識,為工程項目的順利實施做好充分準備。M課程簡介課程主要內容本課程將全面介紹通風管道的工作原理及阻力測定方法,涵蓋通風系統(tǒng)設計、施工、調試、維護等各個環(huán)節(jié)。適用對象本課程適合暖通工程師、建筑設計師以及其他需要了解通風系統(tǒng)設計的從業(yè)人員。課程目標掌握通風阻力的概念和計算方法了解通風管道及系統(tǒng)的設計要點學會通風系統(tǒng)的調試和維護技巧通風管道和通風系統(tǒng)的作用通風管道與通風系統(tǒng)在各類建筑環(huán)境中扮演著關鍵角色。它們負責維持室內空氣質量,確保整體空氣循環(huán)順暢,為居民或工作人員提供清新舒適的生活和工作環(huán)境。通風系統(tǒng)還能實現(xiàn)溫度、濕度、風量等參數(shù)的精確控制,從而調節(jié)室內環(huán)境,提高用能效率,為建筑物的使用者帶來最佳的使用體驗。通風阻力的概念及影響因素通風阻力的概念通風阻力是指氣流在通過管道、風口、風機等設備時所遭受的阻力。這種阻力會影響系統(tǒng)的風量和風壓,需要在設計時予以重點考慮。主要影響因素通風阻力的主要影響因素包括管道形狀、尺寸、長度、表面粗糙度、管道附件、氣流方向變化等。合理的設計可大幅降低通風系統(tǒng)的阻力損失。管道內流體阻力的分類靜壓阻力由于管壁產(chǎn)生的沿程摩擦損失,導致流動壓力降低。動壓阻力由于流體流速變化引起的局部損失,如管道的擴散、縮小等。局部阻力管道上各種附件如彎頭、閥門等產(chǎn)生的局部損失?？傋枇艿纼攘黧w流動所遇到的全部阻力,包括靜壓、動壓和局部三種。風管中的阻力類型局部阻力由于風管中的拐彎、擴張、縮縮等局部變化引起的壓力損失。摩擦阻力由于風管內表面粗糙及流體與管道壁面間的摩擦引起的壓力損失。慣性阻力由于流體在進入和離開風管時的加速和減速引起的壓力損失。其他因素引起的阻力如溫度變化、湍流、管道堵塞等也會導致額外的風管阻力。管道突縮擴張的流阻力計算1突縮流阻力由于管徑突變導致流量收縮或擴大,引起的局部損失2擴散損失流體從小管徑進入大管徑時,發(fā)生擴散而產(chǎn)生的損失3收縮損失流體從大管徑進入小管徑時,發(fā)生收縮而產(chǎn)生的損失管道突縮擴張會引起局部流阻力損失。擴縮段產(chǎn)生的阻力損失主要包括突縮流阻力和擴散或收縮損失兩部分。通過計算這些流阻力,可以更好地預測管道系統(tǒng)的總壓力損失,為后續(xù)設計優(yōu)化提供依據(jù)。管件和附件的流阻力計算1管件形狀不同形狀的管件會產(chǎn)生不同程度的流阻2接頭類型螺紋、法蘭等不同接頭形式影響流阻3附件類型閥門、消聲器等附件會增加系統(tǒng)阻力管件和附件的流阻力是通風管道系統(tǒng)中重要的組成部分。不同形狀、大小和類型的管件以及附件設備都會對系統(tǒng)總阻力產(chǎn)生一定影響。因此在設計時需要準確計算各類管件和附件的流阻力,以優(yōu)化整個通風系統(tǒng)的性能。各類管件的阻力系數(shù)值不同類型的管件會對流體產(chǎn)生不同程度的阻力。下表總結了常見管件的阻力系數(shù)值，供設計人員參考:管件類型阻力系數(shù)值范圍90度彎頭（半徑等于管徑）0.3-0.545度彎頭0.2-0.4T型三通口（分流）1.0-1.5T型三通口（合流）0.5-1.0管道擴張（平緩變徑）0.1-0.5管道縮?。ㄆ骄徸儚剑?.2-0.8直管段的阻力計算確定管道參數(shù)確定管道的直徑、粗糙度、長度等基本參數(shù)。選擇合適公式根據(jù)流體種類、管道材質等選擇合適的管道流阻公式。計算動壓損失利用選定的公式計算管道直段產(chǎn)生的動壓損失。添加局部損失將管道附件和變徑產(chǎn)生的局部損失一并計入總阻力。管道布置對阻力的影響1轉彎處阻力增大管道在轉彎處會產(chǎn)生流場剝離,從而增加局部阻力。轉彎角度越大,阻力越大。2管徑突然變化管徑的突然擴大或縮小會導致流場分離和湍流,增加流阻。應盡量減少突然變徑。3管道長度影響管道越長,沿程阻力越大。應盡量縮短管道長度,減少管線彎曲。4附件布置位置閥門、三通等附件應遠離彎頭、擴散器等局部阻力較大的部位,以減少附加阻力。管網(wǎng)設計對阻力的影響合理布局管網(wǎng)設計需要考慮管道走向和轉彎情況,盡量減少管道曲折和突然變向,以降低阻力。管徑選擇選擇合適的管徑可以降低管道流阻,但過大的管徑會增加初期投資。需要權衡平衡。系統(tǒng)完整性管網(wǎng)設計要確保系統(tǒng)各部分之間的協(xié)調配合,減少不必要的分支和連接件,降低整體阻力。阻力系數(shù)的測定方法靜壓測量法通過在管道壁上設置壓力測點,測量管內靜壓力的變化,可以計算出管道各部位的流阻。是最常用的阻力系數(shù)測定方法。風量測量法利用專門的風量測量裝置,如風速儀、風量罩等,測量管道截面風速或風量,結合壓力測量數(shù)據(jù)計算阻力系數(shù)。適用于大口徑管道。水力實驗法在實驗室中利用水作為工質,模擬管內液體流動過程,通過測量壓力損失和流量數(shù)據(jù),計算出管件的阻力系數(shù)。適用于復雜管件。靜壓和動壓的概念靜壓靜壓是流體在管道內部施加的垂直于管道表面的壓力。它代表了流體本身的壓力,不包括因流動而產(chǎn)生的壓力。靜壓可以通過使用壓力表進行測量。動壓動壓是由于流體流動而產(chǎn)生的壓力。當流體在管道內運動時,會產(chǎn)生一種附加壓力,稱為動壓。動壓是由流體的速度平方成正比的。動壓可以通過測量流體的流速來計算。風量和風壓的測量準確測量風量和風壓是通風系統(tǒng)設計和調試的關鍵。采用專業(yè)的壓差測量儀器可以測定系統(tǒng)內各點的靜壓和動壓,從而計算出實際的風量。同時還要注意測壓孔的布置和數(shù)量要求,以確保測量結果的準確性。通過對風量和風壓的測量,可以全面了解整個通風系統(tǒng)的運行狀態(tài),為系統(tǒng)的優(yōu)化設計、調試和日常維護提供重要依據(jù)。全壓、靜壓和動壓的關系1全壓全壓是風管內氣流的總壓力,包括了靜壓和動壓兩部分。它代表了氣流的總能量。2靜壓靜壓是氣流沿管道橫向的壓力,反映了氣流與管壁之間的壓差。3動壓動壓是氣流沿管道縱向的壓力,反映了氣流的動能。動壓越大,氣流速度越快。測壓孔的布置和數(shù)量要求合理布置測壓孔應布置在流體流動的典型位置,如直管段、管道變徑處、附件前后等關鍵部位,以準確反映系統(tǒng)壓力狀況。足夠數(shù)量測壓孔數(shù)量應根據(jù)管道長度、變徑、附件等因素確定,確保能全面掌握系統(tǒng)中各關鍵部位的壓力情況。適當距離相鄰測壓孔應保持一定距離,以避免測量數(shù)據(jù)受到局部流場擾動的影響,確保測量結果的準確性。管路總阻力的計算步驟確定管路構造明確管道長度、直徑、材質以及各種管件類型和數(shù)量。測量靜壓和動壓在關鍵位置測量靜壓和動壓,為后續(xù)計算提供必要數(shù)據(jù)。計算管道流阻系數(shù)根據(jù)管道和管件的特性,查閱相關資料計算出各段的流阻系數(shù)。計算總阻力將各段的阻力計算結果相加,得到管路的總阻力值。拐彎、擴大和縮小對阻力的影響1管道拐彎管道拐彎會導致流體發(fā)生劇烈的方向改變,從而產(chǎn)生較大的流阻力。拐彎半徑越小,流阻力越大。2管道擴大管道從小徑擴大到大徑時,流體需要減速并改變流線,會產(chǎn)生較大的流阻力。擴大角度越大,流阻力越大。3管道縮小管道從大徑縮小到小徑時,流體需要加速并改變流線,也會產(chǎn)生一定的流阻力?？s小角度越大,流阻力越大。4合理設計通過優(yōu)化拐彎半徑、擴大縮小角度等參數(shù),可以有效降低流體在管道中的阻力損失。管路總阻力的計算實例1確定管路參數(shù)管徑、長度、附件類型等2計算每段管路的阻力系數(shù)直管段和管件阻力系數(shù)3計算管路各段的動壓損失根據(jù)管路參數(shù)和流速計算4計算管路總阻力將各段阻力損失相加得到以一個典型的通風系統(tǒng)為例,詳細計算每段管路的阻力值,并將其累加得到整個管路的總阻力。這個過程包括確定管路參數(shù)、計算阻力系數(shù)、計算動壓損失等步驟,是設計通風系統(tǒng)時非常重要的一環(huán)。自然通風系統(tǒng)的阻力計算1環(huán)境條件溫度、濕度、氣壓等對自然通風阻力的影響2管道形狀管道長度、彎曲程度對阻力的影響3出口形式出口形狀及出口阻力對系統(tǒng)阻力的影響自然通風系統(tǒng)無外部動力裝置推動,完全依靠自然氣壓差和溫度差來形成氣流。因此,需要重點考慮環(huán)境條件、管道形狀和出口形式等因素對系統(tǒng)阻力的影響,合理設計管網(wǎng)布置,以確保自然通風的穩(wěn)定性和可靠性。機械通風系統(tǒng)的阻力計算1計算管道阻力機械通風系統(tǒng)中管道的阻力需要考慮直管段、管件、擴張和縮小段等各部分的流阻力疊加計算。2確定系統(tǒng)參數(shù)包括管道直徑、長度、材質、風量、風速等數(shù)據(jù),以及管件類型和數(shù)量等信息。3選擇合適公式根據(jù)不同部位的特點,采用相應的阻力計算公式,如達西-魏斯巴赫公式、突縮擴公式等。通風系統(tǒng)選型的考慮因素系統(tǒng)需求根據(jù)建筑物的用途、空間大小和使用人員數(shù)量,確定合適的通風系統(tǒng)容量和規(guī)模?？紤]溫濕度、空氣質量和噪音等因素。施工條件評估建筑物的結構特點、管線分布和空間限制,選擇合適的管道布置方案和材質。確保施工安全和系統(tǒng)可靠性。經(jīng)濟性考量綜合評估系統(tǒng)投資成本、運行費用和維護成本,在滿足需求的前提下,選擇經(jīng)濟適用的通風系統(tǒng)方案。通風系統(tǒng)設計的注意事項1合理規(guī)劃管線走向合理規(guī)劃管線走向,避免不必要的彎曲和突縮擴張,減少流阻力損失。2選擇合適的管材選用表面光滑、內壁平整的管材,并合理控制管材的粗糙度,減少摩擦阻力。3布置高效管件盡量采用流阻小的管件,如彎頭、擴散器等,避免使用阻力較大的T型接頭。4合理設置測壓孔在關鍵位置設置足夠的靜壓和動壓測壓孔,方便系統(tǒng)調試與運行監(jiān)控。通風管道的施工要點尺寸準確管道材料尺寸應嚴格按照設計圖紙進行切割和連接,并確保安裝位置的空間滿足要求。連接牢固采用可靠的連接方式,如焊接、搭接或掛鉤等,防止管道松動或脫落。支撐牢固穩(wěn)固的管道支架可承受管道重量,抵抗外部振動和沖擊,保證管道整體穩(wěn)定性。氣密性強通過選用優(yōu)質密封材料和精密安裝,確保管道系統(tǒng)的氣密性,避免漏風。通風系統(tǒng)調試和平衡1系統(tǒng)檢查仔細檢查管道、閥門和設備的連接情況。2風量平衡調節(jié)風機轉速和閥門開度,實現(xiàn)各分支的設計風量。3靜壓平衡通過測量靜壓并調整閥門,確保系統(tǒng)靜壓滿足要求。4性能驗證檢測實際風量、靜壓和噪聲是否符合設計指標。通風系統(tǒng)調試和平衡是確保系統(tǒng)運行效果的關鍵步驟。首先要仔細檢查管道、閥門和設備的連接情況,然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)調節(jié)風機轉速和閥門開度,使各分支的實際風量達到設計要求。同時還要測量靜壓值,調整閥門以滿足系統(tǒng)的靜壓要求。最后,驗證實際風量、靜壓和噪聲指標是否符合設計標準。通風系統(tǒng)的維護和保養(yǎng)定期檢查定期檢查通風系統(tǒng)各組件的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。保持清潔定期清潔濾網(wǎng)、風機葉輪、管道內壁,保持通風系統(tǒng)的潔凈。定期潤滑對風機軸承、齒輪等運動部件進行潤滑,延長使用壽命。及時更換對已損壞或老化的零部件及時進行更換,確保系統(tǒng)正常運轉。通風系統(tǒng)故障排查和解決常見故障通風系統(tǒng)可能出現(xiàn)電機故障、管道堵塞、感應器失靈等問題。及時排查并分析故障原因至關重要。故障診斷使用儀表設備測量溫度、壓力、流量等參數(shù),對比設計指標,可以快速定位問題所在。維修方案根據(jù)故障類型采取相應的修理措施,如更換零件、清潔管路等。對于嚴重故障還需制定應急預案。系統(tǒng)調試修復故障后需重新調試系統(tǒng),確保各部件工作協(xié)調,滿足設計要求。定期檢查也很重要。本課程的重點與難點課程難點本課程的難點在于阻力系數(shù)的計算方法以及如何準確評估管路系統(tǒng)的總阻力。需要掌握復雜的流體力學理論并進行大量數(shù)學計算。課程重點本課程的重點在于理解通風管道系統(tǒng)的工作原理、管路阻力的來源以及