大竹風管風量的計算方法及風壓與風量（liàng）的關係

在通風管道、集塵抽（chōu）排的管路計算中，還是單一的風機選型中，都要直麵風機的一個重要參（cān）數，即風量，那麽我們該如（rú）何通過一定的已設條件或已知的參數（shù）來計算風量呢？有沒好的風量計算（suàn）方法？或是通（tōng）過計算方法得知風（fēng）壓與風量（liàng）的關係呢？

大竹 下麵我們從實際一案例來說明：

 1、假設在直徑300mm的風管中風速（sù）為0.5m/m,它的風壓是多少帕？怎麽計算？
  解：（首先，我們（men）要知道風機壓力是（shì）做什麽用的，通（tōng）俗的講（jiǎng）：風機壓（yā）力是保證流量的（de）一種手段。基於上述定義，我們可以通過一（yī）些公式來計算出在300mm管道中要（yào）保（bǎo）證風速為0.5m/s時所（suǒ）需的壓（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（gù）：在每米直徑300mm風管中要保證0.5m/s的風速壓力應（yīng）為0.07Pa。
 2.假如一台風機（jī）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，風管的主管道是直徑（jìng）400mm,靠近風機的*個抽風口的風壓和抽風量肯定大於後麵的抽風口，要怎（zěn）麽樣配管才能使所有的抽風口的抽風量一樣？要怎麽計算？
 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平衡各抽風口（kǒu）的壓力，並計算出各個抽風口（kǒu）的直徑：
為保證各（gè）抽風口的流量相等，需對各抽風（fēng）口的壓力進行平衡，我們采用試算法調管徑。當支管與（yǔ）主環路阻力（lì）不（bú）平（píng）衡時，可重新選擇支管的管徑（jìng）和流速，重新計算（suàn）阻力直至（zhì）平衡為止。這種方法是可行的，但隻有試算多次才能（néng）找到符（fú）合節點壓力平衡要求的管徑。 設（shè）1-2段的阻（zǔ）力值為Ho，為（wéi）使節點2的壓力達到平衡，應（yīng）使4-2段的阻力H等於Ho。設每一個抽風口的間距為1m,每條支管長為1m（如圖）： 2.3 計算出每條支管的平均流量（liàng）： Qo=Q/10=10000/10=1000m3/h 2.4、計算出1-2段的管道直（zhí）徑（jìng）： 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（zǔ）力（lì）： 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（de）壓力並計算出2-4段的管道直徑： D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5
  由以上實例可看出，風管（guǎn）的（de）風量的計算不僅有公式，而且還需具備（bèi）對管路各壓（yā）力點的了解（jiě），所以選擇風量對（duì）應（yīng）的風機選型時，必須考慮全麵，而且綜合全部因素。
  一般風壓就（jiù）是垂直於氣流方向的平麵所受到的風的壓力。根據伯努（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（yā）[kN/m²]，ro為空氣（qì）密度[kg/m³]，v為風（fēng）速[m/s]。
  由於空氣密度(ro)和重（chóng）度(r)的（de）關係（xì）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（cǐ）式為標準（zhǔn）風壓公式。在標準狀態下(氣壓為1013 hPa, 溫（wēn）度為15°C), 空（kōng）氣重度r=0.01225 [kN/m³]。緯度為45°處的重力加速度g=9.8[m/s²], 我們得到（dào）
        wp=v²/1600 (3)
  此式（shì）為用（yòng）風速估計風壓的通用公式。應當指出的（de）是，空氣（qì）重（chóng）度和重（chóng）力加速度（dù）隨緯度和（hé）海拔高度而變。一般來說，r/g 在高（gāo）原上要比（bǐ）在平原地區小，也就是說同樣的風速在相同的溫度（dù）下，其產生的（de）風壓在高原上比在（zài）平原地區小。

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