章丘風管風量的計算方法及風壓與風量的關係

章丘在通風（fēng）管（guǎn）道、集塵抽排的管路計算（suàn）中，還是單一的風機選型中，都要直（zhí）麵風機的一個重要參數，即風量，那麽我（wǒ）們該如何通（tōng）過一定的已（yǐ）設條件（jiàn）或已知的（de）參數來計算風量呢？有（yǒu）沒好（hǎo）的風量（liàng）計算方法？或是通過計算方法得知（zhī）風（fēng）壓與風量的關係呢？

 下麵我們從實際（jì）一案例來說明：

章丘（qiū） 1、假設在直（zhí）徑300mm的風管中風速為0.5m/m,它的風壓是多少（shǎo）帕？怎麽計算？
  解（jiě）：（首（shǒu）先，我們要知（zhī）道風機壓力是做什（shí）麽用（yòng）的，通俗的講：風機壓力是保證流量（liàng）的（de）一種手段。基於上述定義，我們可以通過一些公式來計算出在300mm管道（dào）中要保證風速為0.5m/s時所需的壓力。）
  1.1 壓力（lì）： 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：在每米直（zhí）徑300mm風管中要保證0.5m/s的風速壓力應為0.07Pa。
 2.假如（rú）一台風機它的風量為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（dào）是直（zhí）徑400mm,靠近風機的*個抽（chōu）風口的風壓和抽風量肯定大於後（hòu）麵的抽風口，要怎麽樣配管才能使所有的抽風口（kǒu）的抽風量一樣？要（yào）怎麽計算？
 解：
  2.1風管中的流速：
   ν=Q/(r^2*3.14*3600) =10000/(0.2^2*3.14*3600) =22.11(m/s)   
  2.2平衡各抽風口的壓力，並計算出各個抽風口的直徑：
為保證各抽風口的（de）流量相等，需對（duì）各抽風口的壓力進行平衡，我（wǒ）們（men）采用試算法（fǎ）調管徑。當（dāng）支管與主環（huán）路阻力不平衡時，可重新選（xuǎn）擇支管的管（guǎn）徑和流速，重新計算阻力直至平衡（héng）為止。這種方法是可行的，但隻有試算（suàn）多次才能找到符（fú）合節點壓（yā）力平（píng）衡要求（qiú）的管徑。 設1-2段的阻力值（zhí）為Ho，為（wéi）使節點2的壓力達到平衡（héng），應使4-2段的阻力H等於Ho。設每（měi）一個抽風口的間距為1m,每條支管長為1m（如圖）： 2.3 計（jì）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）的風（fēng）量的計算不僅有公式，而且（qiě）還需（xū）具備對（duì）管路各壓力（lì）點的了（le）解，所以選擇風量對應的風（fēng）機選型時，必須（xū）考慮全麵，而且綜合全部（bù）因素。
  一般風壓就是垂直於氣流（liú）方向的平麵所受到的（de）風的壓力。根據伯努利方程得出的風－壓關係，風（fēng）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（sù）[m/s]。
  由於空氣密度(ro)和重度(r)的關係（xì）為 r=ro·g, 因（yīn）此有 ro=r/g。在(1)中使用這一關係，得（dé）到（dào）
        wp=0.5·r·v²/g (2)
  此式為標（biāo）準風壓（yā）公式。在標準狀態下(氣壓為1013 hPa, 溫度為15°C), 空氣重度r=0.01225 [kN/m³]。緯度為45°處（chù）的重（chóng）力加速度g=9.8[m/s²], 我們得到
        wp=v²/1600 (3)
  此式為用風速估計風壓的通用公式。應當（dāng）指出的是，空氣重（chóng）度和重力加速度隨（suí）緯度和海拔高度而變。一般來說，r/g 在高原上要比在平原地區小（xiǎo），也（yě）就是說（shuō）同樣的風速在相同的溫度下，其產生的風壓在高原上比在平原地區小（xiǎo）。

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