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風管風量的計算方法及風壓與風量的關系

閱讀:45371發布時間:2014-6-9

   相信大家無論在通風管道集塵抽排的管路計算中,還是單一的風機選型中,都要直面風機的一個重要參數,即風量,那么我們該如何通過一定的已設條件或已知的參數來計算風量呢有沒好的風量計算方法或是通過計算方法得知風壓與風量的關系呢

  下面我們從實際一案例來說明:

 1、假設在直徑300mm的風管中風速為0.5m/m,它的風壓是多少帕?怎么計算?

  解:首先,我們要知道風機壓力是做什么用的,通俗的講:風機壓力是保證流量的一種手段。基于上述定義,我們可以通過一些公式來計算出在300mm管道中要保證風速為0.5m/s時所需的壓力。)

  1.1 壓力: Re=(D*ν/0.0000151) =(0.3*0.5/0.0000151) =9933.77 Pa

   1.2 風阻系數: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:在每米直徑300mm風管中要保證0.5m/s的風速壓力應為0.07Pa。

 2.假如一臺風機它的風量為10000³/h,分別給10個房間抽風,就是有10個抽風口,風管的主管道是直徑400mm,靠近風機的*個抽風口的風壓和抽風量肯定大于后面的抽風口,要怎么樣配管才能使所有的抽風口的抽風量一樣?要怎么計算?

 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,并計算出各個抽風口的直徑:

    為保證各抽風口的流量相等,需對各抽風口的壓力進行平衡,我們采用試算法調管徑。當支管與主環路阻力不平衡時,可重新選擇支管的管徑和流速,重新計算阻力直至平衡為止。這種方法是可行的,但只有試算多次才能找到符合節點壓力平衡要求的管徑。   設1-2段的阻力值為Ho,為使節點2的壓力達到平衡,應使4-2段的阻力H等于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:       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段的壓力并計算出2-4段的管道直徑:       D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5

  由以上實例可看出,風管的風量的計算不僅有公式,而且還需具備對管路各壓力點的了解,所以選擇風量對應的風機選型時,必須考慮全面,而且綜合全部因素。

  一般風壓就是垂直于氣流方向的平面所受到的風的壓力。根據伯努利方程得出的風-壓關系,風的動壓為
        wp=0.5·ro·v² (1)
    wp為風壓[kN/m²],ro為空氣密度[kg/m³],v為風速[m/s]。
  由于空氣密度(ro)和重度(r)的關系為 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用這一關系,得到
        wp=0.5·r·v²/g (2)
  此式為標準風壓公式。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°處的重力加速度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。應當指出的是,空氣重度和重力加速度隨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,也就是說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。


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