空调系统的风道设计(课堂PPT)

条件不符的须修正
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• （二）局部压力损失的基本计算公式
• 局部压力损失 Z 是空气流经风管中的管件及设备时，由 于流速的大小和方向变化以及产生涡流而造成比较集中
的能量损失。
• 风管的局部压力损失计算公式如下：
•
Z 2
（Pa）
2
• 式中 ζ—局部阻力系数；
• ʋ—ζ与之对应的断面流速。
• 影响局部阻力系数ζ的主要因素有：管件形状、壁面粗 糙度以及雷诺数。
• 长度为l(m)的风管沿程压力损失可按下式计算：
• Pm Rml
(Pa)
• R m —单位管长沿程压力损失，也称为单位管长摩擦阻
力损失，Pa/ m。
2
•
Rm D 2 (Pa)
• 式中 ρ—空气密度，标准状况下ρ=1.2kg/m3；
• υ—风管内空气的平均流速，m/s；
• D —风管的当量直径，m，
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二、风道的设计计算方法 三、假想流速法风道计算方法
步骤：
1、绘制系统轴侧图，标注各段长度和风量。
2、选定最不利环路（一般指最长或局部构件最多的分 支管路）。
3、选定流速，确定断面尺寸。然后根据选定了的风管 断面尺寸和风量，计算出风道内实际流速。
通过矩形风管的风量：G=3600abυ (m3/h)
空调系统的风道设计
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风道是空调工程的重要 组成部分，空调房间的送回、 风量能否达到设计要求，完 全取决于风道和风机。本章 介绍风机的选型和风道的设计。
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2
第一节 风道内空气流动阻力
风机的选型涉及到两个参数，即风量和风压，风量由 送风量确定。风压可以理解为风机给空气提供的能量。
空气在风道内流动时，形成空气流动阻力，即摩 擦 阻力和局部阻力。风机的风压必须能克服流动阻力并使 出风具有 一定速度。
p dB
A2 2
pdB
A2 2
lA
B
R.pm
j
B
2 A
p q2B
p
dB
lA
BRA
2
m
lABRm
6 A 2
断面C
断面D
p q D 0 大气压
p dD
2 A
2
p jD
p qD
p dD
0
2 A
2
2 A
2
p qC p qD lC D R m lC D R m
p dC
2 A
2
p jC
空间，弯头、三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小。为
了节省建筑空间，布置美观，一般民用建筑空调系统送、
回风管道的断面形状均以矩形为宜。
为了减少系统阻力，进行风道设计时，矩形风管的高
宽比宜小于6，最大不应超过1. 0。
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第三节 风道的设计计算 一、风道设计原则：经济、实用 二、风道设计的基本任务
1．确定风管的断面形状，选择风管的断面尺寸。
薄钢板有普通薄钢板和镀锌薄钢板两种，厚度一般为
0.5~1.5mm左右。 对于有防腐要求的空调工程，可采用硬聚氯乙烯塑料板或玻璃
钢板制作的风管。硬聚氯乙烯塑料板表面光滑，制作方便，但不耐
高温，也不耐寒，在热辐射作用下容易脆裂。所以，仅限于室内应
用，且流体温度不可超过-10~+60℃。 以砖、混凝土等材料制作风管，主要用于与建筑、结构相配合
p qC
p dC
lC D R m
2 A
2
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风道内空气流动规律
1、当空气由静止变为流动状态时，只能靠降低静压转化 为动压来实现，且动压为正。
2、以风机为界，吸入侧的压力都为负值，压出侧的压力 都为正值且在风机入口处全压和静压最小，在风机的出 口处全压和静压最大。由此，要保持风管接口处的严密， 否则会有空气漏进漏出，影响空调效果。
2．计算风管内的压力损失，最终确定风管的断面尺
寸，并选择合适的通风机。
风管的压力损失∆P由沿程压力损失∆Py和局部压力
损失∆Pj两部分组成：
∆P=∆Py+∆Pj
（Pa）
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• （一）沿程压力损失的基本计算公式
• 沿程压力损失是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的 摩擦而产生的沿程能量损失，又称为摩擦阻力损失。
的场合。为了减少阻力、降低噪声，可采用降低管内流速、在风管
内壁衬贴吸声材料等技术措施。
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风管断面形状的选择
风管断面形状：
圆形断面的风管—强度大、阻力小、消耗材料少，但
加工工艺比较复杂，占用空间多，布置时难以与建筑、结
构配合，常用于高速送风的空调系统；
矩形断面的风管—易加工、好布置，能充分利用建筑
式中：a，b—分别为风管断面净宽和净高，m。
通过园形风管的风量：G=900πd2υ
(m3/h)
式中：d—为圆形风管内径，. m。
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4、计算各管段的单位长度摩擦阻力Rm和局部阻力Z。阻 力计算应从最不利环路开始。
5、计算各段总阻力，并检查并联管路的阻力平衡情况。 6、根据系统的总阻力和总风量选择风机。
断面A
p jA 0
p dA
A2 2
p jA 0 大气压
pdA
A2 2
断p面q AB
p jA
p dA
0
2 A
2
pq2AA
2
p jA
pdA
0
A2 2
2 A
2
p qB
pqA lAB Rm
A2 2
l A p BqBRm
pqA
lAB Rm
A2 2
lABRm
p dB
A2 2
p jB
p qB
• 圆形风管的当量直径 D =d，d为风管直径；
• 矩形风管的流速当量直径 D =2ab/(a+b)，a、b分别为 矩形风管的两个边长；流量当量直径在表8-5可查。
• λ—摩擦阻力系数
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注意：
该图在以下条件制作： 1、大气压力：101325Pa 2、温度：20℃ 3、相对湿度：60% 4、密度：1.2kg/m3 5、运动粘度：15.06*10－6m2/s 6、管道粗糙度： K＝0
V p(V pmZ)
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3
一、摩擦阻力
圆风管：pm
l
4Rs
2
2
Rs
D2
4
D
D 4ห้องสมุดไป่ตู้
.
A Rs U
4
第二节 风道内的压力分布
空气在风道内流动时，空气压力的变化应符合伯努利方程
pj1212pj2222p12
1
2
1
2
风道内压力包括动压和静压，通称全压。
pq pj pd
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5
一、仅有摩擦阻力的简单风道 假定风道内没有局部阻力，进出口不形成局部阻力
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3、风道两个断面的全压差即为两断面间风道的总压 力损失。
4、风机压头等于风机进、出口处的全压差，或者说 等于风道的阻力及出口处动压损失之和，亦即等于风 道的总阻力。
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管材料的选择
用作风管的材料有薄钢板、硬聚氯乙烯塑料板、玻璃钢板、
胶合板、铝板、砖及混凝土等。
需要经常移动的风管—大多采用柔性材料制成各种软管，如 塑料软管、金属软管、橡胶软管等。