第六章通风动力
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第六章-通风发酵设备-第二节搅拌器轴功率的计算
P0/( N 3D 5) =K [(ND2) / ] m
Np= K ReM m
圆盘六平直叶涡轮 Np＝0.6 圆盘六弯叶涡轮 Np≡4.7 圆盘六剪叶涡轮 Np≡3.7
（二）多只涡轮在不通气条件 下输入搅拌液体的功率计算
在相同的转速下，多只涡轮比单只涡轮输出更 多的功率，其增加程度除叶轮的个数之外，还 决定于涡轮间的距离。
Pn＝nP0
（三）通气情况下的搅拌功率 Pg的计算
同一搅拌器在相等的转速下输入通气液 体的功率比不通气流体的为低。
可能的原因是由于通气使液体的重度降 低导致搅拌功率的降低。
功率下降的程度与通气量及液体翻动量 等因素有关，主要地决定于涡轮周围气 流接触的状况。
通气准数：
Na＝Q/ND3来关联功率的下降程度 Na＜0.035 Pg/P0＝1～12.6Na Na＜0.035 Pg/P0＝1～12.6Na Q——通气量 m3/min
生物工程设备
第六章 通风发酵设备
第二节 搅拌器轴功率的计算
一、搅拌器轴功率的计算 轴功率：搅拌器输入搅拌液体的功率，
是指搅拌器以既定的速度运转时，用以 克服介质的阻力所需的功率。它包括机 械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不 是电动机的轴功率或耗用功率。
（一）搅拌功率计算的基本方 程式
单只涡轮在不通气条件下输送搅拌液体 的功率计算，
牛顿型流体：粘度μ只是温度的函数，与 流动状态无关。服从牛顿粘性定律。
非牛顿流体：粘度μ不仅是温度的函数， 随流动状态而变化。
（一）非牛顿型发酵醪的流变 等特性
牛顿型流体的流态式为直线，服从牛顿特性定 律：
=dw/dr
所有气体以及大多数低分子量的液体都属于牛 顿型流体，（2）彬汉塑型性流体
Np= K ReM m
圆盘六平直叶涡轮 Np＝0.6 圆盘六弯叶涡轮 Np≡4.7 圆盘六剪叶涡轮 Np≡3.7
（二）多只涡轮在不通气条件 下输入搅拌液体的功率计算
在相同的转速下，多只涡轮比单只涡轮输出更 多的功率，其增加程度除叶轮的个数之外，还 决定于涡轮间的距离。
Pn＝nP0
（三）通气情况下的搅拌功率 Pg的计算
同一搅拌器在相等的转速下输入通气液 体的功率比不通气流体的为低。
可能的原因是由于通气使液体的重度降 低导致搅拌功率的降低。
功率下降的程度与通气量及液体翻动量 等因素有关，主要地决定于涡轮周围气 流接触的状况。
通气准数：
Na＝Q/ND3来关联功率的下降程度 Na＜0.035 Pg/P0＝1～12.6Na Na＜0.035 Pg/P0＝1～12.6Na Q——通气量 m3/min
生物工程设备
第六章 通风发酵设备
第二节 搅拌器轴功率的计算
一、搅拌器轴功率的计算 轴功率：搅拌器输入搅拌液体的功率，
是指搅拌器以既定的速度运转时，用以 克服介质的阻力所需的功率。它包括机 械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不 是电动机的轴功率或耗用功率。
（一）搅拌功率计算的基本方 程式
单只涡轮在不通气条件下输送搅拌液体 的功率计算，
牛顿型流体：粘度μ只是温度的函数，与 流动状态无关。服从牛顿粘性定律。
非牛顿流体：粘度μ不仅是温度的函数， 随流动状态而变化。
（一）非牛顿型发酵醪的流变 等特性
牛顿型流体的流态式为直线，服从牛顿特性定 律：
=dw/dr
所有气体以及大多数低分子量的液体都属于牛 顿型流体，（2）彬汉塑型性流体
第六章 局部通风
一、排除炮烟所需风量 1. 压入式通风 前苏联В.Н.沃洛宁公式，当风筒出口到工作面的距离 Lop≤Ls＝(4～5)时，工作面所需风量或风筒出口的风量 应为： m3/min 0 . 465 AbS L L L
1/3 2 2
Q
kp
t
p
2 q
C
p
oe
e
2. 抽出式通风 前苏联В.Н.沃洛宁公式,当风筒末端至工作面的距离 时, 工作面所需风量或风筒入口风量应为：
二、矿井全风压通风
全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风 设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。按其导风设 施不同可分为： 1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流， 用风筒把新鲜空气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进 巷道中排出。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方 便，通常用于需风量不大的短巷掘进通风中。
p
Gi
局部通风装备是由局部通风动力设备、风筒及其附属 装置组成。 一、风筒 风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风 小、风阻小、重量轻、拆装简便。 1. 风筒种类 风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性两种。 刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比 金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。 柔性风筒是应用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑 料制成。其最大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。
(1)由于流经局部通风机的风流中含有一定浓度的瓦 斯与粉尘，因此，必须研制新型防爆除尘风机。(2)循环 风流通过运转风机的加热,再返回掘进工作面，使风温上 升。(3)当工作面附近发生火灾时，烟流会返回掘进工作 面，故安全性差，抗灾能力弱，灾变时有循环风流通过的 风机应立即进行控制,停止循环通风,恢复常规通风。
1/3 2 2
Q
kp
t
p
2 q
C
p
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e
2. 抽出式通风 前苏联В.Н.沃洛宁公式,当风筒末端至工作面的距离 时, 工作面所需风量或风筒入口风量应为：
二、矿井全风压通风
全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风 设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。按其导风设 施不同可分为： 1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流， 用风筒把新鲜空气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进 巷道中排出。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方 便，通常用于需风量不大的短巷掘进通风中。
p
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局部通风装备是由局部通风动力设备、风筒及其附属 装置组成。 一、风筒 风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风 小、风阻小、重量轻、拆装简便。 1. 风筒种类 风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性两种。 刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比 金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。 柔性风筒是应用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑 料制成。其最大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。
(1)由于流经局部通风机的风流中含有一定浓度的瓦 斯与粉尘，因此，必须研制新型防爆除尘风机。(2)循环 风流通过运转风机的加热,再返回掘进工作面，使风温上 升。(3)当工作面附近发生火灾时，烟流会返回掘进工作 面，故安全性差，抗灾能力弱，灾变时有循环风流通过的 风机应立即进行控制,停止循环通风,恢复常规通风。
通风安全学-第六章课后习题及答案
14.某岩巷掘进长度为300m ，断面为8m 2，风筒漏风系数为，一次爆破炸药量为10Kg ，采用压入式通风，通风时间为20min ，求该掘进工作面所需风量。
若该岩巷掘进长度延至700m ，漏风系数为，再求工作面所需风量。
解：采用压入式通风：
已知：S=8m 2，A=10Kg ，Cp=%，b=40L/kg （岩巷），t=20min 。
（1）当L=300m ，Pg=时，
1
22320.465()kp q p AbS L Q t P C =
= m 3/min
（2）当L=700m ，Pg=时,
1
22320.465()kp q p
AbS L Q t P C = = m 3/min .
15.某岩巷掘进长度为400m ，断面为6m 2，一次爆破最大炸药量10Kg ，采用抽出式通风，通风时间为15min ，求该掘进工作面所需风量。
解：采用抽出式通风：
已知：S=6m 2，A=10Kg ，Cp=%，b=40L/kg （岩巷），t=15min ，
L=15+A/5=15+2=17m 。
= m 3/min .
17.某煤巷掘进长度为500m ，断面为7m 2，采用爆破掘进方法，一次爆破炸药量6Kg ，若最大瓦斯涌出量2m 3/min ，求工作面所需风量。
解：已知：Qg=2 m 3/min ，Ci=0，Cp=1，Kg 范围：—取。
100g g
hg p i K Q Q C C =-
=400 m 3/min .
0.254he Q t =。
第六章 通风发酵设备 第三节通气发酵罐中溶氧速率与通气搅拌的关系
搅拌器对Kla值的影响
对Kla值有影响的：搅拌器的形式，直径 大小，转速，组数，搅拌器间距以及在 缸内相对位置。
增大搅拌器直径D对增加搅拌循环量有利， 增大转速对提高溶氧系数有利。一般说 要求一定的搅拌翻动量，使混合均匀， 又要求一定的转速，使得发酵液有一定 的液体速度压头，以提高溶氧水平。要 根据具体情况决定N和D.
硫酸盐氧化法的具体条件下：规定
0.2124mmol/L
所以：Nr＝KlaC*
Kla＝Nr/0.21＝4.8X103 Nr1/hr
3. 体积溶氧系数的其他表达形 式
Kla---以浓度差为推动力的体积溶氧系数 1/hr
Kd----以总压力差为传氧推动力的体积溶 氧系数 mol/mlminatm
Kr----以压力差为传氧推动力的体积溶氧 系数 kmol/m3hr&atm， mmol/Lhratm
C
NA
1 KG
1 Kg
H
Kl
1 Kl
1 HKg
1 Kl
对于易溶于水的气体，H很小。（1）式 中的H/Kl可忽略，KG=Kg
对难溶气体，好氧溶于水，H很大。 1/HKg趋向零，KL=kl
此溶解过程液膜阻力是主要因素。所以 对于氧溶解：
NA=Kl(C*-C)
C*-C是可以测量的，但其中NA是单位面积的 传氧量由于界面积不能测量，NA也不能计算。
NA=Kla(C*-C)=Qo2M Qo2------菌体呼吸强度 kmol/Kghr M―培养液中菌体浓度 m3/kg
二、体积溶氧系数Kla的测定
溶氧系数的测定方法很多： 亚硫酸钠氧化法， 取样法 排气法。 使用了各种试验仪器和方法，如滴汞电
极以及极谱仪，还要用静止、颤动铂电 极，具有转筛的银汞齐电极等， 亚硫酸盐氧化法及溶氧电极法的原理。
第六章 风量调节(第1-2节)讲解
四、各种调节方法的评价
1、增阻调节法的优点是简便、经济、易行。但由于它增 加了矿井总风阻，矿井总风量要减少，因此这种方法只适于 服务年限不长、调节区域的总风阻占矿井总风阻的比重不大 的采区范围内。对于矿井主要风路，特别是在阻力搭配不均 的矿井两翼调风，则尽量避免采用。否则，不但不能达到预 期效果，还会使全矿通风恶化。 2、减阻调节法的优点是减少了矿井总风阻，增加了矿井 总风量。但实施工程量较大、费用高。因此，这种方法多用 于服务年限长、巷道年久失修造成风网风阻很大而又不能使 用辅助通风机调节的区域。 3、辅助通风机法调节的优点是简便、易行，且提高了矿 井总风量。但管理复杂，安全性较差。因此，这种方法可在 并联风路阻力相差悬殊、矿井主要通风机能力不能满足较大 阻力风路要求时使用。 总之，上述三种风量调节方法各有特点，在运用中要根据 具体情况，因地制宜选用。当单独使用一种方法不能满足要 求时，可考虑上述方法的综合运用。
(6-1)
或
S窗
=
S 0.65 0.84S R窗
(6-2)
当 S窗 / S ﹥0.5时，
S窗 = Q 0.759S h窗
QS
（6-3）
或
式中
S窗 = 1 0.759S R窗
S窗------调节风窗的断面积，m2；
S
(6-4
S------巷道的断面积，m2； Q------通过的风量，m3/s； H窗------调节阻力，Pa； R窗------调节风窗的风阻，Ns2/m8，R窗= h窗/Q2。
增阻调节法的主要措施，是在调节支路回风侧设置调节风 窗（如图6-2所示）、临时风帘、风幕（如图6-3所示）等调 节装置。其中调节风窗由于其调节风量范围大，制造和安装 都较简单，在生产中使用的最多。
第六章 通风与气流组织(wlf)第二节
0
f ( )d F ( ) F (0) 0 F () 1
13
空气龄的概率分布f(τ)：年龄为τ的空气微团 在某点空气中所占的比例。
空气龄的累计分布F(τ):年龄比τ短的空气微 团所占的比例。
某点的空气龄tp指该点所有微团的的空气龄的 平均值：
p f ( )d p [1 F ( )]d
38
第六章 通风与气流组织
§6.2 室内空气分布的 描述参数
1
气流组织：在一定的送回风形式下，建筑内部 空间会形成某个具体的风速分布、温度分布、 湿度分布、污染物浓度分布。 如何评价气流组织？
② 描述污染物排除有效性的参数：污染物到达程度，到 达的时间； ③ 与热舒适有关的参数； ④ 若充分混合，用一个集总的参数对房间通风效果进行 总体评价。
非完全混合（实际情况）：入口处空气最新 鲜，出口处空气龄要高于房间平均空气龄， 死角处最陈旧。
17
2. 换气效率(Air exchange efficiency
对于理想“活塞流”的通风条件，房间 的换气效率最高。此时，房间的平均空 气龄最小，它和出口处的空气龄、房间 的名义时间常数存在以下的关系 ：
Ce Cs C Cs
Ce Cs p Cp Cs
30
排污效率的意义：
衡量稳态通风性能的指标，表示送风排除污染物的 能力。
对相同的污染物，在相同的送风量时，能维持较低 的室内稳态浓度，或者能较快的将室内初始浓度降 下来的气流组织，排污效率高。
主要影响ε的因素：
7
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
8
1. 空气龄(Air Age)
第六章_通风与气流组织第一--三节
通风和空调的区别
通风：不采用回风，空气不循环使用，进风不 （或简单）处理，排风需处理至满足排放标准才 能排除； 空调：采用回风，进风需处理至设计值，排风不 需处理。
4
二、自然通风（Natural Ventilation）
定义：指利用自然的手段（热压、风 压等）来促使空气流动而进行 的通风换气方式。
洁区
29
常见风口类型---置换通风
30
3、个性化送风（Personalized Ventilation）
原理：将处理好的新鲜空 气直接送至人员主要活动 区，同时人可调节送风参 数，实现有限区域个性化。
特点：个性化调节；直接 控制呼吸区，无需全部区 域的控制；通风效率高， 通风量、能耗小。
42
根据通风气流的目的，气流分布的 评价分为三个方面 通风有效性 排污有效性 能量利用有效性与热舒适
43
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
44
1、空气龄(Air Age)
最早于20世纪80 年代由Sandberg 提出。
定义：指送风到 达房间某点的时 间。
实际意义：旧空 气被新空气代替 的速度。
输入和平衡分配； 在噪声和污染严重地区，不适用； 安全隐患，应预先采取措施； 不适用恶劣气候地区； 需要居住者自己调节，麻烦； 未对进口空气过滤、净化； 所需空间较大，受到建筑形式的限制。
24
三、机械通风（Mechanical Ventilation）
定义：指利用机械手段（风机、风扇等）产 生压力差来实现空气流动的方式。
＝ 2P＝ 2P
通过的空气量：
G F＝F 2P
关键因素： F、P
通风：不采用回风，空气不循环使用，进风不 （或简单）处理，排风需处理至满足排放标准才 能排除； 空调：采用回风，进风需处理至设计值，排风不 需处理。
4
二、自然通风（Natural Ventilation）
定义：指利用自然的手段（热压、风 压等）来促使空气流动而进行 的通风换气方式。
洁区
29
常见风口类型---置换通风
30
3、个性化送风（Personalized Ventilation）
原理：将处理好的新鲜空 气直接送至人员主要活动 区，同时人可调节送风参 数，实现有限区域个性化。
特点：个性化调节；直接 控制呼吸区，无需全部区 域的控制；通风效率高， 通风量、能耗小。
42
根据通风气流的目的，气流分布的 评价分为三个方面 通风有效性 排污有效性 能量利用有效性与热舒适
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二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
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1、空气龄(Air Age)
最早于20世纪80 年代由Sandberg 提出。
定义：指送风到 达房间某点的时 间。
实际意义：旧空 气被新空气代替 的速度。
输入和平衡分配； 在噪声和污染严重地区，不适用； 安全隐患，应预先采取措施； 不适用恶劣气候地区； 需要居住者自己调节，麻烦； 未对进口空气过滤、净化； 所需空间较大，受到建筑形式的限制。
24
三、机械通风（Mechanical Ventilation）
定义：指利用机械手段（风机、风扇等）产 生压力差来实现空气流动的方式。
＝ 2P＝ 2P
通过的空气量：
G F＝F 2P
关键因素： F、P
第六章 通风动力
2
建筑工程学院
第一节 自然通风动力
Anhui University of Technology
一、概念
1、自然通风：由于有限空间内外空气的密度 差、大气运动、大气压力差等自然因素引 起室内外能量差后，促使有限空间的气体 流动并与大气交换的现象。
2、自然风压：促使有限空间内气体流动的能 量差称为自然通风动力，或自然风压
Anhui University of Technology
16
建筑工程学院
第二节 通风机械类型及构造原理
Anhui University of Technology
2、按产生空气压力高低分(离心式)
可将风机分为 低压风机、中压风机和高压风 机。其压力范围如下: 低压: 风机全压 H ≤1000Pa 中压: 1000Pa < H ≤ 5000Pa 高压: 5000Pa < H ≤30000 Pa • 通风工程中大多采用低压与中低压风机。
32
建筑工程学院
Anhui University of Technology
四、流体射流通风装置的 构造和工作原理 1、水气射流通风装置 构成：由喷嘴、喉管、 扩散器、以及吸入室等 部件组成
33
建筑工程学院
Anhui University of Technology
工作原理：压力水通过喷嘴高速射出，卷吸 周围空气进入射流，并将气体从吸入室及外 界卷吸到喉管，此时速度最大，气压降到最 低，促使空气向喉管流动，水气强烈的混合 运动进行能量和质量的交换，又促使吸入气 体增加，最后，射流水在扩散管运动时，水 气流速一致，速度减小，压能提高。
（3）工作原理 当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u 移动。处于
叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，
建筑工程学院
第一节 自然通风动力
Anhui University of Technology
一、概念
1、自然通风：由于有限空间内外空气的密度 差、大气运动、大气压力差等自然因素引 起室内外能量差后，促使有限空间的气体 流动并与大气交换的现象。
2、自然风压：促使有限空间内气体流动的能 量差称为自然通风动力，或自然风压
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16
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第二节 通风机械类型及构造原理
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2、按产生空气压力高低分(离心式)
可将风机分为 低压风机、中压风机和高压风 机。其压力范围如下: 低压: 风机全压 H ≤1000Pa 中压: 1000Pa < H ≤ 5000Pa 高压: 5000Pa < H ≤30000 Pa • 通风工程中大多采用低压与中低压风机。
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四、流体射流通风装置的 构造和工作原理 1、水气射流通风装置 构成：由喷嘴、喉管、 扩散器、以及吸入室等 部件组成
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工作原理：压力水通过喷嘴高速射出，卷吸 周围空气进入射流，并将气体从吸入室及外 界卷吸到喉管，此时速度最大，气压降到最 低，促使空气向喉管流动，水气强烈的混合 运动进行能量和质量的交换，又促使吸入气 体增加，最后，射流水在扩散管运动时，水 气流速一致，速度减小，压能提高。
（3）工作原理 当动轮旋转时，翼栅即以圆周速度u 移动。处于
叶片迎面的气流受挤压，静压增加；与此同时，
建筑设备(祝连波)第六章 通风
第六章
通
风
第一节 概述 通风将被污染的空气直接或经净化后排出室外，把新 鲜空气补充进来，使室内达到符合卫生标准及满足生产工 艺的要求。 建筑通风的意义
对民用建筑，发热量小污染轻的工业厂房，通常只要求室内空气 新鲜清洁，并在一定程度上改善室内空气温、湿度及流速，可通过开窗 换气，穿堂风处理即可。 一些精密测量仪和加工车间、计算机使用等，要求室内的空气温度 和湿度要终年基本恒定，其变化不能超过一个比较小的范围，例如：终 年恒定在20℃，变化范围不超过0.2℃；如对半导体硅的杂质硼、磷含 量，按原子量计算分别应小于10－9和10－8，要获得如此纯高度的材料， 必须保持在高度恒温、恒湿和高度清洁程度的空气中进行生产，否则是 无法达到的，并且这些要求用一般通风办法也是不能达到的，因为生产 车间的温度、湿度和清洁度不仅取决于车间内，而且随着室外空气的温 度、湿度和清洁度在变化。
离心式风机六种传动方式
3.1
机械送风系统的组成
4.送风管道 送风管道的作用是输送空气处理箱处理好的空气到各送 风区域。送风管道的形状有矩形和圆形两种，制作用材 多为薄形镀锌钢板或玻璃钢复合材料等。送风管道的连 接是用相同材质的管件(弯头、三通、四通等)法兰螺栓 连接，法兰间加橡胶密封垫圈。
矩形、圆形风管及管件
2．机械通风：依靠通风机所造成的压力，来迫使空气流通进行室内
外空气交换的方式可根据需要来确定， 与自然通风相比较，由于靠通风机的保证，通风机产生的压力能 克服较大的阻力，因此往往可以和一些阻力较大、能对空气进行加热、 冷却、加湿、干燥、净化等处理过程的设备用风管连接起来，组成一个 机械通风系统，把经过处理达到一定质量和数量的空气送到一定地点。 机械通风具有许多特点： 送入车间或工作房间内的空气可以首先加热和冷却，加湿或减湿。 从车间排除的空气，有时需要进行净化除尘，保证工厂附近的空气不 被污染。 按能够满足卫生和生产上所要求造成房间内人为的气象条件。 可以将吸入的新鲜空气，按照需要送到车间或工作房间内各个地点， 同时也可以将室内污浊的空气和有害气体，从产生地点直接排除到室外 去。 通风量在一年四季中都可以保持平衡，不受外界气候的影响，必要时， 根据车间或工作房间内生产与工作情况，还可以任意调节换气量。最先 进、最完善的机械通风系统，是"空气调节"系统。
通
风
第一节 概述 通风将被污染的空气直接或经净化后排出室外，把新 鲜空气补充进来，使室内达到符合卫生标准及满足生产工 艺的要求。 建筑通风的意义
对民用建筑，发热量小污染轻的工业厂房，通常只要求室内空气 新鲜清洁，并在一定程度上改善室内空气温、湿度及流速，可通过开窗 换气，穿堂风处理即可。 一些精密测量仪和加工车间、计算机使用等，要求室内的空气温度 和湿度要终年基本恒定，其变化不能超过一个比较小的范围，例如：终 年恒定在20℃，变化范围不超过0.2℃；如对半导体硅的杂质硼、磷含 量，按原子量计算分别应小于10－9和10－8，要获得如此纯高度的材料， 必须保持在高度恒温、恒湿和高度清洁程度的空气中进行生产，否则是 无法达到的，并且这些要求用一般通风办法也是不能达到的，因为生产 车间的温度、湿度和清洁度不仅取决于车间内，而且随着室外空气的温 度、湿度和清洁度在变化。
离心式风机六种传动方式
3.1
机械送风系统的组成
4.送风管道 送风管道的作用是输送空气处理箱处理好的空气到各送 风区域。送风管道的形状有矩形和圆形两种，制作用材 多为薄形镀锌钢板或玻璃钢复合材料等。送风管道的连 接是用相同材质的管件(弯头、三通、四通等)法兰螺栓 连接，法兰间加橡胶密封垫圈。
矩形、圆形风管及管件
2．机械通风：依靠通风机所造成的压力，来迫使空气流通进行室内
外空气交换的方式可根据需要来确定， 与自然通风相比较，由于靠通风机的保证，通风机产生的压力能 克服较大的阻力，因此往往可以和一些阻力较大、能对空气进行加热、 冷却、加湿、干燥、净化等处理过程的设备用风管连接起来，组成一个 机械通风系统，把经过处理达到一定质量和数量的空气送到一定地点。 机械通风具有许多特点： 送入车间或工作房间内的空气可以首先加热和冷却，加湿或减湿。 从车间排除的空气，有时需要进行净化除尘，保证工厂附近的空气不 被污染。 按能够满足卫生和生产上所要求造成房间内人为的气象条件。 可以将吸入的新鲜空气，按照需要送到车间或工作房间内各个地点， 同时也可以将室内污浊的空气和有害气体，从产生地点直接排除到室外 去。 通风量在一年四季中都可以保持平衡，不受外界气候的影响，必要时， 根据车间或工作房间内生产与工作情况，还可以任意调节换气量。最先 进、最完善的机械通风系统，是"空气调节"系统。
同济大学课件：工业通风第三版第六章通风管道的设计计算
确定管道的尺寸 为选择空气动力设备——通风机提供依据 在保证使用要求的前提下力求经济
设计计算的步骤：
在计算所需风量和选定处理设备的基础上，确定 设备位置和管道走向；计算最不利环路流动阻力； 平衡并联环路阻力
3
第一节 风管内空气流动的阻力
4
6.1风管内空气流动的阻力（P144)
6.1.1摩擦阻力
在断面形状不变的直管段中，由于流体内部及 流体与管壁的摩擦所造成的能量损失
第四节
通风管道设计中的有关问题
48
6.4通风管道设计中的有关问题（P164）
——与工程实际密切相关的问题，本节介绍的一
些原则，在工程中必须结合具体情况应用并不断 总结 参照标准及资料： 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50234-2002 2002年4月1日实施 设计手册
49
6.4.1系统划分的原则
要求：
选择风机
43
风管内最小风速为，垂直风管12m/s，水平14m/s 考虑漏风，管道6，7计算风量=6300*1.05=6615 管段1，L1=1500m3/h，v1=14m/s，查图得管径 和比摩阻，D1=200mm，Rm1=12.5Pa/m 确定管段3、5、6、7的管径和比摩阻 确定2、4的管径和比摩阻
1）计算方法：
（1）局部阻力系数法
Z v2 (6 13)
2
（2）当量长度法
阻力系数由实验确定， 制成图表供查用
当量长度：与局部管件接口直径和流动阻力相同的
直管段的长度
Z Rm ld
当量长度由实验确定， 制成图表供查用
总阻力：P Rm l ld 14
局部阻力系数举例
15
合流三通
支管局部阻力系数 直管局部阻力系数
设计计算的步骤：
在计算所需风量和选定处理设备的基础上，确定 设备位置和管道走向；计算最不利环路流动阻力； 平衡并联环路阻力
3
第一节 风管内空气流动的阻力
4
6.1风管内空气流动的阻力（P144)
6.1.1摩擦阻力
在断面形状不变的直管段中，由于流体内部及 流体与管壁的摩擦所造成的能量损失
第四节
通风管道设计中的有关问题
48
6.4通风管道设计中的有关问题（P164）
——与工程实际密切相关的问题，本节介绍的一
些原则，在工程中必须结合具体情况应用并不断 总结 参照标准及资料： 《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB50234-2002 2002年4月1日实施 设计手册
49
6.4.1系统划分的原则
要求：
选择风机
43
风管内最小风速为，垂直风管12m/s，水平14m/s 考虑漏风，管道6，7计算风量=6300*1.05=6615 管段1，L1=1500m3/h，v1=14m/s，查图得管径 和比摩阻，D1=200mm，Rm1=12.5Pa/m 确定管段3、5、6、7的管径和比摩阻 确定2、4的管径和比摩阻
1）计算方法：
（1）局部阻力系数法
Z v2 (6 13)
2
（2）当量长度法
阻力系数由实验确定， 制成图表供查用
当量长度：与局部管件接口直径和流动阻力相同的
直管段的长度
Z Rm ld
当量长度由实验确定， 制成图表供查用
总阻力：P Rm l ld 14
局部阻力系数举例
15
合流三通
支管局部阻力系数 直管局部阻力系数
5采煤概论6-矿井通风
地面空气进入矿井以后就称为矿井空气。矿井空气由于受到井下 各种自然因素和生产过程的影响与地面空气在成分和质量上有不同的 特点。
1、一般地说，地面空气的成分是固定的，它主要由氧、氮、二 氧化碳三种气体组成，按体积的百分比数计为：氧—20.96%；氮— 79%；二氧化碳—0.04% 2、地面空气进入矿井后，由于受到污染，成分和性质发生了变 化：氧浓度降低，二氧化碳浓度增加；混入各种有毒、有害气体和矿 尘；空气的状态参数如温度、湿度、压力等均发生改变。 《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低 于20%；采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不得超过0.5%，总回风 流中二氧化碳浓度不得超过0.75%。当采掘工作面风流中二氧化碳浓度 超过1.5%，或采区、采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5% 时，必须停工处理。 《规程》还规定：井下空气中一氧化碳的浓度不得 超过0．0024％ ；井下空气中二氧化硫浓度不得超过0．0005％。
离心式通风机
产生的风压高， 运转特性曲线平稳， 坚固耐用， 噪声小， 但体积大。
轴流式通风机
便于风量和风压 的调节，机体小， 但结构复杂，噪 声大，维护困难。
第二节
一、空气压力
矿井通风压力与通风阻力
表示一条水平巷道，在巷道内风 流（空气）能从A点向B点流动，是 因为A点的压力大于B点的压力，由 此可以引出两个概念，一是A点或B 点的压力，称为点压力；二是A点与 B点之间存在着压力差。 点压力：可以用绝对压力或相对压力来表示。以绝对真空为基准 进行计量的压力称为绝对压力，它衡正；以当地当时的大气压力为基 准进行计量的称为相对压力，大为正，小为负。 压力差：在矿井通风中，进风井与出风井之间存在着压力差，这 主要是由通风机形成的。习惯上称为矿井通风压力，主要是用来克服 巷道空气流动的阻力并使风流产生按照规定的风速流动的动力，其数 值可以通过计算或仪器测定得到。
第六章 全面通风
• 一般车间的总得热量主要是高于室温的生产设备、产品和采 暖设备的散热以及送入车间内空气的热量；总失热量主要是 车间维护结构散热、低于室温的生产材料吸热及排出车间空气 的热损失。
• 热平衡方程式：
(Qd Qh ) Ljj jj cpt jj Lzj wcptw Ljp ncptn Lzp pcpt p
M jj M jp M zp
• 机械送风量小于机械排风量，室内空气压力小于室外大气压力， 室内为负压。无组织进风（自然进风）。（燃烧炉逆火、大门 难以启闭）
M jj M zj M jp
• 工程设计：清洁度要求高的房间（正压），产生有毒物质
的房间（负压）。
6.4 风量平衡与热量平衡 热平衡Βιβλιοθήκη 6.3 全面通风的气流组织
• 上送上回
• 图a为单侧上送上回，如果房间深度较大，可采用图b所示的 双侧内送上回方式，图c为一侧上送另一侧上回的方式，图d 为送吸散流器的侧送上回方式。
6.3 全面通风的气流组织
• 上送下回
• 图6-9a为单侧上送下回，图6-9b为双侧内送下回
6.3 全面通风的气流组织
图6-10为散流器上送下回，图6-11a 为孔板上送下回，图6-11b 为孔板上送地板格栅下回方式。
6.3 全面通风的气流组织
• 中间送上下回或上排
6.3 全面通风的气流组织
确定气流组织的原则 • 送风口应接近操作地点。 • 送风口尽量靠近有害物源或有害物质浓度高 的区域，以便把有害物质迅速从室内排出。 • 在整个通风房间内，尽量使进风气流均匀分 布，以均匀稀释和排走有害物质；减少涡流， 避免有害物质在局部地区积聚。
6.3 全面通风的气流组织
回风口 • 孔口回风口 • 孔板回风口 • 地板格栅式回风口
• 热平衡方程式：
(Qd Qh ) Ljj jj cpt jj Lzj wcptw Ljp ncptn Lzp pcpt p
M jj M jp M zp
• 机械送风量小于机械排风量，室内空气压力小于室外大气压力， 室内为负压。无组织进风（自然进风）。（燃烧炉逆火、大门 难以启闭）
M jj M zj M jp
• 工程设计：清洁度要求高的房间（正压），产生有毒物质
的房间（负压）。
6.4 风量平衡与热量平衡 热平衡Βιβλιοθήκη 6.3 全面通风的气流组织
• 上送上回
• 图a为单侧上送上回，如果房间深度较大，可采用图b所示的 双侧内送上回方式，图c为一侧上送另一侧上回的方式，图d 为送吸散流器的侧送上回方式。
6.3 全面通风的气流组织
• 上送下回
• 图6-9a为单侧上送下回，图6-9b为双侧内送下回
6.3 全面通风的气流组织
图6-10为散流器上送下回，图6-11a 为孔板上送下回，图6-11b 为孔板上送地板格栅下回方式。
6.3 全面通风的气流组织
• 中间送上下回或上排
6.3 全面通风的气流组织
确定气流组织的原则 • 送风口应接近操作地点。 • 送风口尽量靠近有害物源或有害物质浓度高 的区域，以便把有害物质迅速从室内排出。 • 在整个通风房间内，尽量使进风气流均匀分 布，以均匀稀释和排走有害物质；减少涡流， 避免有害物质在局部地区积聚。
6.3 全面通风的气流组织
回风口 • 孔口回风口 • 孔板回风口 • 地板格栅式回风口
第六章通风 GB50019
新增
下部排风通风柜
送风式通风柜
6.6局部排风罩
新增
外部吸气罩
吹吸式排风罩
6.6局部排风罩
新增
槽边排风罩
槽边平口罩、倒置罩
6.6局部排风罩
工业槽上吹吸式排风罩
新增
6.6局部排风罩
新增
上部排风接受罩
前部排风接受罩
6.6局部排风罩
新增
热源上部接受罩
带卷帘的接受罩
6.6局部排风罩
6.9防火与防爆
新增
6.9防火与防爆
新增
强条6.9.15 供暖、通风与空调设备符合下列 条件之一，应采用防爆型： 1 直接布置在爆炸危险性区域内时； 2 排除、输送或处理有甲、乙类物质， 其浓度为爆炸下限10%及以上时； 3 排除、输送或处理含有燃烧或爆炸危 险的粉尘、纤维等物质，其含尘浓度为其爆炸 下限的25%及以上时。
6.6局部排风罩
新增
6.6.6 工业槽边排风罩的排风口风速应分 布均匀，且应符合下列规定： 1 槽宽小于等于0.7m时，宜采用单侧排风； 槽宽大于0.7m且小于等于1.2m时，宜采用双 侧排风； 2 槽宽大于1.2m时，宜采用吹吸式排风罩； 3 圆形槽直径为500mm～1000mm时，宜采用 环形排风罩。
密闭罩 柜式排风罩（通风柜） 接受罩（热源上部排风罩） 外部吸气罩 吹吸式排风罩
新增
6.6局部排风罩
新增
密闭罩（除尘系统也叫防尘密闭罩）：有害 物密闭在罩内，从罩外吸入空气，使罩内保 持负压；常用于钢铁、煤炭、木材、粮食等 生产加工厂房，也分局部、整体密闭。 柜式排风罩（通风柜）——小型的如：各类 化学分析实验室用，大型的如：喷漆室或粉 状物料装袋工位。 接受罩（热源上部排风罩）——排风罩设置 在污染气流的前方，有害物会随气流直接进 入罩内。
矿井通风6局部通风.
3)压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式 通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流向工作面，安全性较差。
4) 抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空气清新，劳动 环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排 污风速度越慢，受污染时间越久。
5)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通 风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成 本高，重量大，运输不便。
二、矿井全风压通风
全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风 流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和 风路风阻。
按其导风设施不同可分为： 1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空
气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。。
特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便，通常用 于需风量不大的短巷掘进通风中。
2) 长压短抽(前抽后压)
≥10m
≥10m
工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面, 工作面污风经抽 出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。
混合式通风的主要特点： a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式； b、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的
风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小,则此段巷道顶板附近易 形成瓦斯层状积聚。
要求：（１）Ｑ局＜Ｑ，避免产生循环风； （２）局扇入口与掘进巷道距离大于10m； （３）风筒出口至工作面距离小于Ls。
2.抽出式 布置方式：
Le
有在巷效道吸边程界Le:条风件筒下吸，口其吸一入般空计气算的式作为用：范L围e 。 1.5 S
式中 S——巷道断面，m2。 特点：（１）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；
4) 抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空气清新，劳动 环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排 污风速度越慢，受污染时间越久。
5)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通 风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成 本高，重量大，运输不便。
二、矿井全风压通风
全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风 流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和 风路风阻。
按其导风设施不同可分为： 1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空
气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。。
特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便，通常用 于需风量不大的短巷掘进通风中。
2) 长压短抽(前抽后压)
≥10m
≥10m
工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面, 工作面污风经抽 出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。
混合式通风的主要特点： a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式； b、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的
风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小,则此段巷道顶板附近易 形成瓦斯层状积聚。
要求：（１）Ｑ局＜Ｑ，避免产生循环风； （２）局扇入口与掘进巷道距离大于10m； （３）风筒出口至工作面距离小于Ls。
2.抽出式 布置方式：
Le
有在巷效道吸边程界Le:条风件筒下吸，口其吸一入般空计气算的式作为用：范L围e 。 1.5 S
式中 S——巷道断面，m2。 特点：（１）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；
第六章通风——精选推荐
第六章通风第⼀讲通风、空调⼯程内容本讲有两部分内容：通风⼯程的分类、组成和空调⼯程的分类、组成。
这部分内容是学习通风、空调⼯程施⼯图预算编制的基础。
⼀、通风⼯程的分类、组成：通风就是把室外的新鲜空⽓适当的处理后（如净化加热等）送进室内，把室内的废⽓（经消毒、除害）排⾄室外，从⽽保持室内空⽓的新鲜和洁净度。
（⼀）通风⼯程系统分类通风⼯程系统有三种分类⽅法：1、按通风系统的动⼒划分，可分为⾃然通风和机械通风。
2、按通风系统的作⽤范围划分，可分为全⾯通风和局部通风。
3、按通风系统的特征划分，可分为进⽓式通风和排⽓式通风。
（⼆）通风⼯程系统组成通风⼯程系统组成分送风系统和排风系统分别讲述。
1、送风（给风）系统组成（J系统）送风（J风）系统由新风⼝、空⽓处理室、通风机、送风管、回风管、送（出）风⼝、吸（回、排）风⼝、管道配件（管件）、管道部件等组成，见图6－1。
（1）新风⼝是指新鲜空⽓⼊⼝。
（2）空⽓处理室空⽓在此进⾏过滤、加热、加湿等处理。
（3）通风机将处理后的空⽓送⼊风管内。
（4）送风管将通风机送来的空⽓送到各个房间。
送风管上安装有调节阀、送风⼝、防⽕阀、检查孔等部件。
（5）回风管也称排风管，将浊⽓吸⼊管道内送回空⽓处理室。
管道上安有回风⼝、防⽕阀等部件。
（6）送（出）风⼝将处理后的空⽓均匀送⼊房间。
（7）吸（回、排）风⼝将房间内浊⽓吸⼊回风管道，送回空⽓处理室处理。
（8）管道配件（管件）弯头、三通、四通、异径管、法兰盘、导流⽚、静压箱等。
（9）管道部件各种风⼝、阀、排⽓罩、风帽、检查孔、测定孔和风管⽀、吊、托架等。
2、排风（P）系统组成排风系统⼀般有P系统、侧吸罩P系统、除尘P系统⼏种形式，如图6－2。
该系统由排风⼝、排风管、排风机、风帽、除尘器、其他管件和部件组成。
（1）排风⼝将浊⽓吸⼊排风管内。
有吸风⼝、侧吸罩、吸风罩等部件。
（2）排风管输送浊⽓的管道。
（3）排风机排风机是将浊⽓⽤机械能量从排风管中排出。
工业通风第六章习题答案
工业通风第六章习题答案工业通风是一门涉及空气流动、气体传输和环境控制的重要学科。
在工业生产过程中，通风系统的设计和运行对于保障工作场所的安全和舒适至关重要。
为了帮助读者更好地理解和掌握工业通风的相关知识，本文将回答工业通风第六章的习题。
1. 习题一：请解释什么是通风效率。
通风效率是指通风系统对于污染物的去除效果。
通风系统通过将新鲜空气引入工作场所，同时排出污染物，以达到保持空气质量的目的。
通风效率的高低取决于多个因素，包括通风量、通风方式、污染物的浓度等。
通风效率越高，工作场所的空气质量就越好。
2. 习题二：请简述自然通风和机械通风的区别。
自然通风是指通过自然气流的驱动来实现通风效果。
例如，通过设置通风窗、天窗、通风孔等，利用自然风力和温度差异来实现空气的流动。
自然通风的优点是成本低、无需能源消耗，但受到气候条件和建筑结构的限制。
机械通风是指通过机械设备来驱动空气流动。
例如，使用风机、风管等设备来引入新鲜空气和排出污染物。
机械通风的优点是可以根据需要调节通风量和风速，适用于各种气候条件和建筑结构。
3. 习题三：请解释什么是通风换气次数。
通风换气次数是指单位时间内通风系统将工作场所的空气全部替换一次的次数。
通风换气次数越高，表示空气更新的频率越高，对于去除污染物和保持空气质量有利。
通风换气次数的计算公式为：通风换气次数 = 通风量 / 工作场所体积。
4. 习题四：请解释什么是通风控制。
通风控制是指通过调节通风系统的参数和运行方式，以达到预期的通风效果和环境控制目标。
通风控制需要考虑工作场所的特点、污染源的位置和特性、通风设备的性能等因素。
通过合理的通风控制，可以实现对温度、湿度、气体浓度等环境因素的控制，提高工作场所的舒适性和安全性。
5. 习题五：请解释什么是局部排风。
局部排风是指通过设置排风设备，将污染源附近的污染物抽出并排出室外。
局部排风可以有效地控制和去除污染物，减少对整个工作场所的影响。
常见的局部排风设备包括排风罩、排风罩、排风罩等。
矿井通风动力
第六节 矿井通风动力一 、自然风压(一)、 自然风压及其形成和计算图1—6—1 简化矿井通风系图1-6-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
p 为井口的大气压，Pa ；Z 为井深，m ；0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，kg/m 3，则自然风压为：(1-6-1)(二)、自然风压的影响因素及变化规律1、自然风压变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。
如图1-6-2、图1-6-3所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。
由图可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。
图1-6-2 浅井自然风压随季节变化图图1-6-3 深井自然风压随季节变化图2、自然风压影响因素（1）两侧空气柱的温度差矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响的主要因素。
影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流与围岩的热交换。
其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。
（2）矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z 成正比。
深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%。
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第二节 通风机械类型及构造原理
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第二节 通风机械类型及构造原理
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2、按产生空气压力高低分(离心式)
可将风机分为 低压风机、中压风机和高压风 机。其压力范围如下:
第二节 通风机械类型及构造原理
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? 横流式通风机：也称贯 流式通风机，气流沿着 与转子轴线垂直的方向 ，从转子一侧的叶栅进 入叶轮，穿过叶轮转子 内部，通过转子另一侧 的叶栅，将气流排出。
? 特点：动压较高，气流 不乱，效率较低。
第一节 自然通风动力
?总结 自然通风产生有两种情况：
?密度差形成的自然通风 ?大气运动绕流建筑物，迎风面静压升高，
背风面由于产生局部绕流，静压降低，空 气从压力较高的窗孔进入室内
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第一节 自然通风动力
四、自然风压的计算
1、大气运动形成的自然风压计算
第一节 自然通风动力
因 tn > tw
三、自然通风 产生原理
ρn < ρw
1、空气密度 差形成的
? 厂房内外空
气密度不同 导致空气柱 重量不同， a平面厂房
内外空气静 压差，使室 外空气由a 进入
pb p‘b b
tn ρn
ρw h tw
p‘a a pa
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第一节 自然通风动力
二、自然通风的应用
?有益应用
?单层工业厂房
?多层或高层工业建筑中的热车间
?特殊建筑物、或容器，如隧道、风道、地 下建筑物、变电所、地下坑道等
?建筑物的防排烟系统
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第一节 自然通风动力
3、密度差与大气运动合成的自然风压计算 综合考虑热压和风压的作用
HN
?
zg(? m1 ?
?m2) ?
A ? wvw2
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第一节 自然通风动力
?低压: 风机全压 H ≤1000Pa
?中压: 1000Pa < H ≤ 5000Pa
?高压: 5000Pa < H ≤30000 Pa
? 通风工程中大多采用低压与中低压风机。
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第二节 通风机械类型及构造原理
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3、按气流运动方向分 ? 轴流式通风机：气流
五、自然风压的影响因素
1、大气运动形成自然风压的影响因素
?建筑物形状、风向
?室外空气风速
?室外温度、大气压和相对湿度
? 在通风设计中，为保证通风效果，自然通 风仅以密度差形成的自然风压作用计算
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第一节 自然通风动力
2、密度差形成的自然风压影响因素 ?两侧空气柱的温差 ?大气温度或密度不等的有限空气高度 ?空气成分、湿度和大气压力
2
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第一节 自然通风动力
一、概念
1、自然通风：由于有限空间内外空气的密度 差、大气运动、大气压力差等自然因素引 起室内外能量差后，促使有限空间的气体 流动并与大气交换的现象。
2、自然风压：促使有限空间内气体流动的能 量差称为自然通风动力，或自然风压
-0.6~-0.3 -0.9~-0.1 -1~-0.8 -0.8~-0.2 0.2-0.3 -0.7~-0.5
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第一节 自然通风动力
2、密度差形成的自然风压计算
H N ? zg(? m1 ? ? m2 )
?计算时，以最低水平为基准面， 分别算出较大密度空间和较小密度 空间的空气密度平均值
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第二节 通风机械类型及构造原理
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一、通风机械设备的分类 1、按产生风流的方式分 ? 叶轮旋转式通风机：叶轮旋转产生风量、风压，
效率高、应用广泛 ? 流体射流通风装置：将一定压力的液体或气体在
风管中喷射后的射流卷吸作用而产生风量、风压 ，效率低，无运转设备，在一些特定场合应用， 如爆炸气体及其粉尘场所
第一节 自然通风动力
2、大气运动形成的自然通风
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第一节 自然通风动力
迎风面和背风面 的压力不同，空 气从压力较高的 窗孔进入室内， 从压力较低的窗 孔流出室外，形 成大气运动形成 的自然通风。
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第六章 通风动力
1
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?需掌握的内容
学习目标
?自然通风产生原理及风压计算
?了解通风机构造和工作原理
?通风机工作参数及特性曲线
?通风机的合理工作范围和工况点调节
?难点?Biblioteka 然风压的计算HN?
A ? wvw2
2
v 式中， w ，建筑外空气流速，m/s
? w ，建筑外空气密度，kg/m3
A，空气动力系数
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Anhui University of Technology
第一节 自然通风动力
A取值范围 在正方形或矩形建筑物的迎风侧 0.5~0.9
背风侧 平行风向的侧面或稍有角度 倾角30度以下的屋面前缘 其余部分 大倾角屋面迎风侧 背风侧
轴向进入风机叶轮后 ，在旋转叶片的流道 中沿着轴线方向流动 ，特点：体积小，流 量大，压力低
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第二节 通风机械类型及构造原理
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?离心式通风机：气 流轴向进入旋转的 叶片通道，在离心 力作用下气体被压 缩沿着径向流动
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