风道风压、风速和风量的测定

风道风压、风速和风量的测定

一、实验的目的

了解和掌握通风系统风道内风压、风速和风量的测点布置方法及测定方法，测定数据的处理和换算。从而对通风系统气流分布是否均匀作出理论判断。

二、实验仪器和设备

1.U型压力计一台（测量范围在10000Pa）

2.倾斜式微压计一台（测量范围在250Pa）

3.热球式风速仪一台（测量范围在0.05-30.0m/s）

4.毕托管一支

5.外径φ10mm，壁后1mm的橡胶管或乳胶管数米。

6.蒸馏水500ml

7.纯酒精500ml

8.钢卷尺一把，长度值不小于2m

三、测试原理及方法

1.测试原理

风道风压、风速和风量的测定，可以通过毕托管、U型压力计、倾斜式微压计、热球式风速仪等仪器来完成。毕托管、U型压力计可以测试风道内的全压、动压和静压，由测出的全压可以知道风机工作状况，通风系统的阻力等。由测出的风道动压可以换算出风道的风量。也可以用热球式风速仪直接测量风道内风速，由风速换算出风道内风量。

2.测量位置的确定

由于风管内速度分布是不均匀的，一般管中心风速最大，越靠近管壁风速越小。在工程实践中所指的管内气流速度大都是指平均风速。为了得到断面的平均风速，可采用等截面分环法进行测定。

对圆形风管

可将圆管断面划分若干个等面积的同心环，测点布置在等分各小环面积的中心线上，如图1所

示，把圆面积分成m个等面积的环形，则：，然后将每个等分环面积再二等分，则此圆周距中心为Y n，与直径交点分别为1、2、3，…n点，这些点就是测点位置。

各小环划分的原则是：环数取决于风管直径，划分的环数越多，测得的结果越接近实际，但不能太多，否则将给测量和计算工作带来极大麻烦，一般参照表5分环。

表5 测量时不同管径所分环数

风管直径≦130 130-200 200-400 400-600 600-800

(mm)

划分环数 1 2 3 4 6 为了简化现场测试的计算工作量，现将计算各测点距管道路中心的距离Y n/R值列于表6。

表6 圆管测点位置值

从圆心算起同心环序号

n

划分总环数

1 2 3 4 6

1 0.0707 0.500 0.409 0.354 0.290

2 0.866 0.707 0.612 0.500

3 0.91

4 0.790 0.646

4 0.936 0.764

5 0.866

6 0.957

图2测压管标定测点位置图3 矩形风管测点位置为了将测压管准确地放在风管中预定的位置，必须在测压管上作出标志。由测压端中心线向管柄方向取风管直径的一半即等于R为刻度中心，如图2所示，再根据计算出来的Y1、Y2、Y3…Y n值在管柄上逐次标出测点位置。

(2)对矩形风管

对于矩形管道断面可划分为若干等面积的小方块，测点位置居于每个小方块的中心，如图3所示。其划分原则是：各小方块面积不大于0.05米2，小块数目不少于9块。具体可参考表7。

表7 矩形风管测定点的确定表

风管面积(m2) ≦0.01 0.01 0.1-0.4 0.4-0.6 每边等分数m 3 4 5 6

测点数n=m29 16 25 36

若想准确地进行压力测定，必须合理地使用和布置仪器。在风网中，吸入段的全压、静压为负值，压出段的全压、静压为正值，而动压不论在吸入段或是压出段均为正值。所以测压管与测压计的联接方式在吸入段与压出段有些不同。具体接法如图4所示。

用毕托管测量全压、动压和静压时，毕托管的测压端一定要迎着流动的气流，如果用风速仪测定管道内风速时，一定要注意测速热球的气流流向。

图4测量风压时仪器连接方法

四、测试步骤

1.连接风机和通风管道

2.用钢卷尺测量风道的直径或矩形风道的尺寸。

3.根据直径或矩形风道的尺寸，确定测点位置。

4.在测试位置处风管上开φ12mm的圆孔。

5.在毕托管或热球式风速仪上作出测点位置标记。

6.毕托管和U型压力计用乳胶管连接。

7.毕托管或热球式风速仪在测孔处垂直插入风道内，从而保证测点的位置一定要正确，

并注意毕托管测头的方向。

8.在U型压力计上直接读出风道内全压、动压和静压，在热球式风速仪上直接读出风道

内风速。

五、测定数据的整理计算

对于所测得的全压或静压，只要将各测点的读值平均即为该断面的全压或静压值，但须注意正负。对于动压它永为正值，按上述方法测得某断面各测点的动压值后，必须按以下方法进行数据整理：

因为：

且

所以

为精确计算起见，其动压应计算为：

或

当t=20℃，γ=1.2kg/m3，则：

式中：cp—平均风速(米/秒)；

H动cp—动压平均值(Pa)。

根据可计算出管道内风速，Q=υF可计算出管道内风量，式中F为管道截面面积。将所测得的平均动压与静压相加的即为风管平均全压。