通风除尘和气力输送重要知识点归纳

第一章空气流动的流体力学原理

§ 1空气的性质

一，定义类：

空气的组成：干洁空气，水汽，悬浮颗粒

名词解释：绝对湿度，相对湿度，黏滞性，压缩性，膨胀性，标准空气，沿程摩阻，局部阻力，管网，特征曲线。单位质量或单位体积空气中所含水汽的质量即绝对湿度。

在一定条件下，空气的含水量趋于其饱和含水量的程度，称为相对湿度。

流体流动时，在流体内部质点间会产生内摩擦力来阻止流体的相对运动，这种性质称为黏滞性。空气受到压强作用体积缩小、密度增大的特性称为空气的压缩性。

空气因温度增加而体积增大、密度减小的特性称为空气的膨胀性。

温度20C，绝对压强760mmHg ,相对湿度50%的空气定义为通风工程上的标准空气。重度丫a=11.77N/m 密度p a=1.2kg/m 3;动力黏性系数卩=18.20X 10-6Pa〃s；运动黏性系数u =15.12 x 10-6m2/s

空气在直长管道中流动时，流速恒定不变，流动阻力只有沿程不变的切应力，即称为沿程摩擦阻力。

由于管道局部变化引起的，且集中在这一局部区域内的阻碍和影响，称为局部阻力。

空气流动克服局部阻力引起的能量损失，称为局部损失。

直长管道和局部构件连接所组成的通风系统，称为管网。

将管网的总阻力》H与通过管网的总风量》Q变化关系绘成的曲线称为管网特性曲线。

二,计算公式类重度

和密度的关系：Y = Pg流体的运动黏性系数：十=上,

P

理想气体状态方程#」—“X * （R=287N〃m/kg 〃 K）

空气密度和重度的计算表达式

空气密度：P空气重度的计算表达式—g

RT RT

压强换算单位：1 mmHg=13.6 mmH 2O ;1mmH2O=1 kg/m 2 ; 1atm=760mmHg=10336 mmH 20=10336 kg/m

1at.=10000mmH20=1kg/cm 2=9.81 x 104Pa =736 mmHg

例通风管道某断面上空气的压强为-100mmHg，空气温度20C，当地大气压为

重度。

解：因为，相对压强=绝对压强-大气压，所以，-100mmHg的绝对压强为：（760-100）mmHg。

§ 2空气管流的连续方程

可压缩空气的连续方程：A1V1 p1 = A2V2 P

不可压缩空气的连续方程，密度P =常数，则A1V1 = A2V2。V1 _ A2

V2 A

对于圆管道，直径为D,

则:

雷诺数Re的大小是判断流动类型的准则数。(Re=2320?)流体量Qp二VA V =g d

V Y 已知

动压计算风速-

H 扎L V了沿程摩阻或沿程损失:H m = D L2g 三，例题：g

对于通风工程标准空气，可简化为

局部阻力计算H j2g

V =1.162 H dmax

760mmHg。求该断面空气的

(760 —丄00)x13.6x9.81

287 x (273 + 20)

x 9,81 =10.27(N/m3)

不可压缩空气的连续方程表明： 平均流速与断面面积成反比。

即断面积大处流速小，断面积小处流速大。

例某锥形风管，大端直径 风量 Q 1 ( m3/s )。 解：因为 D1=200mm ， 气流速度 V1= 10m/s ， 小端直径D2=160mm 。计算风速V2和管道

1 Q=AV V

2 一d Q1 =A1V1 = § 3空气管流的能量方程 6应用 a •已知动压计算风速 1 2 ~D 1 3.14 0.2 10=15.6

3 1602 2

-io=O.31(m3/s )

Y=11.77N/m3 g=9.81,则 (m/s ) 2gH d 如果：常温常压，即 Hd-----N/m2 例 通风管道某有效断面上的平均动压为 18X 9.81N/m2，计算平均速度。9 . H d

解：风管内空气的重度按通风工程上的标准空气选取，即丫 =11.77N/m3 ■§ 4流动阻 损失 • ,2 - L ” ^失h =17/m2r ri ；s D ――直长管道的直径， m ； --- 直长管道的长度， m ; 1V-——直长管道内的平均风速， m/s ; 丫 管道内空气的重度，N/m3 ;入 —沿程摩擦阻力系数。本书附录一除尘风管计算表。 式中Vm- L 例 某直长风管管长 L=4.2m ，直径D=200mm ，平均风速 V=14m/s ，计算沿程摩擦阻力。 解：

根据：V=14m/s , D=200mm 查附录一除尘风管计算表： Hd=12.01 X 9.81Pa "D=0.102 所以 H

L V =0.102X 4.2X 12.01X 9.8仁5.15X 9.81 (Pa ) 例 某直长风管管长l?=6m ，直径D=215mm ，平均风速V=10m/s ，计算沿程摩擦阻力。 解： 根据附录一除尘风管计算表，表中无 D=215mm 的直径，可用插入法计算阻力系数。 在平均风速 V=10m/s 这一行，在直径 210和220对应的阻力系数之间插入法计算得：

-1U J H JIJ v-1Or/纟 恒】己 □

h -: DEM 匚

=0.0963 例 已知某三通，主流管道直径 D 主=320mm ，支流管道直径 D 支=200mm ，夹角a =30°,主流管道气流速 度V 主=13m/s ，支管道气流速度 V 支=13m/s ，计算三通的局部阻力。 解：因为，a =30 ° ,

D 主 320 V 支 13 1.6 1.0

D 支 200 V 主 13

所以 查阅附录二的 30°三通主路阻力系数表， 得Z 主

查阅附录二的 30°三通支路阻力系数表， 得Z 支

=0.19 =0.08

V 、2 主王；'=0.19 ~ 11.77 =19.26Pa 2g 2 9.81 V 支2 132 132