通风管道内压力分布知识
通风除尘管道的设计计算
• （1）密度和粘度的修正
Ｒ ＝Ｒ （ / 0）（ / 0） ｍ ｍ0
0.91
• 式中：Ｒｍ－－实际单位长度摩擦阻力 • Ｒｍ0－－图上查出单位长度摩擦阻力 • ρ －－实际的空气密度 • ν －－实际的空气运动粘度
0.1
• （2）空气温度和大气压力的修正
Ｒ ＝ｋKＢ ｍ0 Ｒ ｍ t
• 式中：Ｋｔ－－温度修正系数 • ＫＢ－－大气压力修正系数 • Ｋｔ、ＫＢ可以直接由图6－1查出。
均匀送风管道的计算 要求送风管道从风管侧壁上的若干风口 (或短管), 以相同的出口速度, 均匀地把等量 的空气送入室内, 这种送风管道称为均匀送风 管道. 均匀送风管道的构造有两种形式, 一种 是均匀送风管道的断面变化(即断面逐渐缩小) 而侧风口(或短管)的面积相等; 另一种是送风 管道的断面不变化而侧风口(或短管)的面积都 不相等. 其计算的基本原理是保持各侧孔的静压 相等. 根据管道阻力的计算和能量方程即可求 得各侧孔静压相等的关系式.
• 管道摩擦阻力受多种因素的影响, 在设计 计算时应考虑这些因素. 主要影响因素有: 管壁的粗糙度和空气温度. 粗糙度越大, 摩擦阻力系数λ值越大, 摩擦阻力越大. 温度影响空气密度和粘度, 因而影响比摩 阻Rm. 温度上升, 比摩阻Rm下降. 线解图 上查得的Rm是20℃时的数值, 实际计算应 根据具体温度进行修正.
(2) 综合摩擦阻力系数法:
管内风速Ｖ=L/f, L为管内风量, f为管道断面积. 将Ｖ代入摩擦阻力计算式ΔPm=λ· e)· 2/2后, (L/D ρＶ 令 Km=λ· e)· (L/D ρ/2f2 则摩擦阻力计算式变换为下列表达式: ΔPm=Km·2 L 称Km为综合摩擦阻力系数, N·2/m8. S 采用 ΔPm=Km·2 计算式更便于管道系统的分析 L 及风机的选择, 因此在管网系统运行分析与调节计 算时, 多采用该计算式.
风道系统压力分布与风机关系的探讨
能量 损失称 为 摩擦 阻力 损 失 或摩 擦 压 力 损失 ； 当
收稿 日期 ：０ １ ９２ 修 订 日期 ：０ １１ －１ ２ １ － －０； ０ ２ １ ．１０
通 风 中全压 值 也 以大 气 压 为零 点 ， 因此 全 压 可 以 为正 值也可 以为负值 。
作者简介： 杜雅兰（９ 一）女， １ ４ ， 北京人， 研究员， ６ 副 主要从事
述 目的。
空气 垂直 作用 于 管 道壁 面 的压 力 ， 以绝 对 真
空为 零点计 算 的静压 ， 通常称 为绝 对静 压 ， 以大气
压力 为零点 计算 的静 压为相 对静 压 。在通 风管道 中所 说 的空气 静 压 均指 相 对 静压 （ ； ， 压 高 于 Ｐ） 静 大气压 力 的（ 在风 机 的压 出管 段 中 ） 正值 ； 于 为 低
组 成部 分 。在 用 于 排 风 （ 送 风 ） 排 毒 、 尘 等 或 、 排 不 同用 途 时 ， 有着 不 同 的设 计要 求 ， 但其 共 同点都 需 要把 一定 量 的空气 按设计 要求 的速 度通 过风道 输 送到 指定 地 点 。一 般 风道 的形 状 有 圆形 、 形 矩 及 配合建 筑 空 间要 求 而确定 的其 它异 型管件 。 由于流 动 的空 气本 身有粘 滞性 并与 通风 管壁 有摩 擦 ， 因而产 生摩 擦 阻力 ， 服摩 擦阻 力引起 的 克
其全 压值 应 为 Ｐ Ｐ 一 ， 静 压值 应 为 Ｐ ＝ ＝ Ｐ 其 ｊＰ
一
Ｐ ＝ Ｐ 一 。 Ｐ Ｐ 一 以。 当 风 机 的 进 口 和 出 口 的 风
力， 也就 是空 气在风 道 中流动 时 的压 力损 失 ， 等 它
节 能技术 在 风道 系统 的应 用 ， 变 了 以往 通 改 于摩擦 阻力 和 局部 阻力 之 和 。风道 的 阻力 ， 供 是
管道阻力的基本计算方法
管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：ρλ242v R R s m ⨯= (5—3)式中 Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ； υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；ρ——空气的密度，kg ／m 3； λ——摩擦阻力系数；Rs ——风管的水力半径，m 。
对圆形风管：4DR s =(5—4)式中 D ——风管直径，m 。
对矩形风管)(2b a abR s +=(5—5)式中 a ，b ——矩形风管的边长，m 。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力ρλ22v D R m ⨯= (5—6)摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：)Re 51.27.3lg(21λλ+-=D K (5—7)式中 K ——风管内壁粗糙度，mm ； Re ——雷诺数。
υvd=Re (5—8)式中 υ——风管内空气流速，m ／s ； d ——风管内径，m ；ν——运动黏度，m 2／s 。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K ＝0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
图5—2 圆形钢板风管计算线解图[例] 有一个10m 长薄钢板风管，已知风量L ＝2400m 3／h ，流速υ＝16m ／s ，管壁粗糙度K ＝0．15mm ，求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。
风道压力分布
，J/kg
L Rp 1 m p 2 v 2 1 2v 2 2 2 g (Z 1 Z 2)L t
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设1m3空气流动过程中的能量损失为hR（Pa），则由体积和质量的关系，其值为1kg空气流动过程中的能量 损失（LR）乘以按流动过程状态考虑计算的空气密度ρm ，即
v12 2
v22 2
m
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三、使用单位体积流体能量方程的注意事项
1.由于风道断面上风速分布的不均匀性和测量误差，从严格意义上讲，用实际测得的断面平均风速计算出 来的断面总动能和断面实际总动能是不等的。实际测得的断面平均风速计算出来的断面总动能应乘以动能系 数加以修正。
动能系数Kv是断面实际总动能与用实际测得的断面平均风速计算出来的总动能的比值，计算式为：
hR=LRρm 将上式代入前面的式子，可得
，J/m3。单位体积可压缩空气的能量方程（无其他动力源）
,J/m3。h 单R 位体 积可p 压1 缩空 气的p 能2 量方 程 （有v 2 其1 2 他动 力源v 2 ）2 2 m gm (Z 1 Z 2)
h Rp 1p 2 v 2 1 2 v 2 2 2 m gm (Z 1 Z 2) H t
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第三节 通风阻力
通风阻力是当空气沿风道运动时，由于风流的黏滞性和惯性以及风道壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形 成的，它是造成风流能量损失的原因。
通风阻力包括摩擦阻力（沿程阻力）和局部阻力。 一、风流流态与风道断面风速分布
1.管道风流流态 层流：在流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴方向平行的方向做层状运动，称为层流（或滞流）。 紊流：在流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为相互混杂的紊乱流动， 称为紊流（或湍流）。
通风与除尘(第五章)
第五章 通风除尘系统管道设计§5.1 管内流动状态：层流和紊流§5.2 管内气体流动阻力：摩擦阻力和局部阻力 §5.3 风管内压力分布§5.4 通风管道的设计计算 一、设计步骤二、通风管道的设计计算 §5.5 均匀送风管道设计计算 一、均匀送风管道设计原理 二、均匀送风管道的计算方法 (1).计算原则 (2).计算方法 (3).计算步骤 §5.6 集中送风一、集中送风系统的布置形式：平行式和扇形式 二、送风气流流动状况三、集中送风系统的计算方法 四、集中送风系统的计算步骤 §5.7 风管设计中的有关问题 一、风管材料的选择 二、风管形状及统一规格 三、风管的布置四、在通风除尘风管内减少磨损，防止堵塞五、除尘管路转弯处R=(1.5～3)D ，如尺寸不许时，内设导流叶片 六、注意通风除尘系统的防爆问题七、有些湿热烟气遇冷时，在通风管道内结露，甚至在风机内积水，这将腐蚀管道和风机，须及时排除积水§5.1 管内流动状态：层流和紊流管内流动一般有两种基本流动状态：层流和紊流(或称湍流)层流：是一种有秩序分层的流动，即流体微团在流动中其轨迹与管壁平行。
紊流：是杂乱无章的流动，由层流到紊流的转变往往与干扰、涡流联系在一起。
两者根本区别：在于各流层间是否掺混。
流体的运动状态是层流还是紊流取决于管内流动速度V 、管径d 及流体运动粘性系数ν的无因次组合数，即雷诺数，以R c =νvd 。
当R c 小时，流动稳定，层流不易变为紊流。
当R c 大时，流体微团杂乱无章运动，层间任意窜越，流线层破坏，易变成紊流。
但其间还有一个过渡区域。
§5.2 管内气体流动阻力：摩擦阻力和局部阻力流动阻力：是由于流体本身的粘性、管壁表面的摩擦以及某些扰动惯性，含尘气体在通风管道内流动过程中必须会遇到阻滞运动的力。
阻力损失：克服流动阻力造成的能量损失。
第二节风管内的压力分布
第六章 通风管道的
设计计算
第六章 通风管道的设计计算
• 本章主要阐述通风管道的设计原理和计算方法 • 设计计算的目的：在保证要求的风量分配前提下，
合理确定风管布置和尺寸，使系统的初投资和运行 费用综合最优。
第一节 风管内的空气流动阻力
• 风管内空气流动阻力有两种：摩擦阻力（沿程阻力） 和局部阻力
Pq3 Pq 2 Rm l 23 23
Pq4 Pq3 Z34 Z34 渐缩管的局部阻力
• 点5（风机进口）：
Pq 5
Pq 4
（Rm l 45 45
Z
）
5
Z5 风机进口处90度弯头的阻力
• 点11（风管出口）：
Pq11
v112
2
Z1'1
(1
' 11
)
v112 2
11
v112
2
v11 风管出口处空气流速
Rj Ry
0.49(a b)1.25 (a b)0.625
R j 矩形风管的比摩阻
Ry 圆形风管的比摩阻
• 2.管道定型化 • 四.风管材料的选择 • 五.风管的保温 • 六.进排风口 • 七.防爆及防火
第六节 气力输送系统的管道计算
• 气力输送系统的特点 • 分类：吸送式 压送式 混合式 循环式 • 1.吸送式系统（负压气力输送系统）结构简单，
• 摩擦阻力计算公式
Pm
1 4 Rs
v2
2
l
摩檫阻力系数
v 风管内空气的平均流速m / s
空气的密度kg / m3
l 风管长度m
RS 风管的水力半径m
• 水力半径计算
RS
ห้องสมุดไป่ตู้
(完整版)管道阻力的基本计算方法
管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气本身的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时(如三通、弯头等)，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：ρλ242v R R s m ⨯= (5—3) 式中 Rm ——单位长度摩擦阻力，Pa ／m ；υ——风管内空气的平均流速，m ／s ；ρ——空气的密度，kg ／m 3；λ——摩擦阻力系数；Rs ——风管的水力半径，m 。
对圆形风管：4D R s =(5—4)式中 D ——风管直径，m 。
对矩形风管 )(2b a abR s += (5—5)式中 a ，b ——矩形风管的边长，m 。
因此，圆形风管的单位长度摩擦阻力ρλ22v D R m ⨯= (5—6) 摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态和风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式如下：)Re 51.27.3lg(21λλ+-=D K (5—7)式中 K ——风管内壁粗糙度，mm ；Re ——雷诺数。
υvd=Re (5—8)式中 υ——风管内空气流速，m ／s ；d ——风管内径，m ；ν——运动黏度，m 2／s 。
在实际应用中，为了避免烦琐的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5—2是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B ＝101．3kPa 、温度t=20℃、管壁粗糙度K ＝0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力4个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
图5—2 圆形钢板风管计算线解图[例] 有一个10m 长薄钢板风管，已知风量L ＝2400m 3／h ，流速υ＝16m ／s ，管壁粗糙度K ＝0．15mm ，求该风管直径d 及风管摩擦阻力R 。
第6章 风管设计计算
薄钢板或镀锌薄钢板 Kr — 管 壁 粗 糙 度 修 正 系 数 ；
K — 管壁粗糙度； v — 管内空气流速。
矿渣石膏板
矿渣混凝土板 胶合板 砖砌体 混凝土 木板
1.0
1.5 1.0 3～ 6 1～ 3 0.2～1.0
例：有一通风系统，采用薄钢板圆形风管(Δ＝0.15mm)，已 知风量L＝3600m3/h(1m3/s)。管径D＝300mm，空气温度t＝30℃， 求风管管内空气流速和单位长度摩擦阻力。 解：查图，得v＝14m/s，Rm0＝7.7Pa/m。 查图6-2得，Kt＝0.97。 Rm＝KtRm0＝0.97×7.7＝7.47Pa/m
14 14 14 12 12 14
117.6 117.6 117.6 86.4 86.4 117.6
1.37 -0.05 0.61 0.47 0.6 0.61
161.1 -5.9 71.7 40.6 51.8 71.7
12.5 12 5.5 4.5 4.5 18
137.5 60 27.5 18 36 108
• 合流三通
v3F3
v3F3
F1+F2=F3 α=30°
v3F3
F1+F2>F3 F1=F3 α=30°
F1+F2>F3 F1=F3 α=30°
附录10 教材P244~249
如何查询局部阻力系数？
• 例1 有一合流三通，如图所示，已知 L1＝1.17m3/s(4200m3/h)，D1＝500mm，v1＝5.96m/s L2＝0.78m3/s(2800m3/h)，D2＝250mm，v2＝15.9m/s L3＝1.94m3/s(7000m3/h)，D3＝560mm，v3＝7.9m/s 分支管中心夹角α＝30°。求此三通的局部阻力。
(完整版)管道阻力的基本计算方法
管道阻力计算空气在风管内的流动阻力有两种形式：一是由于空气自己的黏滞性以及空气与管壁间的摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时 (如三通、弯优等 )，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所引起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力依照流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：v2R m4R s2(5— 3)式中Rm——单位长度摩擦阻力，Pa／m；υ——风管内空气的平均流速，m／ s；ρ——空气的密度，kg／ m3；λ——摩擦阻力系数；Rs——风管的水力半径，m。
对圆形风管：R s D4(5— 4)式中D——风管直径， m。
对矩形风管R sab2(a b)(5— 5)式中a， b——矩形风管的边长， m。
所以，圆形风管的单位长度摩擦阻力R mv2D 2(5— 6)摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态细风管内壁的粗糙度有关。
计算摩擦阻力系数的公式很多，美国、日本、德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采用的公式以下：1 2 lg(K 2.51)3.7D Re(5— 7)式中K ——风管内壁粗糙度，mm；Re——雷诺数。
Revd(5—8)式中υ——风管内空气流速，m／ s；d——风管内径，m；ν——运动黏度，m2／ s。
在实质应用中，为了防备烦杂的计算，可制成各种形式的计算表或线解图。
图5— 2 是计算圆形钢板风管的线解图。
它是在气体压力B＝101． 3kPa、温度 t=20 ℃、管壁粗糙度K ＝ 0．15mm 等条件下得出的。
经核算，按此图查得的Rm 值与《全国通用通风管道计算表》查得的λ／ d 值算出的Rm 值基本一致，其误差已可满足工程设计的需要。
只要已知风量、管径、流速、单位摩擦阻力 4 个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余两个参数，计算很方便。
图 5— 2圆形钢板风管计算线解图[例 ]有一个10m长薄钢板风管，已知风量L ＝ 2400m3／ h，流速υ＝ 16m／ s，管壁粗糙度 K ＝ 0． 15mm，求该风管直径 d 及风管摩擦阻力R。
通风管道系统的设计计算
风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法 等几种，目前常用的是假定流速法。
假定流速法，先按照技术经济要求选定风管的流速，再根据 风管的风量的断面尺寸和阻力，然后对各之路的压力损失进行调34 整，使其平衡。
三、 风道设计的步骤 下面以假定流速法为例介绍风管水力计算的步骤。 （1）绘制通风或空调系统轴测图 （2）确定合理的空气流速 （3）根据各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计 算最不利环路的摩擦阻力和局部阻力
流体经过这些管件时，由于边壁或流量的变化，均匀流在这一 局部地区遭到破坏，引起流速的大小，方向或分布的变化，或者气 流的合流与分流，使得气流中出现涡流区，由此产生了局部损失。 局部阻力一般按下面公式确定：
υ2ρ Zζ
2
局部阻力系数也不能从理论上求得，一般用实验方法确定。在
附录5中列出了部分常见管件的局部阻力系数。
L3 1.94m3 / s 7000 m3 / h ,D3 560 mm, v3 7.9m / s
分支管中心夹角 3，00求此三同的局部阻力。
28
[解] 按附录2列出的条件，计算以下各值
L2 0.78 2800 0.4 L3 1.94 7000
F2 F3
D2 D3
2
250 2 560
0.01 0.1
0.63
100
Rm(Pa/m)
19
2）用流量当量直径求矩形风管单位长度摩擦阻力。 矩形风道的流量当量直径
ab 0.625
0.5 0.32 0.625
DL 1.3 a b 0.25 1.3 0.5 0.32 0.25 m 0.434m
200
200
空气量 m3/s
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
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
第8章通风管道系统的设计计算
1
K 2.51 2 lg 3.71D Re
（8-7）
为了避免繁琐的计算，可根据公式（8-5）和式（8-7）制成 各种形式的表格或线算图。附录4所示的通风管道单位长度摩擦阻 力线算图，可供计算管道阻力时使用。运用线算图或计算表，只要 已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个，即可求得其 余两个参数。
（5） 管道和风机的连接
图8-9 风机进出口管道连接
8.2 风管内的压力分布
空气在风管中流动时，由于风管阻力和流速变化，空气的 压力是不断变化的。研究风管内压力的分布规律，有助于我们 正确设计通风和空调系统并使之经济合理、安全可靠的运行。 分析的原理是风流的能量方程和静压、动压与全压的关系式。 8.2.1 动压、静压和全压 根据能量守恒定律，可以写出空气在管道内流动 时不同断面间的能量方程（伯努利方程）。
2ab Dv ab
ab DL 1.3 0.25 a b
0.625
[例8-2]
有一表面光滑的砖砌风道（K=3mm），横断面尺寸为 500mm× 400mm,流量L=1m3/s(3600m3/h)，求单位 长度摩阻力。 [解] 矩道风道内空气流速 1）根据矩形风管的流速当量直径Dv和实际流速V，求矩形 风管的单位长度摩擦阻力。
8.3.3 风道设计的步骤
下面以假定流速法为例介绍风管水力计算的步骤。
（1）绘制通风或空调系统轴测图
（2）确定合理的空气流速 （3）根据各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计 算最不利环路的摩擦阻力和局部阻力 （4）并联管路的阻力计算 （5）计算系统的总阻力 （6）选择风机
[例8-3]
200
200
0.447 m 由L=1m3/S、DL=487mm 查图2-3-1得 Rm0=0.61Pa/m Rm=1.96×0.61=1.2 Pa/m
通风管道内压力分布知识
均匀送风管道计算和一般送风管道计算相似，只是
在计算侧孔时的局部阻力系统时需要注意。
侧孔可以认为是支管长度为零的三通。当空气从侧
孔出流时，产生两种局部阻力：一种是直通部分
的局部阻力，另一种是侧孔局部阻力。
38
即 孔口流量与孔口前风管中的流量之比
8.5通风管道设计中的有关问题
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 设计手册 2002年4月1日实施
49
除尘管道布置原则
除尘管道的布置除应遵守一般通风管道的布置原则外，还有一 些特殊要求： (1)除尘系统的风管宜采用圆形钢制风管，其接头和接缝应严密。 (2)风管宜垂直或倾斜安装，倾斜安装时与水平面的夹角应大于
45°，小坡度或水平敷设的管段应尽量缩短，并应采取防止积
尘的措施。 (3)支管宜从主管的上面或侧面插入，三通管的夹角，宜采用 15 °-45 ° 。 (4)在容易积灰的异形管件附近，应设置密闭清扫孔。
41
8.5 通风管道设计中的常见问题及其处理措施
8.5.1 系统划分
42
8.5.1 系统划分原则
1．空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划 为同一个系统。 2．同一生产流程、运行班次和运行时间相同的，可 划为同一系统。
43
8.5.1 系统划分原则
3．对下列情况应单独设置排风系统， (1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或 爆炸； (2)两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的 混合物或化合物； (3)两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘； (4)放散剧毒物质的房间和设备。
通风管网压力分布PPT课件
图 5-41 空气管道系统内压力分布 图
4
三、实验装置
管道系统压力发布图测试实验装置如图 542 所示，采用斜管微压计及毕托管测试管 道内全压、静压及全压，在风机吸入口及 压出口测试仪表与测点的连接如图 5-42 所示。
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四、实验步骤
• 1、按图 5-42 所示的方法连接毕托管与微压计， 注意在风机吸入端和压出端其连接方法不同，如 果连接不正确无法读数及读出正确的压力数值。
• 2、启动风机，待风机运行稳定后进行测试 • 3、依次测试风机吸入端和压出端不同测点的静压
数值。 • 4、依次测试风机吸入端和压出端不同测点的动压
数值。 • 5、依次测试风机吸入端和压出端不同测点的全压
数值。
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五、管网所得的流量与基准 流量进行比较，得出流量系数值。
实验报告应认真编写，内容应包括： 1、简要说明实验目的、实验原理、实验方法及
过程 2、给出实验原始数据记录及整理表。 3、绘制管网各段压力分布图。分析当风机风量
变化时，其管网压力分布图应如何变化？ 4、提出实验存在的问题及实验改进的合理化建
议。
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谢谢观看，再见！
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b) 在管段Ⅱ上，对比前后送风口处静压力分 布情况，了解送风管道的送风均匀程度
c) 利用贴纸片法，把不同的纸片量吸附在网 栅3上，增加阻力以调节风量。
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六、实验数据记录与整理
将实验过程测试所的数据记入实验原始纪录表 5-18 中， 根据不同测点的静压、动压和全压，绘制管道系统压力分 布图。
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七、实验报告编写
管网压力分布图测试实验
通风管道的设计计算
精选ppt
《工业通风》
第六章 管道的设计计算
一、摩擦阻力
摩擦阻力或沿程阻力是风管内空气流动时，由于空气本身的 粘性及其与管壁间的摩擦而引起的沿程能量损失。
• 空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下
式计算：
比
摩
阻
；
、为实际的空气动力粘度 。
精选ppt
《工业通风》
第六章 管道的设计计算
2、空气温度和大气压力修正
Rm K tK BRm0
K
t
273 273
20 t
0 .825
K B B 101 . 3 0 .9
K
为温度修正系数；
t
K
为大气压力修正系数；
B
为实际的空气密度；
B为实际的大气压力
D1
L
4v1
30..14421440.195m=195mm
所选管径按通风管道统一规格调整为：
D1＝200mm；实际流速v1＝13m/s； 由附录6的图得，Rm1＝12.5Pa/m。 同理可查得管段3、5、6、7的管径及比摩阻，具体结果见 下表。
4、确定管段2、4的管径及单位长度摩擦阻力，见下表。
精选ppt
精选ppt
《工业通风》
第六章 管道的设计计算
解：按附录7(P245)列出的条件，计算下列各值 L2/L3＝0.78/1.94＝0.4 F2/F3＝(D2/D3)2＝(250/560)2＝0.2
经计算 F1＋F2≈F3 根据F1＋F2＝F3及L2/L3＝0.4、F2/F3＝0.2查得 支管局部阻力系数 ζ2＝2.7 直管局部阻力系数 ζ1＝－0.73
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(6)通风设备、风管及配件等，应根据所处的环境和输送 的气体、蒸气或粉尘的腐蚀性等，采取相应的防腐措 施。
(7)通风系统的风管，应根据需要设置必要的侧孔，其位
置和数量应符合检测要求。
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除尘管道布置原则
除尘管道的布置除应遵守一般通风管道的布置原则外，还有一 些特殊要求： (1)除尘系统的风管宜采用圆形钢制风管，其接头和接缝应严密。 (2)风管宜垂直或倾斜安装，倾斜安装时与水平面的夹角应大于 45°，小坡度或水平敷设的管段应尽量缩短，并应采取防止积 尘的措施。 (3)支管宜从主管的上面或侧面插入，三通管的夹角，宜采用 15 °-45 ° 。 (4)在容易积灰的异形管件附近，应设置密闭清扫孔。 (5)除尘风管转弯处的曲率半径R＝1·5-3.0D，如曲率半径不允许
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3、实现均匀送风的条件 要实现均匀送风，必须具备两个基本要求： ①各侧孔或短管的出流风量相等； ②出口气流尽量垂直于管道侧壁，否则尽管风量相等
也不会均匀
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（1）保持各侧孔静压相等 要使静压沿风管全长保持不变，或者说各侧孔 的静压相等，必须保证首端和末端的动压差等 于风管全长上的压力损失，或者两侧孔出流的 动压差等于两侧孔间的压力损失，即
第 8章 通风管道系统的设计计算
风管内空气压力分布
风管内空气压力分布
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2
3
4
5
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结论
结论
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第 8章 通风管道系统的设计计算
上节重点
Rm 线算图
流量Q、管径D、流速v、比摩阻Rm
使用方法：已知任意两参数，可求出其他两参数。
使用条件：1）λ值为紊流过渡区； 2）B0=101.325kPa，t0=20℃，ρ0=1.204kg/m3， ν0=15.06×10-6m2/s，K0=0.15mm 实际条件与此不符，则需修正 3）圆形钢制风管
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8.4 均匀送风管道设计计算
8.4.1 均匀送风管道的设计原理 出流的实际流速和流向 孔口出流的风量 实现均匀送风的条件
8.4.2 均匀送风管道的计算
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8.4.1 均匀送风管道的设计原理
空气沿风管流动时，在管壁的垂直方向上受到气流 的静压作用。如果在风管的侧壁开孔，由于孔口内 外存在压差，空气将在垂直于管壁的方向上从孔口 流出。但由于受到原有管内轴向流速的影响，其孔 口出流方向并非垂直于管壁，而是以合成速度沿风 管轴线成α角的方向流出。
均匀送风管道计算和一般送风管道计算相似，只是 在计算侧孔时的局部阻力系统时需要注意。
侧孔可以认为是支管长度为零的三通。当空气从侧 孔出流时，产生两种局部阻力：一种是直通部分 的局部阻力，另一种是侧孔局部阻力。
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即 孔口流量与孔口前风管中的流量之比
8.5通风管道设计中的有关问题
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
1、全压=动压+静压（Pq=Pd+Pj） 2、未开风机时，Pj=Pq=大气压
3、风机开动后，Pq2= Pq1-(Rml+pZ)1-2
局部阻力的产生条件：当空气流过断面变化的管件 (如各种变径管、风管进出口)、流向变化的管件(弯 头)和流量变化的管件(如三通、四通)都会产生局部 阻力。
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§8.3 通风管道设计计算
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一般风管内的流速参照以下两个表格选取
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如果管内流速过低，对除尘系统和气力输送系统来说，还 会造成沉积、管道堵塞，此类管道中风速可按表8-5选取。
假定流速法设计步骤
3．根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的 断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力 确定风管断面尺寸时，应采用附录6所列的通风 管道统一规格，以利于工业化加工制作。风管断 面尺寸确定后，应按管内实际流速计算阻力。阻 力计算应从最不利环路(即阻力最大的环路)开始。
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（2）各侧孔流量系数保持相等 侧孔的流量系数u与孔口形状、出流角度α ， 以及孔口送风量与孔口前风量之比有关。一般 取0.6
（3）增大出流角度α 为使出流夹角大于60°，要使Vj＞1.73Vd
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8.4.2 均匀送风管道计算
均匀送风管道计算的目的是确定侧孔的个数、间距、 面积及出风量、风管断面尺寸和均匀送风管段的 阻力。
1.12的倍数来编制的。
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（3）风管材料
通风管道所采用的材料，应根据工程要求选用。常用的材料有 以下几种：
A 金属薄板 金属薄板是制作风管及部件的主要材料。
(1)普通薄钢板，有良好的加工性能及结构强度，常用于一般通风 管道和除尘风道。其表面容易生锈，应刷油漆进行防腐。
(2)镀锌钢板，由普通薄钢板镀锌而成，其表面有锌层保护起防锈 作用。由于其表面为银白色，又称‘白铁皮”。白铁皮一般厚 度较薄，常用在气体中无粉尘磨损的空调系统及不受酸雾作用 的潮湿环境中。
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8.5 通风管道设计中的常见问题及其处理措施 8.5.1 系统划分
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8.5.1 系统划分原则
1．空气处理要求相同、室内参数要求相同的，可划 为同一个系统。
2．同一生产流程、运行班次和运行时间相同的，可 划为同一系统。
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8.5.1 系统划分原则
3．对下列情况应单独设置排风系统， (1)两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧或
设计计算方法：压损平均法、静压复得法、假定流速法 静压复得法：利用风管分支处复得的静压来克服该管段的 阻力，确定风管的断面尺寸。一般适用于高速空调系统的计算
假定流速法：先按技术经济要求选定流速，再根据风量确 定风管的断面尺寸和阻力，然后对各支路的压力损失进行调整， 使其平衡。这是目前最常用的计算方法。
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8.4 均匀送风管道设计计算
根据工业与民用建筑的使用要求，通风和空 调系统的风管有时需要把等量的空气，经由 风道侧壁均匀的输送到各个房间。这种均匀 送风方式可使送风房间得到均匀的空气分布， 而且风管的制作简单、材料节约。
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均匀送风管道通常有三种形式： （1）管道断面积保持不变，孔口面积或条缝
(3)温湿度不同的含尘气体，当混合后可能导致风管内 结露时，应分设系统。
5．如排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排 风量小的排风点合为同一系统。
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8.5.2风管布置、选型及保温与防腐
1、风管布置 (1)除尘系统的排风点不宜过多，以利于各支管间阻力平衡 (2)除尘风管应尽可能垂直或倾斜敷设，倾斜敷设时与水平
p' p
0.5
两支管阻力<20%时用 不改变管径，增大阻力 小的那段支管的流量
增加支管局损
改变阀门开度 增加阀门个数
需反复调节使各支管风 量达到设计要求
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假定流速法设计步骤
5 计算系统的总阻力：以最不利环路的阻力加上空气 净化处理装置的和其他可能的设备的阻力
6 选择风机
p f K p p qV , f Kq qV
《通风管道统一规格》有圆形和矩形两类(见附录6)。必须指出：
1 ．《通风管道统一规格》中，圆管的直径指外径，矩形断面尺寸 是外边长，即尺寸中都包括了相应的材料厚度。
2．为了满足阻力平衡的需要，除尘风管和气密性风管的管径规格 较多。
3．管道的断面尺寸(直径和边长)采用只R20系列，即管道断面尺寸
是以公比数汐
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大时，要在弯头内设导流叶片。
2、风管选型 （1）常用断面形状
矩形：易于和建筑、装修配合；局部构件制作容易 ——常用于空调系统
圆形：阻力小；省材料、强度高；管道制作容易 ——常用于通风系统及空调高速风管
其他形状：根据实际需要
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（2）管道定型化
随着我国国民经济的发展，通风、空调工程大量增加。为了最大 限度地利用板材，实现风管制作、安装机械化、工厂化，在国家 建委组织下，1975年确定了《通风管道统一规格》。
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假定流速法设计步骤
2．确定合理的空气流速 风管内的空气流速对通风、空调系统的经济性有较大的影响。
⑴流速高，风管断面小，材料耗用少，建造费用小；但是系统的阻 力大，动力消耗增大，运用费用增加。对除尘系统会增加设备和 管道的摩损，对空调系统会增加噪声。
⑵流速低，阻力小，动力消耗少；但是风管断面大，材料和建造费 用大，风管占用的空间也增大。对除尘系统流速过低，会使粉尘 沉积堵塞管道。因此，必须通过全面的技术经济比较选定合理的 流速。
爆炸； (2)两种有害物质混合后能形成毒害更大或腐蚀性的
混合物或化合物； (3)两种有害物质混合后易使蒸汽凝结并积聚粉尘； (4)放散剧毒物质的房间和设备。
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4．除尘系统的划分应符合下列要求： (1)同一生产流程、同时工作的扬尘点相距不大时，宜 合为一个系统；
(2)同时工作但粉尘种类不同的扬尘点，当工艺允许不 同粉尘混合回收或粉尘无回收价值时，也可合设一个 系统；
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8.3.3 风道设计的步骤
假定流速法的计算步骤和方法如下： 1．绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度 和风量。编号：以风量和风向不变的原则，把通风系统分成若干 个单独管段，一般从距风机最远的一段管件，由远而近顺序编号。 管段长度一般按两管件间中心线长度计算，不扣除管件(如三通、 弯头)的长度。
f
pf
p
' f
1 .2 '
N
N
'
1 .2 '
qV,f， pf， N标准状态下 风风 压机 及 m 3/风 功 h、 P量 率 、 akW 、 ， q'V,f， p’ f， N' 非标准状态 、下 风风 压m 机 及 3/h、 风 功 P、 a量 率 k、 W ，