均匀风道设计计算

B ——实际的大气压力，kPa。 t和 B 也可直接由图6.1查得。
（6.9） （6.10）
6.1 风道阻力
② 绝对粗糙度的修正
通过空调工程中常采用不同材料制成的风管，各种材料的绝
对粗糙度见表6.1.
Rm k Rm
式中 k ——粗糙度修正系数。 k =（ kv）0.25
v ——管内空气流速，m/s。
两个，即可求出其余的两个参数。附录6.1和附录6.2的编制条
件式：大气压力为101.3 kPa，温度为20℃，空气密度为1.2
kg/m3，运动粘度为15.06×10-6 m2/s，管壁粗糙度k=0.15
mm，当实际使用条件与上述条件不同时，应进行修正。
① 大气温度和大气压力的修正
Rm t B Rm Pa/m
F P

ab （2 a
b）（6.14）
式中 a、b ——矩形风管的长度和宽度。
6.1 风道阻力
根据式（6.3），当流速与比摩阻均相同时，水力半径必相
等
则有
Rs Rs
D 4
ab
= （2 a b）
② 流量当量直径
2ab
D = a b Dv
（6.15）
假设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管中的空气流量相
风管直径，它分为流速当量直径和流量当量直径两种。
6.1 风道阻力
① 流速当量直径
假设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管中的空气流速相
等，且两风管的单位长度沿程损失相等，此时圆形风管的直
径就称为该矩形风管的流速当量直径，以Dv表示圆形风管水
力半径 矩形风管水力半径
Rs

D 4
（6.13）
Rs

4
1 ab
（ L ）2
ab 2
（2 a b）
则
a3b3
DL=1.2655 a b
（6.16）
6.1 风道阻力
必须说明，利用当量直径求矩形风管的沿程损失，要注 意其对应关系；当采用流速当量直径时，必须采用矩形风管 内的空气流速去查沿程损失；当流量当量直径时，必须用矩 形风管中的空气流量去查单位管长沿程损失。这两种方法得 出的矩形风管比摩阻是相等的。
通风管道是通风和空调系统的重要组成部分，设计计算目 的是，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。通风管道系统 的设计直接影响到通风空调系统的使用效果和技术经济性能。
目录
6.1 风道阻力 6.2 风道的水力计算 6.3 均匀送风管道设计计算 6.4 风道压力分布 6.5 风道设计中的有关问题 6.6 通风空调施工图
等，且两风管的单位长度沿程损失也相等，此时圆形风管的
直径就称为该矩形风管的流量当量直径，以DL表示：
圆形风管流量
L D2v
4
6.1 风道阻力
矩形风管流量 令 Rm = Rm
v
=
4L
D 2
（ 4L ）2
Rm =

DL
·
D 2
2
L abv v = L
ab
Rm


D 4
则圆形风管的沿程损失和单位长度沿程损失分别为
Pm


1 D
v
·2
2
l
Pa
Rm


D
v 2
· 2
Pa/m
（6.4） （6.5）
6.1 风道阻力
摩擦阻力系数 与风管管壁的粗糙度和管内空气的流动
状态有关，在通风和空调系统中，薄钢板风管的空气流动状
态大多数属于紊流光滑区到粗糙区之间的过渡区。通常，高
所以， Rm = t B Rm =0.86×0.92×6.8=5.38 Pa/m
（2）矩形风管的沿程损失
风管阻力损失的计算图表市根据圆形风管绘制的。当风管
截面为矩形时，需首先把矩形风管断面尺寸折算成相当于圆
形风管的当量直径，再由此求出矩形风管的单位长度摩擦阻
力损失。
当量直径就是与矩形风管有相同单位长度沿程损失的圆形
速风管的流动状态也处于过渡区。只有流速很高表面粗糙的
砖、混凝土风管流动状态才属于粗糙区。因此，对于通风和
空调系统中，空气流动状态多处于紊流过度区。在这一区域
中 用下式计算 1 2lg ( K 2.51 )

3.71D Re
（6.6）
式中 K——风管内壁的当量绝对粗糙度，mm；
Re——雷诺数。
6.1 风道阻力
根据流体力学可知，空气在管道内流动，必然要克服阻力 产生能量损失。空气在管道内流动有两种形式的阻力，即摩擦 阻力和局部阻力。
6.1.1摩擦阻力
由于空气本身的粘滞性和管壁的粗糙度所引起的空气与管
壁间的摩擦而产生的阻力称为摩擦阻力。克服摩擦阻力而引
起的能量损失称为摩擦阻力损失，简称沿程损失。
（6.8）
式中 Rm ——实际使用条件下的单位长度沿程损失，Pa/m；
t ——温度修正系数；
B ——大气压力修正系数；
Rm——线算图或表中查出的单位长度沿程损失，Pa/m。
6.1 风道阻力
t =（ 2277332t0）0.825

B =（
B 101.3
）0.9
式中 t ——实际的空气温度，℃；
=
F P
（6.2）
F ——管道中充满流体部分的横断面积，m2；
P ——湿周，在通风系统中即为风管周长，m。 单位长度的摩擦阻力，也称比摩阻，为
6.1 风道阻力
Rm


1 4Rs
v 2
· 2
Pa/m
（6.3）
（1）圆形风管的沿程损失 对于圆形风管
Rs =
式中 D ——风管直径。
F =
P
D2
4
D
Re = vD

（6.7）
式中 ——风管内流体（空气）的运动粘度，m2/s。
6.1 风道阻力
在通风管道设计中，为了简化计算，可根据公式（6.5）和
式（6.6）绘制的各种形式的线算图或计算表进行计算。附录
6.1为风管单位长度沿程损失线算图，附录6.2为圆形风管计算
表。只要知道风量、管径、比摩阻、流速四个参数中的任意
空气在横断面不变的管道内流动时，沿程损失可按下式计
算
Pm

1 4Rs
v 2
·2
l
（6.1）
6.1 风道阻力
式中 Pm——风道的沿程损失，Pa；
——摩擦阻力系数；
v ——风道内空气的平均流速，m/s；
——空气的密度，kg/m3；
l ——风道的长度，m；
Rs ——风道的水力半径，m；
Rs
(6.11) （6.12）
6.1 风道阻力
【例6.1】 已知太原市某厂已通风系统采用钢板制圆形风道，
风量L=1000 m3/h，管内空气流速v=10 m/s，空气温度
t=80℃，求风管的管径和wenku.baidu.com位长度的沿程损失。
解 由附录6.1查得：D=200 力：B=91.9 kPa 由图6.1查得：
Rmt==60..886P，a/mB，=0太.9原2 市大气压