试验室均匀送风管道设计的近似计算_李素玲

pi+ 1= p i-
i+
2
1+
2i- p
( 1)
式中 p i+ 1 断面 i + 1 处的压力, Pa
p i 断面 i 处的压力, Pa
收稿日期: 2003 08 11 修稿日期: 2004 01 12
40
FLUID MACHINERY
Vol 32, No 2, 2004
静压复得系数, 一般为 0 5~ 0 8, 在
化公式, 并通过实例对公式进行了验证。
关键词: 均匀送风; 近似计算; 管道
中图分类号: TU834 4
文献标识码: B
Approximate Calculation of the Design on the Uniform Ventilation Pipeline Applied to Laboratory
ai 断面宽度, m
b 管道高度, m
L 管道周长, m 断面 i 的当量直径:
Di = 4A i / L
( 9)
Di 和 Di + 1的平均值近似取为 Di , 经整理, 得:
2
i
2
-
2
i+
2
1
=
nlb2 i + l ( n - i + 1) Q 0 4nbQ 0( n - i + 1)
2 i
( 10)
Abstract: The pipeline of uniform ventilation various kinds of form and realizing schemes are sketched, the theoretical formula is sim plified based on ideal suppose. The relevant experience formula is proposed and proved through the instance. Key words: uniform ventilation; approximate calculation; pipeline
LI Su ling1 , ZHAO Han1, SHI Min2 ( 1 Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 2. Hefei General Mechanical Institution, Hefei 230031, China)
( 5)
Ai = aib = Qi = [ ( n- i + 1) / n] Q 0
( 6)
Baidu Nhomakorabea
i
i
ai = Qi / ( ib)
( 7)
L = 2b + 2ai = 2b+ 2( n- i + 1) Q 0/ ( bn i ) ( 8) 式中 Qi 风口 i 断面处管内的风量, m3/ s
A i 断面面积, m2
2004 年第 32 卷第 2 期
流体机械
39
文章编号: 1005 0329( 2004) 02 0039 04
试验室均匀送风管道设计的近似计算
李素玲1, 赵 韩1, 史 敏2
( 1 合肥工业大学, 安徽合肥 230009; 2 合肥通用机械研究所, 安徽合肥 230031)
摘 要: 简述了均匀送风管道各种形式及工 程实现方案, 并在 理想假设的 基础上对 理论公式进 行简化, 提出 了相关 简
2
i
2
-
2
i+
2
1
=
l
2 nb+ a ( n- i + 1) i 4nab ( n- i + 1)
( 12)
由于 1 已知, 根据式( 12) , 可以依次计算出
i , 再将 i 代入式( 7) 可计算出 ai 的值, 从而确定
管道的形状。采用式( 10) , ( 12) 进行计算, 无论改
变管道的参数, 还是改变起始风量, 风量的相对误
参考文献:
[ 1] 沈雅钧, 洪兴龙, 金剑雄 一个 用于高温 冷藏库及 通 风空调系 统条缝均匀送风管 道设计计算地简化 公式 [ J] 制冷空调与电力机械, 2001, ( 3) : 15- 19
[ 2] 彭高军, 董仁杰, 等 暖风 送风管 道地优 化设计 [ J] 农业机械学报, 1995, 36( 1) : 41- 43
[ 3] 薛殿华 空气调节[ M] 清华大学出版社, 1991, ( 1) : 3- 6
作者简介: 李素玲 ( 1977- ) , 女, 硕士, 通讯 地址: 230031 安 徽 合肥市合肥工业大学 36 信箱。
积不变, p i = pi + 1。则,
2 i
/
2-
2 i+
1/
2=
p
( 3)
p=
l/ n
0D
2
2 i dx
( 4)
式中
沿程阻力系数
D 管道在断面 i 和断面 i + 1 之间的平
均当量直径
如果管道长度为 l , 为把全部风量从风口送出
且每个风口的出风量相等, 则:
Qi = ( n - i + 1) Q 0/ n
i( 10)
(m/ s)
i (12)
( m/ s)
ai 流量相对 (m) 误差(% )
1 13. 89 13. 89 5. 84 5. 84 0. 85 0 00 2 11 89 11 90 5 76 5 77 0 74 0 10
3 9 90 9 92 5 68 5 69 0 62 0 19 4 7 92 7 94 5 58 5 59 0 51 0 26
差一般都能满足需要。
3 实例分析
已知: 管道长度 l = 9 5m; 管道进口风量 Q0= 50000m3/ h; 流量系数 = 0 65; 铁皮风管的粗糙度
= 0. 15mm; 管道高 度 b = 2. 8m; 管道起 始宽度
aO = 0. 85m; 风口数 n= 7; 风口的面积为 800mm
1500mm, 出风口均匀分布, 出风口编号( 沿顺风方
以下计算中取 = 0 75
i 管道在 i 断面处的空气流速, m/ s 空气的密度, kg/ m3
p 断面 i + 1 和断面 i 之间的压力差,
Pa
pi =
v
2 i
/
(
2
2) =
Q 20/ ( 2
2 n2
2 i
)
( 2)
式中 vi
孔口流速, m/ s 流量系数
i 孔口宽度, m
n 风口数
由于均匀送风管道风口的出口速度和孔口面
向) 依次为 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 求宽度 ai 。其计算结 果的数据比较如表 1 所示。Qi (10) , i (10) 为式( 10)
计算结果, Qi (12) , i( 12) 为式( 12) 计算结果。
表 1 各参数的 计算结果比较
孔口
Qi( 10) Qi( 12) ( m3/ s) ( m3/ s)
1 前言
现有均匀通风管道设计计算公式中存在两个 问题: 一是公式繁琐, 计算繁复, 工作量较大, 容易 产生误差; 二是公式虽较简单, 但截面面积的计算 需逐级试算, 计算工作量也很大。针对以上问题, 笔者以提高实际工作效率为目的, 提出了简化公 式并以实例进行了验证计算。
2 等面积送风口变断面近似均匀送风管道设计
将
1=
Q0代 ab
入式
(
10)
,
并且假设
=
i , 得:
1
2
i
2
-
2
i+
2
1=
l
2 nb + a( n- i + 1) i 4nab( n- i + 1)
( 11)
为了简化计算, 采取降低 i 的次数, 使方程
为 i 的二次方, 因为每个断面流速变化不大, 一
般假定 1。
式( 11) 可简化为[ 3] :
由于管道的空间限制, 出风口面积相等且给 定了面积大小。故可以通过变化管道的断面面积 来实现近似均匀送风。在计算均匀送风管道时, 为了简化问题作如下假定: 用断面平均流速和断 面平均静压代表该断面的流速和静压; 流量系数 以及沿程阻力系数都是常数; 空气流出仅仅是由 于管道中静压作用的原因[ 1] 。
图 1 所示为带有等面积孔口的变断面近似均
匀送风管道[ 2] 。管道末端是封闭的, 管道长度为 l , 各出风口之间的距离相等, 沿管道长度方向的 孔口面积不变。管道进口断面的风量为 Q 0。
图 1 等面积孔口的变断面近似均匀送风 管道
对于第 i + 1 号和第 i 号孔口中心断面列能
量方程式:
2
2
5 5 94 5 95 5 46 5 47 0 39 0 28
6 3 96 3 97 5 30 5 31 0 27 0 19 7 1 99 1 98 5 00 4 99 0 14 0 28
4 结语
本文提出的近似计算公式不仅能够保证足够 的计算精度, 而且克服了现有公式计算复杂、工作 量大的弊病, 在节省设计工作时间的同时, 有效地 避免了由大量计算引起的误差。