第一章空气动力学基本特征分析

4、注意事项： • 连接正确 • 管道中有正负之分，注意观察压力计液注 的上升方向。 5、处理数据 • 将结果记录，多点测量求其平均值。（静 压、全压、动压（负值按照0计算）） • 知道动压求风速、风量、求压损
掌握内容： 1、全压、静压、动压定义 2、流量、风速、风量的简单计算 3、流体连续性方程 4、伯努利方程 5、毕托管的使用（如何测定全压、动压、静 压）
（2）机械通风：压力差 思考wk.baidu.com风作用？
除尘、输送、降水、降湿、烘干、冷却、环流熏蒸和低温储粮
2. 空气流动时的压力 （1）静压力
管道中空气任何情况都有 静压力同一截面各个方向相同 正负都可 表示方法：Hj
（2）动压力
正值 空气运动时产生，静止无 表示方法：Hd=ρ v2/2
二、流体的连续性方程 1.连续性方程：
根据质量守恒 Q1=Q2=Q
2.风速与管道截面的关系；
A1V1=A2V2 无论截面面积如何变化，流过断面的流量不变； 同一管道中，任意断面面积与平均风速呈反比，面积大， 风速小，面积小，风速大。
总结：见教材7页1-17
3.风速与圆管直径的关系: D12/D22=V2/V1
3.温度： 绝对温度和相对温度（T=t+273)
4、压力、密度、温度之间的关系 等温过程:体积与压力成反比 等压过程：体积与绝对温度成正比 变化过程：PV=KT 空气密度计算： ρ =P/kT
k为一常数，对于干燥空气k=287.33N·m/kg·K; 对于中等湿度（φ=50%）的空气，k=288.4N·m/kg·K
第一章
空气的性质和空气管道的基本方程（4节课）
重点： 压力单位以及换算
体积流量计算公式 连续方程
通风管道的能量方程
1.1空气的性质
1.空气的密度、比体积和重度 密度ρ
定义：单位体积空气所具有的质量） 公式： ρ=m/V 单位：kg/m3
比体积v
定义：单位质量所具有的体积 公式：v=V/m 公式：m3/kg
同一管道中，平均风速与风管直径成反比。 吸尘装置采用收缩管，为保证吸走灰尘，又不吸 走物料。
作业：思考13页计算题2
三、伯努利方程 1.理想流体的伯努利方程:
静压能、动压能和位能之和为一常数 （p9) H=常数，或者H1=H2
2.能量的转换:
携带总能量在任何位置不变，同一断面的位势能、压力 势能和动能可相互转换
（2）测定方法 1测定断面位置的选择 测定作业设备、除尘器、进卸料仪器以及各种 变形管的阻力时，测定断面位置在紧靠这些设 备装置的进出口处。 测定管道中风速风量时，为了尽量减小气流不 稳定对测定结果的影响，测定断面位置应离设 备装置以及变形管有足够距离，尽可能将测定 断面选在直长管部分。以气流方向为准，测定 断面离上游设备或者管件距离应该不小于管径 的4-5倍，离下游设备或者管件距离应不小于管 径的2倍，管道直长部分较短时，测定断面应该 偏向下游方向的设备或者管件
2单管压力计 A、单管压力计的结构 B、单管压力计的测压原理 3斜管压力计 A、斜管压力计的结构 B、斜管压力计的测压原理
4毕托管 A、毕托管的结构：两根薄壁空心紫刚管套装， 有四个孔道 B、毕托管的工作原理：全压、动压、静压 C、使用毕托管要注意的问题： 检查各管道，不能堵塞；A孔所在的弯曲直角 段方向应与气流方向尽可能平行，防止造 成太大的误差。
3.通风管道的能量方程:
实际工程中，空气有黏性，有能量损失，即压力 损失，就是管道中有阻力。 实际流体能量方程：H静1+ρv12 /2=H静2+ρv22 /2+H
损
或者Hq1=Hq2+ H损1-2 注意： 空气在流动中能量一直损失，全压不断变小， 所以得采用通风机不断为流体补充能量，才能实 现空气连续流动
（3）全压力 Hq=Hj+Hd
3.空气流动时的流量和平均风速 （1）流量 • 流量： • 定义：单位时间内流过管道或者设备某一 有效断面的空气量 • 单位：m3/s或者m3/h，用Q表示。提及有 用M（质量）或者G（重量）表示的，通风 用Q（体积）
（2）平均风速 画图强调：黏性——各处速度不同——中心 最大——方便研究——假设速度相同—— 平均风速vp （3）风量的计算 • 公式：Q=AVp 强调单位， • 注意粮食加工厂都是圆管，圆管推导式： • 举例：Q=1/4π D2 vp
重度γ
定义：单位体积所具有的空气的重量 公式： γ=G/V 单位：N/m3 标准空气： 密度ρ=1.2kg/m3 思考：标准空气的重度？
2.压力：
定义： 压力的单位:(三种表示方法）
单位面积的压力表示：1kgf/m2 =9.81Pa=1 mmH2O 液注高度表示（mmH2O 或者mmHg)： 大气压力表示： 标准 工程大气压 绝对压力：Ps 相对压力：Pr
掌握内容
压力单位以及换算 体积流量计算公式
连续方程 通风管道的能量方程
2.空气在管道中的压力测量 （1）常用的测压仪器 U形压力计 A、U形压力计的结构：两端开口的U形玻璃管、以毫米为单 位的刻度尺、底板 B、U形压力计的测压原理： 一端与测压点连接，一端联接大气，在管道中压力的作用下， U形管的两边形成液压差，读数为所测压力的相对压力。 C、使用U形压力计要注意的问题 一般为水，所读数为mmH2O。 使用垂直放置，测压液位于0刻度点 软管联接可靠，不漏气， 读数时候眼睛与液面保持水平， 所测压力小于20 mmH2O不易采用。
2断面上测点的选择
断面上测点的位置采用等截面分环法。画图： 举例：
3压力测定的方法 A、测定静压力：静压直接用U形压力计，或 者用毕托管，可以用软管将毕托管静压输 出孔B与U形压力计一开口端相连，得出 结果。 B、测定全压力：用软管将毕托管全压输出孔 C与U形压力计一开口端相连。 C、测定动压力：动压力=全压-静压，所以可 将毕托管的全压输出孔C和静压输出孔B 分别与U形压力计的两个开口端用软管连 接，U形压力计所读数就是动压力。 （3）测定数据的处理
思考：计算标准空气的密度？
5.黏性： 定义：质点运动 对运动
内摩擦力
反抗相
注意：空气等气体的黏性随温度增高而增 大，而水等液体的黏性随温度的升高而减 小
6.湿度： 干燥空气（没有水蒸气的空气）； 绝对湿度： 相对湿度：
1.2
空气管流的几个 概念
一、空气的流动 1.通风的形式（补充） （1）空气流动的条件 ： 压力差、流动通道