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风管风量的计算方法及风压与风量的关系

阅读:45343发布时间:2014-6-9

   相信大家无论在通风管道集尘抽排的管路计算中,还是单一的风机选型中,都要直面风机的一个重要参数,即风量,那么我们该如何通过一定的已设条件或已知的参数来计算风量呢有没好的风量计算方法或是通过计算方法得知风压与风量的关系呢

  下面我们从实际一案例来说明:

 1、假设在直径300mm的风管中风速为0.5m/m,它的风压是多少帕?怎么计算?

  解:首先,我们要知道风机压力是做什么用的,通俗的讲:风机压力是保证流量的一种手段。基于上述定义,我们可以通过一些公式来计算出在300mm管道中要保证风速为0.5m/s时所需的压力。)

  1.1 压力: Re=(D*ν/0.0000151) =(0.3*0.5/0.0000151) =9933.77 Pa

   1.2 风阻系数:λ=0.35/Re^0.25 =0.35/9933.77^0.25 =0.035 

  1.3 每米压力:R=[(λ/D)*(ν^2*γ/2)]*65 =(0.035/0.3)*(0.5^2*1.2/2) =0.07Pa 

   故:在每米直径300mm风管中要保证0.5m/s的风速压力应为0.07Pa。

 2.假如一台风机它的风量为10000³/h,分别给10个房间抽风,就是有10个抽风口,风管的主管道是直径400mm,靠近风机的*个抽风口的风压和抽风量肯定大于后面的抽风口,要怎么样配管才能使所有的抽风口的抽风量一样?要怎么计算?

 解:

  2.1风管中的流速:

   ν=Q/(r^2*3.14*3600) =10000/(0.2^2*3.14*3600) =22.11(m/s)   

  2.2平衡各抽风口的压力,并计算出各个抽风口的直径:

    为保证各抽风口的流量相等,需对各抽风口的压力进行平衡,我们采用试算法调管径。当支管与主环路阻力不平衡时,可重新选择支管的管径和流速,重新计算阻力直至平衡为止。这种方法是可行的,但只有试算多次才能找到符合节点压力平衡要求的管径。   设1-2段的阻力值为Ho,为使节点2的压力达到平衡,应使4-2段的阻力H等于Ho。设每一个抽风口的间距为1m,每条支管长为1m(如图):   2.3 计算出每条支管的平均流量:       Qo=Q/10=10000/10=1000m3/h   2.4、计算出1-2段的管道直径:        Do=√[Qo*4/(ν*3.14*3600)]=√[1000*4/(22.11*3.14*3600)]          =126.5mm   2.5、计算出1-2段的阻力:         Re=D*ν/0.0000151=0.1265*22.11/0.0000151 =185226       λ=0.35/Re^0.25 =0.35/185226^0.25=0.0168       Ro=[(λ/D)*(ν^2*γ/2)]*65 =(0.0168/0.1265)*(22.11^2*1.2/2)         =38.7Pa  2.6、平衡1-2段与2-4段的压力并计算出2-4段的管道直径:       D1=Do(H1/Ho)^0.225=126.5

  由以上实例可看出,风管的风量的计算不仅有公式,而且还需具备对管路各压力点的了解,所以选择风量对应的风机选型时,必须考虑全面,而且综合全部因素。

  一般风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为
        wp=0.5·ro·v² (1)
    wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。
  由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用这一关系,得到
        wp=0.5·r·v²/g (2)
  此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m³]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到
        wp=v²/1600 (3)
  此式为用风速估计风压的通用公式。应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说,r/g 在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比
在平原地区小。


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