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通风管道沿程阻力与局部计算

风管内空气流动的阻力有两种，一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩□擦而产生的沿程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力；另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失ㄨ，称为局部阻力。

一、摩擦阻力

根据流体力学【原理，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：

ΔPm=λν2ρl/8Rs

对于圆形风管，摩擦阻力计算公式可改写为◣：

ΔPm=λν2ρl/2D

圆形风管单位长度的摩擦阻力（比摩阻）为：

Rs=λν2ρ/2D

以上各式◤中

λ――――摩擦阻力系数
ν――――风管内空气的↓平均流速，m/s;
ρ――――空气的密度，Kg/m3;
l ――――风管长度，m
Rs――――风管的水力半径，m;
Rs=f/P f――――管道中充满流体部分的横断面积，m2；
P――――湿周，在通风、空调系统中既为风■管的周长，m；
D――――圆形风管直径，m。

矩形风管』的摩擦阻力计算

我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的，为利用该⌒　图进行矩形风管计算，需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径，即折算成当量直径。再由此求得矩形风管的单位长■度摩擦阻力。当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种▽；

流速当量直径：Dv=2ab/(a+b)
流量当量直径：DL=1.3（ab）0.625/(a+b)0.25

在利用风阻线图计算是，应注意其对应关≡系：采用流︾速当量直径时，必须用矩形中的空气流速去查出阻力；采用流量当♂量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。

二、局部阻力

当空气流动断面◥变化的管件（如各种变径管、风管进出口、阀门）、流向变化的管件（弯头）流量▂变化的管件（如三通、四通、风管的侧面送、排风口）都会█产生局部阻力。

局部阻力按下式计算：

Z=ξν2ρ/2

ξ――――局】部阻力系数。局部阻力在通风、空调系∩统中占有较大的比例，在设计时应加以注意，为了减小局部阻力，通常采用以下措◥施：

1. 弯头布置管道时，应尽量取直线，减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大于（1~2）倍管径；矩形风管弯头断♀面的长宽比愈大，阻力愈小；矩形直角弯头，应在其中设导◆流片。

2. 三通三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞，以及气流速度改№变时形成的涡流是造成局部阻力的原因。为了减小三︻通的局部阻力，应注↓意支管和干管的连接，减小其夹角；还应尽量使支管和干管内的流速保持相等。

在管∮道设计时应注意以下几点：

1. 渐扩管和渐缩管中心角最〖好是在8~15o。
2. 三通的直管阻√力与支管阻力要分别计算。
3. 尽量降低出风口的流速。

常见弯头的局部阻力：

分流三通：9~24 Pa
矩形送出三通：6~16Pa
渐缩管：6~12Pa
乙字弯：50~198Pa

例：有●一表面光滑的砖砌风管（粗糙度K=3mm），断面尺寸为500*400mm，流量L=1m3/s（3600m3/h），求单位长度摩擦阻力。

解：矩形风管内空气流速：v=1/（0.5*0.4）=5m/s

矩形风管的流速当▲量直径：Dv=2ab/（a+b）=2*500*400/（500+400）=444mm

根据v=5m/s、Dv=444mm由附录6（通风管单位长度摩擦阻力线算图）查得Rmo=0.62Pa/m

粗ξ糙度修正系数 Kr=（Kv）^0.25=（3*5）^0.25=1.96

则该风管单位长度摩擦阻力 Rm=1.96*0.62=1.22Pa/m

问：静水压和动水压的定义∮具体是什么①？它们是如何量化计算的（特别是动水压）？

答：静水压是指管道内水处于静止状态时的压力，而动压力是指某处水流在外泄时该处的压力。动压力=静压力-该处的▓总水头损失。

问：技术措施里说对于比例式减压阀，其阀后的动◥水压宜按静水压的80%~90%计，那动水压岂不是很大？

答：在伯努力方程里边，某一位置，相对于某一基准的z称为↘位置压头， u2/2g是动压头，ｐ／２ｇ是静压头。全压＝动压＋静压。计算按公式算，动水压增大是因为静水压的转⊙化，正常。水头损失是通过这个位置的压力损失／能量损失，也可以计算㊣，他表示的是通过前后位置（断面）的损失，应该等于两个位置「（断面）的位置压头＋动压头＋静压头之差值〒。当然，位置压头，动压头，静压头一可以实测。总压=动压头＋静压头+位置压头。

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