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1、word資料下載可編輯第三節(jié)管道阻力? 空氣在風管內的流動阻力有兩種形式:一是由于空氣本身的黏滯性以及空氣與管壁間的摩擦所產生的阻力稱為摩擦阻力;另一是空氣流經管道中的管件時(如三通、彎頭等),流速的大小和方向發(fā)生變化,由此產生的局部渦流所引起的阻力,稱為局部阻力。? 一、摩擦阻力 根據流體力學原理,空氣在管道內流動時,單位長度管道的摩擦阻力按下式計算: (5—3)式中Rm——單位長度摩擦阻力,Pa/m; υ——風管內空氣的平均流速,m/s; ρ——空氣的密度,kg/m3; λ——摩擦阻力系數; Rs——風管的水力
2、半徑,m?! A形風管: (5—4)式中D——風管直徑,m?! 匦物L管 (5—5)式中a,b——矩形風管的邊長,m。 因此,圓形風管的單位長度摩擦阻力 (5—6) 摩擦阻力系數λ與空氣在風管內的流動狀態(tài)和風管內壁的粗糙度有關。計算摩擦阻力系數的公式很多,美國、日本、德國的一些暖通手冊和我國通用通風管道計算表中所采用的公式如下: (5—7)式中K——風管內壁粗糙度,mm; Re——雷諾數?! ?5—8)式中υ——風管內空氣流速,m/s; d——風管內徑,m; ν——運動黏
3、度,m2/s。 在實際應用中,為了避免煩瑣的計算,可制成各種形式的計算表或線解圖。圖5—2是計算圓形鋼板風管的線解圖。它是在氣體壓力B=101.3kPa、溫度t=20℃、管壁粗糙度K=0.15mm等條件下得出的。經核算,按此圖查得的Rm值與《全國通用通風管道計算表》查得的λ/d值算出的Rm值基本一致,其誤差已可滿足工程設計的需要。只要已知風量、管徑、流速、單位摩擦阻力4個參數中的任意兩個,即可利用該圖求得其余兩個參數,計算很方便。?專業(yè)技術資料word資料下載可編輯圖5—2圓形鋼板風管計算線解圖? [例]有一個10m長薄鋼板風管,已
4、知風量L=2400m3/h,流速υ=16m/s,管壁粗糙度K=0.15mm,求該風管直徑d及風管摩擦阻力R。 解利用線解圖5—2,在縱坐標上找到風量L=2400m3/h,從這點向右做垂線,與流速υ=16m/s的斜線相交于一點,在通過該點表示風管直徑的斜線上讀得d=230mm。再過該點做垂直于橫坐標的垂線,在與表示單位摩擦阻力的橫坐標交點上直接讀得Rm=13.5Pa/m?! ≡摱物L管摩擦阻力為:R=Rml=13.5×10Pa=135Pa 無論是按照《全國通用通風管道計算表》,還是按圖5—2計算風管時,如被輸送空氣的溫度不等于20℃,而
5、且相差較大時,則應對R。值進行修正,修正公式如下: (5—9)式中——在不同溫度下,實際的單位長度摩擦阻力,Pa; Rm——按20℃的計算表或線解圖查得的單位摩擦阻力,Pa; Kt——摩擦阻力溫度修正系數,如圖5—3所示。??圖5—3摩擦阻力溫度修正系數? 鋼板制的風管內壁粗糙度K值一般為0.15mm。當實際使用的鋼板制風管,其內壁粗糙度K值與制圖表數值有較大出入時,由計算圖表查得的單位摩擦阻力Rm值乘以表5—3中相應的粗糙度修正系數。表中υ為風管內空氣流速。專業(yè)技術資料word資料下載可編輯?表5—3管壁粗糙度修正系數?
6、 對于一般的通風除塵管道,粉塵對摩擦阻力的影響很小,例如含塵濃度為50g/m3時,所增大的摩擦阻力不超過2%,因此一般情況下可忽略不計。? 二、局部阻力 各種通風管道要安裝一些彎頭、三通等配件。流體經過這類配件時,由于邊壁或流量的改變,引起了流速的大小、方向或分布的變化,由此產生的能量損失,稱為局部損失,也稱局部阻力。局部阻力主要可分為兩類:①流量不改變時產生的局部阻力,如空氣通過彎頭、漸擴管、漸縮管等;②流量改變時所產生的局部阻力,如空氣通過三通等?! 【植孔枇砂聪率接嬎悖骸 ?5—10)式中Z——局部阻力,Pa; ξ——
7、局部阻力系數,見表5—4; υ——空氣流速,m/s; ρ—空氣密度,kg/m3。 上式表明,局部阻力與其中流速的平方成正比。局部阻力系數通常都是通過實驗確定的。可以從有關采暖通風手冊中查得。表5—4列出了部分管道部件的局部阻力系數值。在計算通風管道時,局部阻力的計算是非常重要的一部分。因為在大多數情況下,克服局部阻力而損失的能量要比克服摩擦阻力而損失的能量大得多。所以,在制作管件時,如何采取措施減少局部阻力是必須重視的問題。?專業(yè)技術資料word資料下載可編輯表5—4常見管件局部阻力系數專業(yè)技術資料word資料下載可編輯專業(yè)技術資
8、料word資料下載可編輯專業(yè)技術資料word資料下載可編輯專業(yè)技術資料word資料下載可編輯專業(yè)技術資料word資料下載可編輯?專業(yè)技術資料word資料下載可編輯? 下面通過分析幾種常見管件產生局部阻力的