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1、·!10·風機設計制造與質量檢測新標準及選型、安裝維護操作技術標準實用手冊!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第四章風機通風管道第一節(jié)流體的性質及其流動規(guī)律氣體和液體統稱流體,當它具有一定的能量時,就會在管內流動。因為通風除塵處處涉及氣體流動,所以應了解其流動的規(guī)律。在講述流動規(guī)律之前,需要說明流體的性質。!"流體的物理性質與流體流動有關的物理性質有:密度、流動性、黏滯性、壓縮性。(!)密度流體在單位體積內所具有的質量稱為密度,用表示。即!!(($%&’)()*!)!#"式中!———流
2、體的質量,$%;(。"———流體的體積,’(+)流動性液體和氣體都是流體,二者流動的性能方面有共性,亦有個性。(()黏滯性又稱黏性。每一種流體在一定的條件下都有一定的黏性。流體的黏性只有在流動時才能表現出來,有內摩擦力存在。據實驗結果,可得出下列關系式,$"###()*+),%式中"———內摩擦力;———動力黏滯系數,-.·/;##———作用面積;,$———速度梯度。,%在實際工程中,為了計算方便,引用出一個運動黏滯系數$#(’+&/)()*()$#!式中———動力黏度系數,-.·/;#———密度,$%&’(。!壓力對氣體黏滯系數的影響不大,可以忽略不
3、計。溫度對黏滯系數的影響明顯,不第一篇風機基本知識總論·!&2·""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""可忽略,氣體的黏滯系數隨著溫度的升高而加大。表!"#"!列出空氣在一個大氣壓力下,動力黏滯系數和運動黏滯系數"與溫度的關系。!黏性對流體的運動影響很大,它會使流體運動產生阻力,會導致機械能量損失,在實際工程中必須考慮黏滯性的影響。表!"#"!空氣的動力黏滯系數和運動黏滯系數與溫度的關系!!"’"%!&"’!"’"%!&"’!,$!%!&!!,$!%!&()·*+,-*!()·*+,-*!
4、!!&!./’!0./&1&,.!#,!./!!!!&!.1!!#./&2&,.,&,,.2&!!!,&!.13!’./&!&&,.,,,0./1!!!0&!.2!!3.3&!,&,.0,,3.,&!!!#&!.23!/.3&!3&,.#30&.3&!!!’&,.&&!1.3&,’&,.1’#,.1&!!!3&,.&’!2.3&0’&0.,!’/.’&!!!/&,.&1,&.#’’&&0.321&.#&(#)壓縮性在等溫過程,氣體的體積"隨著壓強#的變化而改變,#"4常數。在通風除塵系統中,氣體壓強的變化范圍不大,體積變化也就不大可以忽略不計。壓強增加
5、0&&++5,6,體積只減小07,引起的誤差是可以允許的。,.流體在管內流動的規(guī)律流體在管內流動,符合質量守恒原理,可以用連續(xù)性方程表達;也符合能量守恒原理,可以用能量方程表達。(!)連續(xù)性方程在穩(wěn)定流的管道中,任取圖!"#"!中兩個斷面!和,,在相同的時間內,流經兩個斷面流體的質量相等,如圖!"#"!所示。圖!"#"!連續(xù)方程圖示圖!"#",能量方程圖示!,,—斷面!,,—斷面#!$!4#,$,式中———密度;#$———流量。·!!6·風機設計制造與質量檢測新標準及選型、安裝維護操作技術標準實用手冊!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!對不可壓縮流體,!!"!#亦即!!"!#"!#!""###式中"———斷面面積;#———流速。上式可寫成通式"#"常數($%$)式($%$)表明:對于不可壓縮的穩(wěn)定流,通過各斷面的流量相等;過流斷面上的平均流速與斷面面積成反比。(#)能量方程在穩(wěn)定流的管道中,任取圖!%$%#中兩個斷面!和#處的能量有下列關系,如圖!%$%#所示。$##$##&!!#’’’!"’($%()!%#&!%#&’’#式中$&!———斷面!處的靜壓力,)*;#!———斷面!處的流速,+,-;’!———斷面!處單位質量流體的
7、位能,+;$———斷面#處的靜壓力,)*·-;##———斷面#處的流速,+,-;’#———斷面#處單位質量流體的位能,+;———流體的密度,./,+0。!式($%()可用下面通式表達$##&’’’"常數($%1)!%#&$&式中———單位質量流體的壓能,又稱靜壓頭,+;!%##———單位質量流體的動能,又稱動壓頭,+;#&’———單位質量流體的位能,+。式($%1)稱之為伯努利方程,是理想氣體的能量方程。能量方程式表明,對于在管內流動的沒有摩擦力的理想流體,各斷面處總能量保持定值,而總能量的三個組成部分是可以相互轉化的。在一般通風管道中,高度對壓強
8、無影響,所以能量方程中可以不計位能;同時,通風管道的計算,一般都對單位體積的空氣而言。這樣能量