局部阻力系數(shù).ppt

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1、工業(yè)通風(fēng)與除塵3空氣流動(dòng)原理3空氣流動(dòng)原理3.1空氣流動(dòng)壓力3.2空氣流動(dòng)基本方程3.3通風(fēng)阻力本章復(fù)習(xí)題3.1空氣流動(dòng)壓力壓力——單位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C(jī)械能。一、靜壓1、概念單位面積上力的效應(yīng)。本課程中，靜壓即單位面積上受到的垂直作用力。（物理學(xué)上的壓強(qiáng)）2、特點(diǎn)1）無(wú)論靜止的空氣還是流動(dòng)的空氣都具有靜壓力2）風(fēng)流中任一點(diǎn)的靜壓各向相同，且垂直作用面3）風(fēng)流靜壓的大小反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ撵o壓能的多少。3、表示方法1）絕對(duì)靜壓p以絕對(duì)真空為測(cè)算零點(diǎn)（比較基準(zhǔn)）而測(cè)得的壓力2）相對(duì)靜壓（表壓力）h以當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)同標(biāo)高的大氣壓力為測(cè)算零點(diǎn)（

2、比較基準(zhǔn)）而測(cè)得的壓力。絕對(duì)真空當(dāng)?shù)卮髿鈮簆AhA(+)p0pBhB(-)3.1空氣流動(dòng)壓力二、動(dòng)壓1、概念單位體積風(fēng)流的動(dòng)能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力。hυ2、動(dòng)壓的計(jì)算設(shè)某點(diǎn)i的空氣密度為ρi，其定向運(yùn)動(dòng)的流速即風(fēng)速為υi，則單位體積空氣所具有的動(dòng)能為Eυi對(duì)外所呈現(xiàn)的動(dòng)壓（單位：Pa）3.1空氣流動(dòng)壓力3、動(dòng)壓的特點(diǎn)1）只有作定向流動(dòng)的空氣才具有動(dòng)壓，即動(dòng)壓具有方向性2）動(dòng)壓總是大于零3）在同一流動(dòng)斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點(diǎn)的風(fēng)速不相等，所以其動(dòng)壓值不相等4）某斷面動(dòng)壓即該斷面平均風(fēng)速計(jì)算值3.1空氣流動(dòng)壓力三、位壓1、概念單位體積風(fēng)流對(duì)于某基準(zhǔn)面而具有的位能

3、。hz2、位壓的計(jì)算3、位壓與靜壓的關(guān)系abPidZiZ121122空氣靜止時(shí)，各斷面機(jī)械能相同3.1空氣流動(dòng)壓力單位體積空氣在地球引力作用下，由于位置高度不同而具有的一種能量叫位能，用E（J/m3）表示。位能所呈現(xiàn)的壓力叫位壓，用h（Pa）表示。1.位壓是相對(duì)某一基準(zhǔn)面具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化；2.位壓是一種潛在能量，針對(duì)某一基準(zhǔn)面而言，無(wú)法用儀表進(jìn)行直接測(cè)量；3.位壓和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化。位壓的特點(diǎn)3.1空氣流動(dòng)壓力四、風(fēng)流的全壓和機(jī)械能1、全壓風(fēng)流中某一點(diǎn)的動(dòng)壓與靜壓之和。式中，pti——風(fēng)流中i點(diǎn)的絕對(duì)全壓；pi——風(fēng)流中i點(diǎn)的絕對(duì)靜壓；hυi—

4、—風(fēng)流中i點(diǎn)的動(dòng)壓。3.1空氣流動(dòng)壓力2、單位體積風(fēng)流的機(jī)械能根據(jù)能量概念，單位體積風(fēng)流的機(jī)械能為單位體積風(fēng)流的靜壓能、動(dòng)能和位能之和。從數(shù)值上看，單位體積風(fēng)流的機(jī)械能E等于靜壓、動(dòng)壓和位壓之和，或等于全壓和位壓之和。3.1空氣流動(dòng)壓力返回3.2空氣流動(dòng)基本方程一、連續(xù)性方程質(zhì)量守恒定律一維流道風(fēng)流質(zhì)量連續(xù)方程：式中，ρ1、ρ2——流道1、2斷面的空氣密度，kg/m3；υ1、υ2——流道1、2斷面的平均風(fēng)速，m/s；S1、S2——流道1、2斷面的斷面積，m2。質(zhì)量流量情況1：可壓縮流體，S1=S2，則空氣的密度與其流速成反比。情況2：不可壓縮流體，則通過任一斷面的體

5、積流量相等，即結(jié)論：風(fēng)道斷面上風(fēng)流的平均流速與過流斷面的面積成反比。3.2空氣流動(dòng)基本方程3.2空氣流動(dòng)基本方程二、能量方程1、單位質(zhì)量可壓縮空氣在無(wú)其他動(dòng)力源的風(fēng)道中流動(dòng)的能量方程的一般形式式中，LR——單位質(zhì)量空氣克服流動(dòng)阻力消耗的能量，J/kg；式中，hR——單位體積風(fēng)流克服1、2斷面之間的阻力所消耗的能量或壓力，J/kg或Pa。1200Z1Z2從能量觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它表示單位體積風(fēng)流流經(jīng)井巷時(shí)的能量損失等于第一斷面上的總機(jī)械能（靜壓能、動(dòng)能和位能）與第二斷面上的總機(jī)械能之差。從壓力觀點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，它表示風(fēng)流流經(jīng)井巷的通風(fēng)阻力等于風(fēng)流在第一斷面上的總壓力與第二斷面上的總

6、壓力之差。3.2空氣流動(dòng)基本方程式中，ρm——1、2斷面間按狀態(tài)過程考慮的空氣的平均密度；2、若由1斷面流至2斷面時(shí)有其他動(dòng)力源并產(chǎn)生風(fēng)壓ht，則單位體積空氣能量方程為三、單位體積可壓縮空氣的能量方程使用注意事項(xiàng)1、由于風(fēng)道斷面上風(fēng)速分布的不均勻性和測(cè)量誤差，嚴(yán)格來(lái)講，用實(shí)際測(cè)得的斷面平均風(fēng)速計(jì)算出來(lái)的斷面總動(dòng)能與斷面實(shí)際總動(dòng)能是不相等的，需加動(dòng)能系數(shù)Kυ式中，υl——斷面面積S上微小面積dS的風(fēng)速。注：在實(shí)際工業(yè)通風(fēng)應(yīng)用中，由于動(dòng)能差項(xiàng)很小，取Kυ=1。3.2空氣流動(dòng)基本方程2、工業(yè)通風(fēng)中，一般其動(dòng)能差較小，式中可分別用各自斷面上的密度來(lái)代替，以計(jì)算其動(dòng)能差。3、

7、風(fēng)流流動(dòng)必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化，所研究的始、末端面要選在緩變流場(chǎng)上4、風(fēng)流總是從總流量大的地方流向總能量小的地方。5、在始、末端面有壓源時(shí)，壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致。6、單位質(zhì)量或單位體積流量的能量方程只適用于1、2斷面流量不變的條件。3.2空氣流動(dòng)基本方程返回3.3通風(fēng)阻力通風(fēng)阻力是當(dāng)空氣沿風(fēng)道運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)流的粘滯性和慣性以及風(fēng)道壁面等對(duì)風(fēng)流的阻滯、擾動(dòng)作用產(chǎn)生的。數(shù)值上等于風(fēng)流在風(fēng)道內(nèi)的能量損失。從產(chǎn)生的原因來(lái)分，可以分為摩擦阻力（沿程阻力）和局部阻力。摩擦阻力——由于空氣本身的粘滯性及其和風(fēng)道壁面之間的摩擦而產(chǎn)生的沿程能量