【正文】 量直徑，再由此求出矩形風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦阻力損失。 當(dāng)量直徑就是與矩形風(fēng)管有相同單位長(zhǎng)度沿程損失的圓形風(fēng)管直徑，它分為 流速當(dāng)量直徑 和 流量當(dāng)量直徑 兩種。 ① 流速當(dāng)量直徑 假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流速與矩形風(fēng)管中的空氣流速相等，且兩風(fēng)管的單位長(zhǎng)度沿程損失相等，此時(shí)圓形風(fēng)管的直徑就稱為該矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑，以 Dv表示，所以，圓形風(fēng)管和矩形風(fēng)管的水力半徑必須相等。 圓形風(fēng)管水力半徑 （ ） 矩形風(fēng)管水力半徑 （ ） 式中 —— 矩形風(fēng)管的長(zhǎng)度和寬度。 4DRs ??）（ baabPFRs ????? 2ba、根據(jù)式（ ），當(dāng)流速與比摩阻均相同時(shí)，水力半徑必相等 則有 ② 流量當(dāng)量直徑 假設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流量與矩形風(fēng)管中的空氣流量相等，且兩風(fēng)管的單位長(zhǎng)度沿程損失也相等，此時(shí)圓形風(fēng)管的直徑就稱為該矩形風(fēng)管的流量當(dāng)量直徑，以 DL表示： 圓形風(fēng)管流量 ss RR ????42D a bab? ?（ ）2vabDDab???vDL ?? 24?（ ） （ ） （ ） 矩形風(fēng)管流量 令 ，則 24LvD???Lvab?? ?22142）（）（abLbaabR m??????mmRR? ???3351 .2 6 5LabDab? ?（ ） （ ） （ ） （ ） 必須說(shuō)明，利用當(dāng)量直徑求矩形風(fēng)管的沿程損失，要注意其對(duì)應(yīng)關(guān)系；當(dāng)采用 流速當(dāng)量直徑 時(shí)，必須采用矩形風(fēng)管內(nèi)的 空氣流速 去查沿程損失；當(dāng)采用 流量當(dāng)量直徑 時(shí)，必須用矩形風(fēng)管中的 空氣流量 去查單位管長(zhǎng)沿程損失。這兩種方法得出的 矩形風(fēng)管比摩阻是相等的 。 【 例 】 有一鋼板制矩形風(fēng)道， K= mm，斷面尺寸為 500 250 mm，流量為 2700 m3/h，空氣溫度為 50℃ ，求單位長(zhǎng)度摩擦阻力。 解一 矩形風(fēng)管內(nèi)空氣流速 = m/s 流速當(dāng)量直徑 = = m 由 =6 m/s， =330 mm，查附錄 = Pa/m 由圖 t=50℃ 時(shí)， = 所以 = = = Pa/m v 627003600 ????FLvD baab?2 ?? ??v vD mRt?mR? t? mR解二 流量當(dāng)量直徑 = = m 由 L=2700 m3/h， =384 mm查附錄 = Pa/m 所以 = = = Pa/m LD533baba? 33 ??LD mRmR? t? mR 風(fēng)道中流動(dòng)的空氣，當(dāng)其方向和斷面的大小發(fā)生變化或通過(guò)管件設(shè)備時(shí)，由于在邊界急劇改變的區(qū)域出現(xiàn)旋渦區(qū)和流速的重新分布而產(chǎn)生的阻力稱為局部阻力，克服局部阻力而引起的能量損失稱為局部阻力損失，簡(jiǎn)稱局部損失。 局部損失按下式計(jì)算 Pa （ ） 式中 —— 局部損失， Pa； —— 局部阻力系數(shù)。 局部阻力系數(shù)通常用實(shí)驗(yàn)方法確定。在計(jì)算局部阻力時(shí)，一定要注意 值所對(duì)應(yīng)的空氣流速。 22jvP ????jP??? 在通風(fēng)系統(tǒng)中，局部阻力所造成的能量損失占有很大的比例，甚至是主要的能量損失，為減小局部阻力，以利于節(jié)能，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小局部阻力。通常采用以下措施： （ 1）布置管道時(shí)，應(yīng)力求管線短直，減少?gòu)濐^。圓形風(fēng)管彎頭的曲率半徑一般應(yīng)大于（ 1~2）倍管徑， 見(jiàn)圖 。矩形風(fēng)管彎頭的長(zhǎng)寬比愈大，阻力愈小，應(yīng)優(yōu)先采用， 見(jiàn)圖 。必要時(shí)可在彎頭內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流葉片， 見(jiàn)圖 ，以減小阻力。應(yīng)盡量采用轉(zhuǎn)角小的彎頭，用弧彎代替直角彎， 如圖 。 （ 2）避免風(fēng)管斷面的突然變化，管道變徑時(shí)，盡量利用漸擴(kuò)、漸縮代替突擴(kuò)、突縮。其中心角最好在 8~10176。 ，不超過(guò) 45176。 ，如圖 。 （ 3）管道和風(fēng)機(jī)的連接要盡量避免在接管處產(chǎn)生局部渦流，如圖 。 （ 4）三通的局部阻力大小與斷面形狀、兩支管夾角、支管與總管的截面比有關(guān)。為減小三通的局部阻力，應(yīng)盡量使支管與干管連接的夾角不超過(guò) 30176。 ， 如圖 。當(dāng)合流三通內(nèi)直管的氣流速度大于支管的氣流速度時(shí)，會(huì)發(fā)生直管氣流 引射 支管氣流的作用，有時(shí)支管的局部阻力出現(xiàn)負(fù)值，同樣直管的局部阻力也會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，但不可能同時(shí)出現(xiàn)負(fù)值。為避免引射時(shí)的能量損失，減小局部阻力，應(yīng)使 ≈ ≈ ，即F1+ F2 =F3，以避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 1v 2v 3v 摩擦阻力與局部阻力之和稱為總阻力，克服摩擦阻力和局部阻力而引起的能量損失稱為總阻力損失。 （ ） 式中 —— 管段總阻力損失， Pa。 mjP P P? ? ? ? ?P? 風(fēng)道壓力分布 空氣在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)道內(nèi)阻力和流速的變化，空氣的壓力也在不斷地發(fā)生變化。下面通 過(guò)圖 通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)道內(nèi)的壓力分布圖來(lái)定性分析風(fēng)道內(nèi)空氣的壓力分布。 壓力分布圖的繪制方法是取一坐標(biāo)軸，將大氣壓力作為零點(diǎn)，標(biāo)出各斷面的全壓和靜壓值，將各點(diǎn)的全壓、靜壓分別連接起來(lái)，即可得出。圖中全壓和靜壓的差值即為動(dòng)壓。 系統(tǒng)停止工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)不運(yùn)行，風(fēng)道內(nèi)空氣處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中任一點(diǎn)的壓力均等于大氣壓力，此時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的靜壓、動(dòng)壓和全壓都等于零。 系統(tǒng)工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行，空氣以一定的速度開(kāi)始流動(dòng)，此時(shí)，空氣在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的能量損失由通風(fēng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)克服。 從圖中可以看出，在吸風(fēng)口處的全壓和靜壓均比大氣壓力低 ,入口外和入口處的一部分靜壓降轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓，另一部分用于克服入口處產(chǎn)生的局部阻力。 在斷面不變的風(fēng)道中，能量的損失時(shí)由摩擦阻力引起的，此時(shí)全壓和靜壓的損失時(shí)相等的 ,如管段 1～ 3～ 5～ 6～ 6和 8～ 9。 在收縮段 2～ 3，沿著空氣的流動(dòng)方向，全壓值和靜壓值都減小了，減小值也不相等，但動(dòng)壓值相應(yīng)增加了。 在擴(kuò)張段 6～ 8和突擴(kuò)點(diǎn) 6處，動(dòng)壓和全壓都減小了，而靜壓則有所增加，即會(huì)產(chǎn)生所說(shuō)的靜壓復(fù)得現(xiàn)象。 在出風(fēng)口點(diǎn) 9處，全壓的損失與出風(fēng)口形狀和流動(dòng)特性有關(guān)，由于出風(fēng)口的局部阻力系數(shù)可大于 等于 1或小于 1，所以全壓和靜壓變化也會(huì)不一樣。 在風(fēng)機(jī)段 4～ 5處可看出，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓即是風(fēng)機(jī)入口和出口處的全壓值，等于風(fēng)道的總阻力損失。 風(fēng)道水力計(jì)算方法 風(fēng)管水力計(jì)算的方法主要有以下三種： （ 1）等壓損法 該方法是以單位長(zhǎng)度風(fēng)道有相等的壓力損失為前提條件，在已知總作用壓力的情況下，將總壓力值按干管長(zhǎng)度平均分配給各部分，再根據(jù)各部分的風(fēng)量確定風(fēng)管斷面尺寸，