【正文】 ， 風(fēng)道的摩擦風(fēng)阻 ， kg/m7或 Ns2/m8 ??? ?SLU vhr2??23 QSLUhr ??3SLURr ?? 在正常條件下當(dāng)某一風(fēng)道中的空氣密度一般變化不大時，可將 Rr看作是反映風(fēng)道幾何特征的參數(shù)。 解： 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，查圖 232得： hb0= Pa/m 由圖 233查得： t=50℃ 時， Kt= 所以 hb=Kthb0= = Pa/m v 627003600 ????FLvD )(244baabUS?? ????v vD （ 3） 密度和黏度的修正 ， Pa/m 式中 ρ —— 實際的空氣密度， kg/m3； v—— 實際的空氣運動黏度， m2/s。 0bBtb hKKh ?27320273 ?????????tK t 1 ??????? BKB Kt和 KB也可以直接由圖 233查得。 必須指出：各種線算圖或計算表格，都是在一些 特定的條件下作出的，使用時必須注意。 在設(shè)計通風(fēng)管道時，為避免繁瑣的計算，可根據(jù)前面的公式制成各種 表格或線算圖 。 管壁的粗糙度分為 絕對 粗糙度 K和 相對 粗糙度 K/D。分為 流速 當(dāng)量直徑 和 流量 當(dāng)量直徑 兩種，工程中一般用 流速 當(dāng)量直徑 De計算。 nrrvv???????? ??001 設(shè)斷面上任一點風(fēng)速為 vi，則風(fēng)道斷面的平均風(fēng)速 v為 式中， S為斷面面積， 即為通過斷面 S上的風(fēng)量 Q，則 Q = vS 斷面上平均風(fēng)速 v與最大風(fēng)速 vmax的比值稱為 風(fēng)速分布系數(shù)（速度場系數(shù)），用 kv表示 其值與 風(fēng)道粗糙度 有關(guān)。 ??vD?Re（ a）層流 （ b）紊流 圖 231 風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面風(fēng)速分布示意圖 指數(shù)曲線 拋物線 vc vc 層流流態(tài) 的風(fēng)流，斷面上的流速分布為拋物線形，中心最大速度 v0為平均流速的 2倍（圖 231）?！?氣體動力黏度， Pa 通風(fēng)阻力包括 摩擦阻力（沿程阻力） 和 局部阻力 。在判斷 風(fēng)流方向 時，應(yīng)用始、末兩斷面上的總能量來進(jìn)行。在實際工業(yè)通風(fēng)應(yīng)用中， 可取 Kv=1。 )(22 21222121 ZZgvvpphmmR ?????????? ???? ???12 gdZ?mvv ????????? ?222221三、使用單位體積流體能量方程的注意事項 ，從嚴(yán)格意義上講，用實際測得的斷面平均風(fēng)速計算出來的斷面總動能和斷面實際總動能是不等的。 同理，如有其他動力源并產(chǎn)生風(fēng)壓 Lt，則單位質(zhì)量可壓縮空氣能量方程為： ， J/kg )(22 21222121 ZZgvvppLmR ?????????? ?????tmR LZZgvvppL ??????????? ???? )(22 21222121? 設(shè) 1m3空氣流動過程中的能量損失為 hR（ Pa），則由體積和質(zhì)量的關(guān)系，其值為 1kg空氣流動過程中的能量損失（ LR）乘以按流動過程狀態(tài)考慮計算的空氣密度 ρ m ，即 hR=LRρ m 將上式代入前面的式子，可得 ， J/m3。 又因為： 將上兩式代入前面的公式，并整理可得 ,J/kg 此即 單位質(zhì)量可壓縮空氣 在無其他動力源的風(fēng)道中流動時 能量方程的一般形式 。 二、風(fēng)流流動能量方程 風(fēng)流在圖 221所示的風(fēng)道中由 1斷面流至 2斷面，其間無其他動力源。 一、風(fēng)流流動連續(xù)性方程 風(fēng)流在風(fēng)道中的流動可以看作是 穩(wěn)定流 （流動參數(shù)不隨時間變化的流動）。 在風(fēng)流中某點 i的絕對全壓均可用下式表示 pti = pi + hvi 式中 pti—— 風(fēng)流中 i點的絕對全壓， Pa； pi—— 風(fēng)流中 i點的絕對靜壓， Pa； hvi—— 風(fēng)流中 i點的動壓， Pa。 （ 2）位壓是一種潛在的能量， 不能 像靜壓那樣用儀表進(jìn)行直接測量 。 ??? 210 12 iipz g dZEh ? 當(dāng)空氣靜止時（ v=0），如圖 212的系統(tǒng)。 物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量，叫重力位能，簡稱位能，用 Ep0表示。故在測量動壓時，應(yīng)使感壓孔垂直于運動方向。 P0 B A PA P PB P A P B h A(+) h B() 真空 (0) 圖 211 絕對靜壓、相對靜壓和大氣壓之間的關(guān)系 風(fēng)流的絕對靜壓（ p）、相對靜壓（ h）和與其對應(yīng)的大氣壓（ p0） 三者之間的關(guān)系 （見圖 211）： h= p p0 二、動壓 當(dāng)空氣流動時，除位壓和靜壓外，還有空氣定向運動的動能，用 Ev表示， J/m3；其 單位體積風(fēng)流的動能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力 叫動壓或稱速壓，用 hv表示，單位 Pa。 （ 2）風(fēng)流中任一點的靜壓 各向同值 ，且垂直作用面。 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 、位壓、動壓、全壓的概念及其相應(yīng)關(guān)系 、局部阻力的計算 第一節(jié) 風(fēng)流壓力 風(fēng)流壓力： 單位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C械能 。 內(nèi)容： 風(fēng)流壓力、風(fēng)流流動方程、通風(fēng)阻力、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流的基本定律、簡單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性、自然通風(fēng)原理、風(fēng)道壓力分布、局部通風(fēng)進(jìn)出口風(fēng)流運動規(guī)律、置換通風(fēng)原理等內(nèi)容。 （ 1）無論靜止的空氣還是流動的 空氣都具有靜壓力 。 （ 2） 相對靜壓 ：以當(dāng)?shù)禺?dāng)時同標(biāo)高的大氣壓力為測算基準(zhǔn)（零點）而測得的壓力，即表壓力，用 h表示。當(dāng)作用面與流動方向有夾角時，其感受到的動壓值將小于動壓真值。 三、位壓 單位體積風(fēng)流 對于某基準(zhǔn)面 而具有的位能，稱為位壓，用 hz表示。即兩斷面間的位壓的數(shù)值就等于兩斷面間單位面積上的空氣柱重量 的數(shù)值。 （ 1）位壓是相對某一基準(zhǔn)面具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化。 全壓也分為絕對全壓（ pt）和相對全壓（ ht）。 本節(jié)主要介紹工業(yè)通風(fēng)中空氣流動的壓力和能量變化規(guī)律，導(dǎo)出風(fēng)道風(fēng)流流動的連續(xù)性方程和能量方程。 （ 2） 不可壓縮 流體（密度為常數(shù)） 其通過任一斷面的體積流量 Q（ m3/s）相等，即 Q = ?iSi =const 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 。 1121112 ugZvp ????2222222 ugZvp ????RR LugZvpqqugZvp ??????????22222211211122 ?? 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，傳給空氣的熱量（ qR+q），一部分用于增加空氣的內(nèi)能，一部分使空氣膨脹對外做功，即 式中， v—— 空氣的比體積， m3/kg。221122 )( dpvvpdvpdvpvppp??)(22 21222112ZZgvvdpvL R ?????????? ???? ? 進(jìn)一步可求得： ， J/kg 此即 單位質(zhì)量可壓縮空氣 在無其他動力源的風(fēng)道中流動時的 能量方程 。 上式的物理意義為： 1m3空氣在流動過程中的能量損失等于兩斷面間的 機械能差 。 Kv值一般為 ~。 （機械能）大的地方流向總能量小的地方。 第三節(jié) 通風(fēng)阻力 通風(fēng)阻力是當(dāng)空氣沿風(fēng)道運動時，由于風(fēng)流的黏滯性和慣性以及風(fēng)道壁面等對風(fēng)流的阻滯、擾動作用而形成的，它是造成風(fēng)流能量損失的原因。 管道內(nèi)流動的狀態(tài)的變化，可用 無量綱雷諾數(shù) 來表征 式中 v—— 氣流速度， m/s； D—— 管道直徑， m； ρ —— 氣體密度， kg/m3； 181。 實際工程計算中，以 Re=2300作為管道流動流態(tài)的判定準(zhǔn)數(shù)，即： Re2300 層流； Re2300 紊流 。 式中 r0—— 管道半徑； n—— 取決于 Re的指數(shù)：當(dāng) Re=50000時， n=1/7； Re=202200時， n=1/8； Re=2022000時， n=1/10。 如將風(fēng)道長度為 1m摩擦阻力稱為 比摩阻 ，并以 hb表示，則 ， Pa/m 22vDLhr ???21 2vDh b ??? 當(dāng)量直徑 ：指以與非圓形風(fēng)道有 相等比摩阻值 的圓形風(fēng)道直徑。 USDe 4?SCU ? 摩擦阻力無量綱系數(shù) λ 與風(fēng)道內(nèi)空氣的 流動狀態(tài) 和管壁的 粗糙度 有關(guān)。 ?????? ????? Re1DK 在