第6章通风管道的设计计算本章内容提要及重点第一节水力计算基础一、摩擦阻力式中Δ—风管内壁凸起的高度，mm。柯式公式不仅适用于紊流过渡区，而且也适用于紊流光滑管区和紊流粗糙管区。为了避免繁琐的计算，可根据式(1)和式(2)制成各种表或线解图，教材附录9(P243)就是一种线解图，可用于计算管道通风阻力。通风管道单位长度摩擦阻力线算图附录6所示的线解图，可供计算管道阻力时使用。只要已知流量、管径、流速、阻力四个参数中的任意两个，即可利用该图求得其余的两个参数。1、密度和粘度修正2、空气温度和大气压力修正3、管壁粗糙度的修正例：有一通风系统，采用薄钢板圆形风管(Δ＝0.15mm)，已知风量L＝3600m3/h(1m3/s)。管径D＝300mm，空气温度t＝30℃，求风管管内空气流速和单位长度摩擦阻力。解：查图，得v＝14m/s，Rm0＝7.7Pa/m。查图6-2得，Kt＝0.97。Rm＝KtRm0＝0.97×7.7＝7.47Pa/m二、矩形风管的摩擦阻力1.流速当量直径DV注意：三.局部阻力突然扩大突然缩小渐扩管渐缩管伞形罩圆形弯头矩形弯头合流三通如何查询局部阻力系数？解：按附录7(P245)列出的条件，计算下列各值L2/L3＝0.78/1.94＝0.4F2/F3＝(D2/D3)2＝(250/560)2＝0.2经计算F1＋F2≈F3根据F1＋F2＝F3及L2/L3＝0.4、F2/F3＝0.2查得支管局部阻力系数ζ2＝2.7直管局部阻力系数ζ1＝－0.73支管的局部阻力为什么局部阻力系数会出现负值？例2减小局部阻力的措施(3)三通汇流要防止出现引射现象。分支管道中心线夹角要尽可能小。一般要求不大于30°。(4)降低管道进口和排风口的流速气流进入风管时，由于产生气流与管道内壁分离和涡流现象造成局部阻力，对于不同的进口形式，局部阻力相差较大。气流从风管口排出时，其在排出前所具有的能量全部损失。当出口处无阻挡时，此能量损失等于出口动压，当有阻挡(风帽、网格、百叶)时，能量损失将大于出口动压，就是说ζ>1。为了降低出口动压损失，有时把出口制作成扩散角较小的渐扩管，ζ＜1。第二节风管内的压力分布单位体积流量的能量方程压力坡度图第三节通风管路水力计算一.何为通风管道的水力计算二.假定流速法的计算步骤实例管道水力计算汇总表5、确定各管段的局部阻力系数查通风设计手册等资料确定局部阻力系数。(1)管段1设备密闭罩ζ＝1.0900弯头(R/D=1.5)一个ζ＝0.17直流三通(1→3)根据F1＋F2≈F3，即0.0283＋0.0154＝0.0437≈0.0452α＝300F2/F3＝(140/240)2＝0.34，L2/L3＝800/2300＝0.348查得ζ13＝0.2(使用插值法)管段1总的局部阻力系数为Σζ＝1.0＋0.17＋0.2＝1.37(2)管段2圆形伞罩α＝600ζ＝0.09900弯头(R/D＝1.5)一个ζ＝0.17600弯头(R/D＝1.5)一个ζ＝0.14合流三通(2→3)ζ23＝0.2管段2总的局部阻力系数为Σζ＝0.09＋0.17＋0.14＋0.2＝0.6(3)管段3直流三通(3→5)，如图所示。F3＋F4＝F5即0.0452＋0.0615＝0.108≈0.113α＝30°F4/F5＝(280/380)2＝0.54L4/L5＝4000/6300＝0.63ζ35＝－0.05Σζ＝－0.05(4)管段4设备密闭罩ζ＝1.0900弯头(R/D＝1.5)一个ζ＝0.17合流三通(4→5)ζ45＝0.64管段4总的局部阻力系数为Σζ＝1.0＋0.17＋0.64＝1.81(5)管段5除尘器进口变径管(渐扩管)除尘器进口尺寸300mm×800mm，变径管长度l＝500mmtgα=0.5×(800-380)/500＝0.42α=22.7°ζ＝0.60Σζ＝0.60(6)管段6除尘器出口变径管(渐缩管)除尘器出口尺寸300mm×800mm，变径管长度l＝500mmtg(α/2)=0.5×(800-420)/500＝0.38α=41.60ζ＝0.10900弯头(R/D＝1.5)2个ζ＝2×0.17＝0.34风机进口渐扩管按要求的总风量和估计的管网总阻力拟选一台风机，风机进口直径D1＝450mm，变径管长度l＝300mmF0/F6＝(450/420)2＝1.15tg(α/2)=0.5×(450-420)/300＝0.05α=5.70ζ＝0.02管段6总的局部阻力系数为Σζ＝0.1＋0.34＋0.02＝0.46(7)管段7风机出口渐扩管风机出口尺寸360mm×315mmD7＝420mmF7/F出＝0.138/0.113＝1.22tg(α/2)=0.5×(420-360)/300＝0.1α=11.40ζ=0.02带扩散管的伞形风