风管阻力计算

1、通风管道阻力计算对于空调通风专业来说， 我们最终的目的是让整个系统达到或接近设计及业主的要求。 对于整 套空调系统而言主要应该把握几个关键的参数：风量、温度、湿度、洁净度等。可见无论空调是否 对新风做处理， 我们送到房间的风量是一定要达到要求。 否则别的就更不用考虑了。管道内风量主 要是由风管内阻力影响的。风管内空气流动的阻力有两种， 一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿 程能量损失，称为摩擦阻力或沿程阻力； 另一种是空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大 小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失， 称为局部阻力。 下边为标准工况且没有扰动 的情况下的计算，如实际不

2、是标准工况且有扰动需要进行修正。一： 摩擦阻力 （沿程阻力 ）计算 摩擦阻力 （沿程阻力 ）计算一：（公式推导法） 根据流体力学原理，无论矩形还是圆形风管空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻 力（ 沿程阻力 ） 按下式计算： Pm= 2 L/2D以上各式中 ： Pm摩擦阻力 （ 沿程阻力 ），Pa。 摩擦阻力系数 【 根据流体不同情况而改变不具有规律性， 不可用纯公式计算， 只能靠实验得到许多不同状态的半经验公式：K- 管壁的当量绝对粗糙度， mm（见表 1-1 ）；D-风管当量直径， mm（见一下介绍 ） ；Re雷诺数判断流体流动状态的准则数 ,（见表 1-1 ）；其实 一般由莫台图所

3、得，见图】莫台曲线图表 1-1 一般通风管道中 K、 Re、的经验取值类 别材料新装风 管 K 值旧用风管K值新装风管Re值旧用风管Re值新装风管 值旧用风管 值工 业 通 风镀锌板（常用）0.150.1748 10442104查图查图材料K值范围Re 值范围值范围镀锌板0.15-0.183 4810 -9 100.017-0.034PVC、PP板0.01-0.054 6510 -4 100.010-0.025玻璃钢板、0.2-0.33 4610 -6 100.024-0.045风管内空气的平均流速， m/s; 【其中 =Q/F；Q 为管内风量 m3/S，F 为管道 断面积 M2 ；其中矩形风

4、管 F=a b;圆形风管 F=D2 /4 ，一般设计也直接选风速见表 1-2】 表 1-2 一般通风系统中常用空气流速（ m/s ）类别风管材料干管支管室内进风口室内回风口新空气入口工业建筑通风薄钢板6-142-81.5 3.52.5 3.55.5-6.5空气的密度， Kg/m3; 【在压力 B0=101.3kPa 、温度 t 0=20、一般情况下取 =1.205Kg/m3; 见表 1-3 】表 1-3 标准大气压、不同温度下的空气密度（）温度（）密度（ Kg/m3）温度（）密度（ Kg/m3）01.239351.14651.270401.128101.248501.093151.226601

5、.060201.205701.029251.185801.000301.165900.973；流量当量直L 风管长度， m 【横断面形状不变的管道长度】D风管的当量直径， m; 【矩形风管流速当量直径：径：；圆形风管D为风管直径】摩擦阻力 （沿程阻力 ） 计算二：（比摩阻法）由以上计算看出计算 V和 D较容易而计算 难度很大，所以我们选择查表更合适快捷。 风管单位长度的摩擦阻力（比摩阻）为：Rs= 2/2D摩擦阻力 （沿程阻力 ）计算公式可改写为： Pm= RsL为了便于工程设计计算 , 人们对 Rm的确定已作出了线解图 , 设计时只需根据管内 【（ 风量 Q、 流量当量直径 DL、管壁粗糙度

6、 K）或（流速 V、流速当量直径 DV：管壁粗糙度 K）由线解图上即可 查出 Rm值 , 】摩擦阻力 （沿程阻力 ）计算三：（综合摩擦阻力系数法）由 ：摩擦阻力 （ 沿程阻力 ） ： Pm=2L/2D 风管内空气的平均流速 =Q/F， m/s; 设综合摩擦阻力系数 KM = L/2DF2 ， NS2/m8。 则摩擦阻力 （沿程阻力 ）：Pm= KM Q2 采用此计算式更便于管道系统的分析及风机的选择，因 此，在管网系统运行分析与调节计算时，多采用该计算式。软件应用： 现在的科技发展出现了很多软件计算，所以沿程阻力计算请参考下列软件二： 局部阻力计算 当空气流动断面变化的管件（如各种变径管、风管

7、进出口、阀门） 、流向变化的管件（弯头） 流量变化的管件（如三通、四通、风管的侧面送、排风口）由于流动方向、速度、风量的改变而产 生局部漩涡和撞击， 也要产生阻力、 损失能量称为局部损失。 一般由实验测出管件前后的全压差即 局部阻力。局部阻力计算：Pm=2 /2式中 局部阻力系数（由于通风、空调系统中空气的流动都处于自模区，局部阻力 系数 只取决于管件的形状，一般不考虑相对粗糙度和雷诺数的影响） 。局部阻力系数一般用实验 方法确定。有的还整理成经验公式，但必须注意 值所对应的气流速度。常见的几种局部损失系数：1断面突然收缩及突然扩大公式：=0.5 （ 1-A 小/A 大）管件名称局部阻力系数面

8、积比性能值 A小/A 大0.010.10.20.40.60.80.91.0突然扩大0.930.810.640.360.160.040.010突然缩小0.50.470.450.340.250.150.09022管道入口公式： =0.5 0.303sin 0.226sin管件名称状态情况局部阻力系数一般取值斜角入口边缘光滑=0.2直角入口边缘尖锐=0.5圆角入口边缘及其光滑=0.05-0.13 流入静止大容器的管道入口和弯管的局部阻力系数管件名称计算公式局部阻力系数一般取值流入静止大容 器 管道入口2 =（ 1-A 小/A 大）21.0半 S 折管2 4 =0.946 sin 2 （/2）0.20

9、5sin 4 （/2）0.05-0.99圆滑弯管 =0.131 0.163 （D/R） 2.5 2/ 4其他局部阻力系数名 称性能性能参数对应的局部阻力计算90 度 弯 头公 式2.5=0.1310.163 （D/R） 2.5D/R0.20.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.00.130.140.150.160.180.210.240.290.440.660.981.411.9逐 渐 扩 大公 式2=1- （1-A 小/A 大） /8sin （/2 ） K（1-A 小/A 大）24681012141620230.020.050.070.100.140.180.220.270.390.65逐 渐 缩 小公 式2 = 1- （1-A 小/A 大）2/8sin （/2 ） =0.005-0.05 一般取 0.01风 阀开 度10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2006520168.341.80.850.480.3通型式T 型分流三通T 型汇流三通Y型分流三通Y型汇流三通2.03.01.02.0局部阻力计算软件参考下列软件： Pm=5 2r/g （Pa） , 设 =r.此软件不包括特殊的