流體輸配管網(wǎng)課件

第7章氣體流流動(dòng)及其管網(wǎng)第7章氣體流流動(dòng)及其管管網(wǎng)7.1通風(fēng)風(fēng)空空調(diào)調(diào)管管路路7.2均勻勻送送風(fēng)風(fēng)管管道道設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算7.3氣力力輸輸送送系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算7.4燃?xì)鈿夤芄芫W(wǎng)網(wǎng)水水力力計(jì)計(jì)算算基基礎(chǔ)礎(chǔ)1.通風(fēng)風(fēng)空空調(diào)調(diào)工工程程的的空空氣氣輸輸配配管管網(wǎng)網(wǎng)形形式式7.1通風(fēng)風(fēng)空空調(diào)調(diào)管管路路7.1.1氣體體輸輸配配管管網(wǎng)網(wǎng)型型式式與與裝裝置置通風(fēng)風(fēng)工工程程的的任任務(wù)務(wù)：：控控制制室室內(nèi)內(nèi)空空氣氣污污染染物物，，保保證證合合適適的的室室內(nèi)內(nèi)空空氣氣品品質(zhì)質(zhì)。。通風(fēng)風(fēng)工工程程的的風(fēng)風(fēng)管管系系統(tǒng)統(tǒng)分分為為兩兩類(lèi)類(lèi)：：排排風(fēng)風(fēng)系系統(tǒng)統(tǒng)和和送送風(fēng)風(fēng)系系統(tǒng)統(tǒng)。。空調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)中中換換熱熱和和流流體體輸輸配配環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)空調(diào)調(diào)風(fēng)風(fēng)系系統(tǒng)統(tǒng)：：AHU/FC－風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)－－人人和和物物冷凍凍水水系系統(tǒng)統(tǒng)：：蒸蒸發(fā)發(fā)器器－－冷冷凍凍泵泵－－AHU/FC制冷冷劑劑系系統(tǒng)統(tǒng)：：蒸蒸發(fā)發(fā)器器－－壓壓縮縮機(jī)機(jī)－－冷冷凝凝器器冷卻卻水水系系統(tǒng)統(tǒng)：：冷冷凝凝器器－－冷冷卻卻泵泵－－冷冷卻卻塔塔冷卻卻塔塔風(fēng)風(fēng)系系統(tǒng)統(tǒng)：：熱熱空空氣氣－－冷冷卻卻塔塔風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)－－大大氣氣五個(gè)循環(huán)與四次熱交換*一般般空空調(diào)調(diào)工工程程中中空空氣氣輸輸配配管管網(wǎng)網(wǎng)的的構(gòu)構(gòu)成成：：送風(fēng)風(fēng)管管+回風(fēng)風(fēng)管管+新風(fēng)風(fēng)管管+排風(fēng)風(fēng)管管。典型型的的集集中中式式空空調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)空調(diào)調(diào)系系統(tǒng)統(tǒng)通通常常有有：：三根根水水管管：供供水水管管、、回回水水管管、、冷冷凝凝水水管管（（Supplywaterpipe，Returnwaterpipe，condensingwaterpipe。四根根風(fēng)風(fēng)管管：送送風(fēng)風(fēng)管管、、回回風(fēng)風(fēng)管管、、新新風(fēng)風(fēng)管管、、排排風(fēng)風(fēng)管管（（Supplyairduct，Returnairduct，F(xiàn)reshairduct，Extractairduct）。。2.通風(fēng)風(fēng)空空調(diào)調(diào)工工程程空空氣氣輸輸配配管管網(wǎng)網(wǎng)的的裝裝置置及及管管件件風(fēng)機(jī)機(jī)(fan)---動(dòng)力裝裝置風(fēng)口---末端裝裝置風(fēng)閥(damper)---調(diào)節(jié)裝裝置三通、、彎頭頭、變變徑（（形））管等等空氣處處理設(shè)設(shè)備(與管網(wǎng)網(wǎng)性能能有關(guān)關(guān))風(fēng)口按按功能能可分分為新新風(fēng)口口、回回風(fēng)口口、送送風(fēng)口口、排排風(fēng)口口。新風(fēng)口口、回回風(fēng)口口、排排風(fēng)口口常用用格柵柵、百百葉等等型式式；送風(fēng)口口型式式有：：格柵柵、百百葉、、條縫縫、孔孔板、、散流流器、、噴口口等。。散流器器風(fēng)閥（（Damper）：（１））蝶式式調(diào)節(jié)節(jié)閥；；（２））菱形形單葉葉調(diào)節(jié)節(jié)閥；；（３））插板板閥；；（４））平行行式多多葉調(diào)調(diào)節(jié)閥閥；（５））對(duì)開(kāi)開(kāi)式多多葉調(diào)調(diào)節(jié)閥閥；（６））菱形形多葉葉調(diào)節(jié)節(jié)閥；；（７））復(fù)式式多葉葉調(diào)節(jié)節(jié)閥；；（８））三通通調(diào)節(jié)節(jié)閥等等；只具有有控制制功能能的風(fēng)風(fēng)閥有有止回回閥，，防火火閥，，排煙煙閥等等。對(duì)開(kāi)式式多葉葉調(diào)節(jié)節(jié)閥空氣處處理設(shè)設(shè)備（（AirHandlingUnits）空調(diào)處處理單元(AirHandlingUnits)表冷器器（surfacecooler）過(guò)濾器器（filter）7.1.2通風(fēng)管管道阻阻力計(jì)計(jì)算通風(fēng)空空調(diào)管管道通通常采采用的的斷面面形式式為圓圓形和和矩形形。民用建建筑為為了與與建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)相配配合，，一般般采用用矩形風(fēng)風(fēng)管。通風(fēng)空空調(diào)如如為矩矩形，，其長(zhǎng)長(zhǎng)、短短邊之之比一一般不不大于于4，最大大不應(yīng)應(yīng)超過(guò)過(guò)10。風(fēng)管材材料通通常為為：薄薄鋼板板、鍍鍍鋅鋼鋼板、、塑料料板等等。風(fēng)管內(nèi)內(nèi)的空空氣流流速風(fēng)管內(nèi)內(nèi)的空空氣流流速風(fēng)管中中流動(dòng)動(dòng)狀態(tài)態(tài)如何何？層層流還還是紊紊流？？輸送含含塵氣氣體的的風(fēng)管管最小小風(fēng)速速通風(fēng)管管道阻阻力計(jì)計(jì)算流體輸輸配管管網(wǎng)的的水力力計(jì)算算的類(lèi)類(lèi)型：：（1）根據(jù)據(jù)流量量，確確定管管網(wǎng)的的各段段管徑徑（或或斷面面尺寸寸）和和阻力力，即即Gd，Δp；（2）根據(jù)據(jù)管網(wǎng)網(wǎng)的各各段管管徑（（或斷斷面尺尺寸）），確確定流流量和和阻力力，即即dG，Δp；（3）根據(jù)據(jù)已定定的動(dòng)動(dòng)力設(shè)設(shè)備，，確保保流量量和管管道尺尺寸，，即Δpd，G。薄鋼板板風(fēng)管管比摩摩阻線(xiàn)線(xiàn)解圖圖對(duì)應(yīng)應(yīng)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)條條件：：絕對(duì)粗粗糙度度為0.15mm，大氣氣壓力力為101.3kPa，溫度為為20℃℃。比摩阻阻：①風(fēng)道材材料粗粗糙度度修正正②海拔和和溫度度修正正對(duì)于鋼鋼板矩矩形風(fēng)風(fēng)道，，也用用鋼板板圓形形風(fēng)道道摩擦擦阻力力計(jì)算算圖來(lái)來(lái)確定定，但但使用用當(dāng)量量直徑徑查圖圖表。。當(dāng)量直直徑的的定義義：流速當(dāng)當(dāng)量直直徑：：假設(shè)設(shè)某一一圓形形風(fēng)管管的空空氣流流速與與矩形形風(fēng)管管中的的空氣氣流速速相等等，并并且兩兩者的的單位位長(zhǎng)度度摩擦擦阻力力也相相等，，則該該圓風(fēng)風(fēng)管的的直徑徑就稱(chēng)稱(chēng)為此此矩形形風(fēng)管管的流流速當(dāng)當(dāng)量直直徑。。流量當(dāng)當(dāng)量直直徑：：設(shè)某某一圓圓形風(fēng)風(fēng)管中中的流流量與與矩形形風(fēng)管管的流流量相相等，，并且且單位位長(zhǎng)度度摩擦例6-1有一表表面光光滑的的磚砌砌風(fēng)道道（K=3mm)，橫斷斷面尺尺寸為為500mm×400mm,流量L=1m3/s，求單單位長(zhǎng)長(zhǎng)度摩摩擦阻阻力。。解：矩矩形風(fēng)風(fēng)道內(nèi)內(nèi)空氣氣流速速矩形風(fēng)風(fēng)道的的流速速當(dāng)量量直徑徑：查圖，得粗糙修修正系系數(shù)作業(yè)有一表表面光光滑的的磚砌砌風(fēng)道道（K=3mm)，橫斷斷面尺尺寸為為500mm×400mm,流量L=1m3/s，運(yùn)用用計(jì)算算公式式，求求單位位長(zhǎng)度度摩擦擦阻力力?？湛諝庠谠诔販爻簤合碌牡拿芏榷葹?.2kg/m3，粘性性系數(shù)數(shù)為1.8××10-5N··s/㎡。例6-2已知矩矩形風(fēng)風(fēng)道a×b=800mm××600mm,輸送風(fēng)風(fēng)量15000m3/h，試求求該風(fēng)風(fēng)道的的單位位長(zhǎng)度度摩擦擦阻力力．解：按按當(dāng)量量直徑徑，查（2）局部部阻力力通風(fēng)空空調(diào)管管道中中局部部構(gòu)件件種類(lèi)類(lèi)較多多，如如彎頭頭、變變徑管管、三三通管管、調(diào)調(diào)節(jié)閥閥以及及各種種風(fēng)口口。通風(fēng)管管道的的水力力計(jì)算算方法法通風(fēng)管管道的的水力力計(jì)算算方法法有假定速速度法法、壓損平平均法法和靜壓復(fù)復(fù)得法法等，目前常常用的的是假假定流流速法法。假定流流速法法：先先按技技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)要要求選選定管管內(nèi)流流速，，再結(jié)結(jié)合所所需輸輸送的的流量量，確確定管管道斷斷面尺尺寸，，進(jìn)而而計(jì)算算管道道阻力力．保證流流量按按要求求分配配的關(guān)關(guān)鍵是是各并并聯(lián)管管路的的計(jì)算算阻力力相等等————管路平平衡（（水力平平衡）。規(guī)范要要求風(fēng)風(fēng)道系系統(tǒng)各并聯(lián)聯(lián)管段段間的的計(jì)算算壓力力損失失相對(duì)對(duì)差額額必須小小于某某一規(guī)規(guī)定數(shù)數(shù)值（（送排排風(fēng)系系統(tǒng)不不大于于15％，除除塵系系統(tǒng)不不大于于10％），，當(dāng)超超過(guò)這這一值值時(shí)，，應(yīng)設(shè)設(shè)置調(diào)調(diào)節(jié)裝裝置。。例6-3如圖所所示的的通風(fēng)風(fēng)除塵塵管網(wǎng)網(wǎng)．風(fēng)風(fēng)管用用鋼板板制作作，輸輸送含含有輕輕礦物物粉塵塵的空空氣，，氣體體溫度度為常常溫。。除塵塵器阻阻力ΔPc=1200Pa。對(duì)該該管網(wǎng)網(wǎng)進(jìn)行行水力力計(jì)算算，獲獲得管管網(wǎng)的的特性性曲線(xiàn)線(xiàn)。虛擬管管路與與流動(dòng)動(dòng)環(huán)路路解：1．對(duì)各各管段段進(jìn)行行編號(hào)號(hào)，標(biāo)標(biāo)出管管段長(zhǎng)長(zhǎng)度和和各排排風(fēng)點(diǎn)點(diǎn)的排排風(fēng)量量．2．選定定最不不利環(huán)環(huán)路，，1-3-5除塵器器6風(fēng)機(jī)空空7為最不不利環(huán)環(huán)路．．3．根據(jù)據(jù)各管管段的的風(fēng)量量及選選定的的流速速，確確定最最不利利環(huán)路路上各各管段段的斷斷面尺尺寸和和單位位長(zhǎng)度度摩擦擦阻力力．查表，輸送送含有有輕礦礦物粉粉塵的的空氣氣時(shí)，，風(fēng)管管內(nèi)最最小風(fēng)風(fēng)速為為，垂垂直風(fēng)風(fēng)管12m/s，水平平風(fēng)管管14m/s.考慮到到除塵塵器及及風(fēng)管管漏風(fēng)風(fēng)，取取5％的漏漏風(fēng)系系數(shù)，，管段段6和7的計(jì)算算風(fēng)量量為6300××1.05=6615m3/h。管路圖圖管段1：有水水平風(fēng)風(fēng)管，，初定定流速速為14m/s，根據(jù)據(jù)Q1=1500m3/h，所選選管徑徑按通通風(fēng)管管道統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)規(guī)格調(diào)調(diào)整為為：D1=200mm，實(shí)際際流速速v1=13.4m/s；查線(xiàn)線(xiàn)算圖圖得Rm1=12.5Pa/m。同理得得到3、5、64．確定管段2、4的管徑及單位長(zhǎng)度摩擦力，見(jiàn)下表。管路圖圖5.從阻力力手冊(cè)冊(cè)，暖暖通設(shè)設(shè)計(jì)手手冊(cè)等等資料料查管管段的的局部部阻力力系數(shù)數(shù)。管段1：設(shè)備密密閉罩罩：ζ=1.0；90°°彎頭（（R/D=1.5）：ζ=0.17；直流三三通（（1→3）：直流三三通的的局部部阻力力系數(shù)數(shù)管路圖圖管道水水力計(jì)計(jì)算表表合流三三通的的局部部阻力力系數(shù)數(shù)管路圖圖管道水水力計(jì)計(jì)算表表直流三三通的的局部部阻力力系數(shù)數(shù)管路圖圖管路圖圖（5）管段段5除塵器器進(jìn)口口變徑徑管（（漸擴(kuò)擴(kuò)管））除塵器器進(jìn)口口尺寸寸300mm×800mm，變徑徑管長(zhǎng)長(zhǎng)度L=500mm，管路圖圖（6）管段段6除塵器器出口口變徑徑管（（漸縮縮管））除塵器器出口口尺寸寸300mm×800mm，變徑徑管長(zhǎng)長(zhǎng)度L=400mm風(fēng)機(jī)進(jìn)進(jìn)口漸漸擴(kuò)管管按要求求的總總風(fēng)量量和估估計(jì)的的管網(wǎng)網(wǎng)總阻阻力先先近似似選出出一臺(tái)臺(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)，風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)進(jìn)口直直徑D1=500mm，變徑管長(zhǎng)度度L=300mm管路圖管道水力計(jì)計(jì)算表（7）管段7風(fēng)機(jī)出口漸漸擴(kuò)管風(fēng)機(jī)出口尺尺寸410×315mmD7=420mm管路圖6、計(jì)算各管管段的沿程程摩擦阻力力和局部阻阻力。計(jì)算算結(jié)果見(jiàn)表表2-3-5。管道水力計(jì)計(jì)算表7、對(duì)并聯(lián)管管路進(jìn)行阻阻力平衡為使管段1、2達(dá)到阻力平平衡，改變變管段2的管徑，增增大其阻力力。管道水力計(jì)計(jì)算表根據(jù)通風(fēng)管管道統(tǒng)一規(guī)規(guī)格，取D’’2=130mm。其對(duì)應(yīng)的的阻力此時(shí)仍處于于不平衡狀狀態(tài)。如繼繼續(xù)減小管管徑，取D2=120mm，其對(duì)應(yīng)阻阻力為362.9Pa，更加不平平衡。因此此決定取D2=130mm，在運(yùn)行時(shí)時(shí)再輔之以以閥門(mén)調(diào)節(jié)節(jié)，消除不不平衡。管路圖管道水力計(jì)計(jì)算表管道水力計(jì)計(jì)算表管路圖管路圖總結(jié)：假定速度法法的基本計(jì)算算步驟：①確定最不不利管路②假定各管管段流速③根據(jù)各管段段的流量和和流速，確確定斷面尺尺寸④計(jì)算各管段比摩摩阻⑤計(jì)算各管段阻力力⑥平衡并聯(lián)管管路（使各各并聯(lián)管路路的計(jì)算阻力相等）⑦計(jì)算最不利管路路總阻力，，根據(jù)總流流量和總阻阻力，確定定風(fēng)機(jī)型號(hào)號(hào)。計(jì)算難點(diǎn)：：局部阻力力系數(shù)、并并聯(lián)管路水水力平衡。。有一空調(diào)系系統(tǒng)如圖所所示，管道道采用鍍鋅鋅鋼板，風(fēng)風(fēng)機(jī)出口裝裝有中效過(guò)過(guò)濾器及消消聲器箱，，室內(nèi)送風(fēng)風(fēng)用600mm×600mm的孔板送風(fēng)風(fēng)口，風(fēng)口口開(kāi)孔比為為0.3，每個(gè)風(fēng)口口送風(fēng)量為為1500m3/h，故系統(tǒng)總總風(fēng)量為9000m3/h。系統(tǒng)采用用集中回風(fēng)風(fēng)方式，空空氣處理箱箱總阻力為為300Pa（包括出口口的漸縮接接頭）。中中效過(guò)濾器器及消聲器器的阻力按按250Pa計(jì)算。試決決定該系統(tǒng)統(tǒng)的管道斷斷面尺寸和和通風(fēng)機(jī)的的風(fēng)壓。風(fēng)管計(jì)算例例題解：計(jì)算步驟：：對(duì)管道進(jìn)行行編號(hào)。確定最不利利環(huán)路：送送風(fēng)管1－2－3－4－5－6+空調(diào)箱+回風(fēng)管7－8，因?yàn)榛仫L(fēng)風(fēng)管較新風(fēng)風(fēng)管長(zhǎng)，故故計(jì)算回風(fēng)風(fēng)管。逐段選定流流速，并按按風(fēng)道標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)管徑選定定風(fēng)道斷面面，然后計(jì)計(jì)算管內(nèi)實(shí)實(shí)際流速。。根據(jù)流速當(dāng)當(dāng)量直徑及及實(shí)際流速速，由線(xiàn)算算圖查出比比摩阻，再再由管長(zhǎng)進(jìn)進(jìn)一步算出出該管段沿沿程阻力。。按系統(tǒng)布置置查出局部部構(gòu)件，確確定其局部部阻力系數(shù)數(shù)，再由相相應(yīng)的動(dòng)壓壓值算出局局部阻力。。管路圖具體管段的的計(jì)算：管段1－2沿程阻力：：（1）風(fēng)量為1500m3/h，選定風(fēng)速速為4m/s，則斷面面面積為選定斷面為為300mm×300mm（因風(fēng)口為為方形，故故支管定為為方形，屬屬非標(biāo)準(zhǔn)管管徑），這這時(shí)實(shí)際流流速為管路圖（2）由選定尺尺寸得流速速當(dāng)量直徑徑（3）根據(jù)流速速當(dāng)量直徑徑和流速，，查表得比比摩阻R＝0.88Pa/m。（已按鍍鋅鋅鋼板絕對(duì)對(duì)粗糙度0.15mm修正）摩擦阻力Rl=0.88×5=4.4Pa管段1－2局部阻力：：（1）孔板送風(fēng)風(fēng)口的面速速度為由流速和風(fēng)風(fēng)口開(kāi)孔比比0.3，查表得其其局部阻力力系數(shù)為13，局部阻力力為管路圖（2）接送風(fēng)口口的漸擴(kuò)管管的擴(kuò)角45度：查表得得：ζ=0.9。（3）彎頭（r/d=1,h/b=1）：查表得得：ζ=0.2。（4）多葉調(diào)節(jié)節(jié)風(fēng)門(mén)（全全開(kāi)）：查查表得：ζ=0.25。（5）矩形對(duì)分分三通：（R/W=1）查表得：ζ=0.25。管路圖管段2－3及3－4：局部阻力力僅四通、、直通各一一個(gè)，四通通阻力可對(duì)對(duì)稱(chēng)地看作作為兩個(gè)合合并的三通通，因此，，ζ=0。管段4－5：局部阻力力部件有：：彎頭（甲甲）、彎頭頭（乙）、、過(guò)濾消聲聲箱出口的的突縮接頭頭。查表得得Σζ=0.3+0.2+0.45=0.95Δp=0.95×36.62=34.79Pa管段5－6：局部阻力力部件有：：過(guò)濾箱進(jìn)進(jìn)口的突擴(kuò)擴(kuò)接頭、彎彎頭、風(fēng)機(jī)機(jī)出口多葉葉閥門(mén)（全全開(kāi)）。管段7－8（回風(fēng)管道道）：局部部阻力部件件有：回風(fēng)風(fēng)格柵、回回風(fēng)管閥門(mén)門(mén)（全開(kāi)））、彎頭共共5個(gè)、接空調(diào)調(diào)箱突擴(kuò)接接頭。管路圖風(fēng)管水力計(jì)計(jì)算表管路圖最不利管路路總的沿程程阻力和局局部阻力為為205.0Pa，局部設(shè)備備阻力有：：空調(diào)箱300Pa、中效過(guò)濾濾器及消聲聲器箱阻力力250Pa，故系統(tǒng)總總阻力為755.0Pa?？紤]到施工工中實(shí)際構(gòu)構(gòu)件和書(shū)面面資料的出出入，在選選擇風(fēng)機(jī)時(shí)時(shí)，應(yīng)乘上上1.1~1.15的安全系數(shù)數(shù)，這樣，，選擇風(fēng)機(jī)機(jī)的全壓為為755.0×1.15=868Pa。作業(yè)：如圖所示機(jī)機(jī)械通風(fēng)管管網(wǎng)，環(huán)境境溫度20℃，大氣壓力力為101.3kPa。在設(shè)計(jì)流流量下，經(jīng)經(jīng)計(jì)算，管管段3、4、5的壓力損失失分別為164Pa、70Pa和300Pa，除塵器壓壓力損失為為300Pa。（1）確定管段段1、2的管徑。管段的局部部阻力均按按沿程阻力力的50%計(jì)算，風(fēng)速速范圍應(yīng)在在8~16m/s，比摩阻計(jì)計(jì)算公式，單位Pa/m，d為風(fēng)管直徑徑，m；v為風(fēng)速m/s。（2）確定風(fēng)機(jī)機(jī)所需的額額定流量和和全壓。作業(yè)圖7.2均勻送風(fēng)管管道設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算問(wèn)題：某大大型水電站站地下主廠(chǎng)廠(chǎng)房發(fā)電機(jī)機(jī)層需在拱拱頂內(nèi)設(shè)置置兩根相同同的矩形送送風(fēng)管進(jìn)行行均勻送風(fēng)風(fēng)，總送風(fēng)風(fēng)量為4萬(wàn)m3/h，送風(fēng)溫度度為20℃。每根風(fēng)管管設(shè)送風(fēng)口口15個(gè)，風(fēng)口風(fēng)風(fēng)速8m/s，風(fēng)口間距距16.5m。試設(shè)計(jì)此此送風(fēng)管。。7.2.1均勻送風(fēng)管管道的設(shè)計(jì)計(jì)原理根據(jù)工業(yè)和和民用建筑筑的使用要要求，通風(fēng)風(fēng)和空調(diào)系系統(tǒng)的風(fēng)管管經(jīng)常需要要將等量的的空氣，沿沿風(fēng)管側(cè)壁壁的成排孔孔口或短管管均勻送出出。vjvdvα假設(shè)矩形風(fēng)風(fēng)管斷面不不變。在送風(fēng)管上上，從始端端到末端管管內(nèi)流量不不斷減少，，動(dòng)壓下降降，靜壓增大(???)，使得出口口流速不斷斷增大。在排風(fēng)管上上，從始端端到末端管管內(nèi)流量不不斷增加，，動(dòng)壓增加加，靜壓下降，，管內(nèi)外壓壓差增大（（管內(nèi)為負(fù)負(fù)壓），孔孔口吸入流流速增大。。要實(shí)現(xiàn)均勻勻送風(fēng)，可可采取如下下措施：1）在孔口上上設(shè)置不同同的阻體，，見(jiàn)圖a和b，改變流量量系數(shù)；2）采用錐形形風(fēng)管，見(jiàn)見(jiàn)圖c，使靜壓基基本不變；；3）改變孔口口面積，見(jiàn)見(jiàn)圖d和e，改變孔口口面積f0；4）增大F，減小f0，見(jiàn)圖f，使靜壓基基本不變。。7.2.2實(shí)現(xiàn)均勻送風(fēng)的的基本條件件均勻送風(fēng)管管道+側(cè)孔面積f0保持不變各側(cè)孔的靜靜壓pj和流量系數(shù)數(shù)μ相等若其中則①保持各側(cè)孔孔靜壓相等等：如圖，對(duì)于于斷面1、2，有能量方方程：vjvdvα②保持各側(cè)孔孔流量系數(shù)數(shù)相等：流量系數(shù)μ與孔口形狀狀、出流角角α及孔口流出出風(fēng)量與前前風(fēng)量之比比（相對(duì)流流量）L0/L有關(guān)。如圖所示，，在α>=60°，孔口相對(duì)對(duì)流量L0/L＝0.1~0.5范圍內(nèi)，對(duì)對(duì)于銳邊的的孔口可近近似認(rèn)為μ≈0.6≈常數(shù)。vjvdvα增大出流角角α。風(fēng)管中的的動(dòng)壓與靜靜壓之比越越大，氣流流在孔口的的出流角α也越越大大，，出出流流在要要求求高高的的工工程程中中，，為為了了使使空空氣氣出出流流方方向向垂垂直直管管壁壁，，可可在在孔孔口口處處裝裝設(shè)設(shè)垂垂直直于于側(cè)側(cè)壁壁的的擋擋板板，，或或把把孔孔口口改改成成短短管管。。7.2.3側(cè)孔孔送送風(fēng)風(fēng)時(shí)時(shí)的的局局部部阻阻力力系系數(shù)數(shù)通常常把把側(cè)側(cè)孔孔送送風(fēng)風(fēng)的的均均勻勻送送風(fēng)風(fēng)管管看看作作為為是是支支管管長(zhǎng)長(zhǎng)度度為為零零的的三三通通，，當(dāng)當(dāng)空空氣氣從從側(cè)側(cè)孔孔送送出出時(shí)時(shí)，，產(chǎn)產(chǎn)生生兩兩部部分分局局部部阻阻力力，，即即直直通通部部分分的的局局部部阻阻力力和和側(cè)側(cè)孔孔流流出出時(shí)時(shí)的的局局部部阻阻力力。。直通通部部分分的的局局部部阻阻力力ζ見(jiàn)下下表表。。表表中中ζ對(duì)應(yīng)應(yīng)于于側(cè)側(cè)孔孔前前的的管管內(nèi)內(nèi)動(dòng)動(dòng)壓壓。。從側(cè)側(cè)孔孔或或條條縫縫風(fēng)風(fēng)口口出出流流時(shí)時(shí)，，孔孔口口流流量量系系數(shù)數(shù)可可取取為為μ＝0.60~0.65。例6-4如圖圖所所示示，，總總風(fēng)風(fēng)量量為為8000m3/h的圓圓形形均均勻勻送送風(fēng)風(fēng)管管道道，，采采用用8個(gè)等等面面積積的的側(cè)側(cè)孔孔送送風(fēng)風(fēng)，，孔孔間間距距為為1.5m。試試確確定定其其孔孔口口面面積積、、各各斷斷面面直直徑徑及及總總阻阻力力。。解：：（1）根根據(jù)據(jù)室室內(nèi)內(nèi)對(duì)對(duì)送送風(fēng)風(fēng)速速度度的的要要求求，，擬擬定定孔孔口口平平均均流流速速v0，從從而而計(jì)計(jì)算算靜靜壓壓速速度度v1和側(cè)側(cè)孔孔面面積積。。設(shè)側(cè)側(cè)孔孔的的平平均均流流出出速速度度v0=4.5m/s，則則取管路路圖圖側(cè)孔孔送送風(fēng)風(fēng)時(shí)時(shí)的的局局部部阻阻力力系系數(shù)數(shù)比摩摩阻阻線(xiàn)線(xiàn)算算圖圖以此此類(lèi)類(lèi)推推，，繼繼續(xù)續(xù)計(jì)計(jì)算算各各管管段段阻阻力力（（Rml+Pc）3~4………（Rml+Pc）(n-1)~n,可求求得得其其余余斷斷面面直直徑徑Dj………Dn-1,Dn。最最后后把把各各斷斷面面連連接接起起來(lái)來(lái)，，形形成成一一條條錐錐形形風(fēng)風(fēng)管管。。斷面面1應(yīng)具具有有全全壓壓43.4Pa（4.4mmH2O），，即即為為此此均均勻勻送送風(fēng)風(fēng)管管道道的的總總阻阻力力。。必須指出，在在計(jì)算均勻送送風(fēng)管道時(shí)，，為了簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算，把每一一段起始斷面面的動(dòng)壓作為為該管段的平平均動(dòng)壓，并并假定側(cè)孔流流量系數(shù)μ和摩擦阻力系系數(shù)λ為常數(shù)，會(huì)造造成偏差。管路圖均勻送風(fēng)管道道設(shè)計(jì)計(jì)算步步驟靜壓復(fù)得法：：利用管道分段段，改變管道道斷面尺寸，，降低流速，，克服管段阻阻力，重新獲獲得靜壓。常常用于高速空空調(diào)系統(tǒng)的水水力計(jì)算?！綢uliano】的暖通職業(yè)經(jīng)經(jīng)歷——從初出茅廬到到在設(shè)計(jì)院站站穩(wěn)腳跟的打打拼：“我記記得很清楚,寧波萬(wàn)豪酒店店,做一個(gè)變風(fēng)量量VAV系統(tǒng),他非得要我用用靜壓復(fù)得法校核風(fēng)管,可憐我當(dāng)時(shí)連連什么是靜壓壓復(fù)得法都沒(méi)沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)”“均勻送排風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)原理再探探”.暖通空調(diào),2007,(37)10:58-61按照皮托管原原理設(shè)計(jì)一種種特殊的局部部彎頭出流裝裝置——測(cè)壓原理風(fēng)口口，并將其安安裝在送風(fēng)管管路中。送風(fēng)管路的風(fēng)風(fēng)口出流可以以不再依賴(lài)管管路截面的變變化和風(fēng)口面面積的變化來(lái)來(lái)調(diào)整，而通通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)口口的β角來(lái)控制。測(cè)壓原理同樣樣適用于均勻勻排風(fēng)管路。。在送風(fēng)管路路上，風(fēng)口出出流是通過(guò)截截取管中部分分動(dòng)壓來(lái)彌補(bǔ)補(bǔ)不足的出流流風(fēng)壓，而在在排風(fēng)管路的的吸入風(fēng)口，，則可以通過(guò)過(guò)截取管中部部分動(dòng)壓，抵抵消吸入端過(guò)過(guò)量的負(fù)壓，，以保持各個(gè)個(gè)風(fēng)口的吸入入負(fù)壓相同。。作業(yè)：如圖，某5層建筑，層高高4.5米，新風(fēng)處理理機(jī)組設(shè)于屋屋頂。夏季新新風(fēng)送風(fēng)豎管管向各層送冷冷風(fēng)，冬季送送熱風(fēng)。夏季季設(shè)備出口點(diǎn)點(diǎn)6空氣密度ρ=1.20kg/m3，速度為8m/s，全壓Pq6=200Pa，6點(diǎn)至5點(diǎn)的風(fēng)管總長(zhǎng)長(zhǎng)度為10米，各段新風(fēng)風(fēng)管內(nèi)氣流比比摩阻R為0.6Pa/m，彎頭局部阻阻力系數(shù)取0.2，直流三通局局部阻力系數(shù)數(shù)取0.1，分流三通局局部阻力系數(shù)數(shù)取0.35，不考慮管道道漏風(fēng)。（1）該管網(wǎng)最不不利環(huán)路上的的阻力由哪些些部分構(gòu)成？？（2）求5點(diǎn)的靜壓Pj5？（3）若要實(shí)現(xiàn)各各風(fēng)口均勻送送風(fēng)，在不依依靠閥門(mén)調(diào)節(jié)節(jié)的情況下，，4點(diǎn)管內(nèi)動(dòng)壓風(fēng)風(fēng)速應(yīng)為多大大？（4）如考慮重力力影響，管網(wǎng)網(wǎng)和新風(fēng)機(jī)（（后向型葉片片）均不做任任何調(diào)節(jié)，定定性分析冬季季與夏季送風(fēng)風(fēng)量的變化情情況，并說(shuō)明明理由。7.3氣力輸送系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算算6.2.1氣固兩相流地地特征氣力輸送是一一種利用氣流流輸送物料的的輸送方式。。1.物料的懸浮速速度處于氣體中的的固體顆粒，，在重力作用用下，豎直向向下加速運(yùn)動(dòng)動(dòng)．同時(shí)受到到氣體豎直向向上的阻力．．隨著顆粒與與氣體相對(duì)速速度的增加，，豎直向上的的阻力增大，，最終與重力力平衡．根據(jù)據(jù)流體力學(xué)理理論，可求得得此時(shí)顆粒與與氣體的相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)速度．．2.兩相流中物料料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)實(shí)際上，由于于紊流中存在在橫向的速度度分量，以及及顆粒形態(tài)不不規(guī)則等因素素的影響，物物料顆粒不是是直線(xiàn)上升，，而是作不規(guī)規(guī)則的曲線(xiàn)上上升運(yùn)動(dòng)．在水平管道中中，物料顆粒粒能懸浮輸送送，是因?yàn)槭苁艿揭韵聨讉€(gè)個(gè)作用力：（1）紊流氣流垂垂直方向分速速度產(chǎn)生的力力；（2）因管底顆粒粒上下的氣流流速度不同，，靜壓差而產(chǎn)產(chǎn)生的力；（3）由于速度差差，在顆粒的的上下之間引引起靜壓差而而產(chǎn)生的升力力；（4）因顆粒形狀狀不規(guī)則所引引起的空氣作作用力的垂直直分力；（5）顆粒之間和和顆粒與管壁壁之間發(fā)生碰碰撞使，受到到的反作用力力的垂直分力力。粉狀物料的懸懸浮，紊流起起了主要作用用；粒狀物料料的懸浮，升升力和碰撞反反力的垂直分分力起了主要要作用．當(dāng)氣流速度逐逐漸降低，物物料與氣體質(zhì)質(zhì)量比值逐漸漸增大時(shí)，水水平管內(nèi)的氣氣固兩相將分分別呈以下幾幾種狀態(tài)：（a）懸浮流（b）底密流（c）疏密流（d）停滯流（e）部分流（f）柱塞流3.兩相流的阻力力特征曲線(xiàn)1為空氣單相流流阻力與流速速的變化關(guān)系系。曲線(xiàn)2為氣固兩相流流阻力與流速速的變化關(guān)系系。在兩相流中，，既有物料顆顆粒的運(yùn)動(dòng)，，又存在顆粒粒與氣流間的的速度差，其其阻力要比單單相氣流的阻阻力大。a-b段顆粒沿管底底流動(dòng)，尚未未懸浮。b-c段逐漸懸浮，，阻力反而隨隨速度增加而而減少。c-d段完全懸浮，，阻力又隨速速度增加而增增加，與單相相流情形相似似。c點(diǎn)為臨界點(diǎn)，，其附近為工工作區(qū)。6.2.2氣力輸送系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要要參數(shù)1.輸送風(fēng)速氣固兩相流管管中的氣流速速度稱(chēng)為輸送風(fēng)速．為了保證正常常輸送，選用用的輸送風(fēng)速速必須大于臨界風(fēng)速．輸送速度要適適當(dāng)。輸送速速度太高，能能量損失大，，管道磨損嚴(yán)嚴(yán)重，物料也也易破碎；輸輸送速度太低低，系統(tǒng)工作作不穩(wěn)定，容容易造成管道道阻塞、反而而增加阻力。。理論上，只要要輸送速度大大于物料顆粒粒的懸浮速度度，物料即可可懸浮輸送。。但實(shí)際上，，由于物料顆顆粒間的摩擦擦以及物料顆顆粒間與壁面面間的摩擦，，要有比懸浮浮速度大得多多得輸送速度度，才能使物物料完全懸浮浮地輸送。輸送速度一般取為懸浮速度的2～4倍，對(duì)于密度度、粘性大的的物料，取5～10倍。物料的懸浮速速度和輸送速速度表2.物料速度和速速比物料速度是指指管道中顆粒粒群的最大速速度．物料速速度與與輸送送速度度之比比稱(chēng)為為速比比，它它是兩兩相流流阻力力計(jì)算算中的的一個(gè)個(gè)參數(shù)數(shù)．3.料氣比比亦稱(chēng)混混合比比或也也稱(chēng)料料氣流流濃度度，是是單位位時(shí)間間內(nèi)通通過(guò)管管道的的物料料量與與空氣氣量的的比值值。料氣比比的大大小關(guān)關(guān)系到到輸料料量的的多少少，也也關(guān)系系到系系統(tǒng)工工作的的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性、、可靠靠性。。對(duì)于一一般低低壓力力只送送式系系統(tǒng)，，料氣氣比μ1常取1～4；低壓壓壓送送式系系統(tǒng)，，μ1常取1～10，高真真空吸吸送式式系統(tǒng)統(tǒng)，μ1取達(dá)20～70。6.2.3氣體輸輸送系系統(tǒng)阻阻力計(jì)計(jì)算（５））管道道的摩摩擦阻阻力管道的的摩擦擦阻力力包括括氣流流的阻阻力和和物料料顆粒粒引起起的附附加阻阻力兩兩部分分。（６））彎管管阻力力（８））其他他部件件的阻阻力其他部部件如如變徑徑管等等的阻阻力可可按上上面的的公式式計(jì)算算．（７））分離離器阻阻力例6.5某廠(chǎng)鑄鑄造車(chē)車(chē)間決決定采采用低低壓吸吸送式式氣力力送砂砂．要要求輸輸料量量G1=11000kg/h.已知物物料密密度2650kg/m3,輸料管管傾角角70，車(chē)間間溫度度20．試確確定系系統(tǒng)的的管徑徑，設(shè)設(shè)備規(guī)規(guī)格和和阻力力．解：（１１）確確定料料氣比比和輸輸送風(fēng)風(fēng)速根據(jù)同同類(lèi)工工廠(chǎng)的的實(shí)踐踐經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，選選用料料氣比比為２２，參參考表表４.３.１，輸輸送風(fēng)風(fēng)速v=25m/s（２））計(jì)算算輸送送風(fēng)量量和輸輸料管管直徑徑氣固兩兩相流流管網(wǎng)網(wǎng)的管管道布布置為了降降低動(dòng)動(dòng)力消消耗和和提高高輸料料能力力，減減輕磨磨損，，防止止阻塞塞，在在管道道布置置中應(yīng)應(yīng)注意意如下下幾點(diǎn)點(diǎn)：（１））盡量量縮小小輸送送距離離和提提升高高度。。（２））管路路盡量量簡(jiǎn)單單，避避免支支路叉叉道。。（３））減少少?gòu)澒芄軘?shù)量量，采采用較較大的的曲率率半徑徑。（４））避免免管道道由水水平彎彎向垂垂直。。（５））喉管管后的的直管管長(zhǎng)度度不小小于D，使物物料順順利加加速。。7.4燃?xì)夤芄芫W(wǎng)水水力計(jì)計(jì)算基基礎(chǔ)燃?xì)廨斴斉涔芄芫W(wǎng)構(gòu)構(gòu)成：：分配管管道+用戶(hù)引引入管管+室內(nèi)管管道。。分配管管道包包括街街區(qū)和和庭院院分配配管道道．我國(guó)城城市燃燃?xì)夤芄艿腊窗础冻擎?zhèn)燃燃?xì)庠O(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50028-93）的規(guī)規(guī)定壓壓力分分級(jí)如如下：：1．高壓壓管道道：0.3－0.8MPa；2．次高高壓管管道：：0.15~0.3MPa；3．中壓壓管道道：5kPa~0.15MPa；4．低壓壓管道道：小小于5kPa。7.4.1燃?xì)廨斴斉涔芄芫W(wǎng)型型式居民和和小型型公共共建筑筑用戶(hù)戶(hù)直接接由低低壓管管道供供氣。。中壓和和次高高壓管管道必必須通通過(guò)調(diào)調(diào)壓才才能給給城市市分配配低壓壓和中中壓管管道供供氣，，或給給工廠(chǎng)廠(chǎng)、大大型公公共建建筑用用戶(hù)及及鍋爐爐房供供氣。。城市燃燃?xì)廨斴斉涔芄芫W(wǎng)根根據(jù)所所采用用的壓壓力級(jí)級(jí)制不不同，，可分分為：：一級(jí)系系統(tǒng)：：僅用用低壓壓或中中壓或或次高高壓一一個(gè)壓壓力等等級(jí)的的管網(wǎng)網(wǎng)；二級(jí)系系統(tǒng)：：由低低，中中壓兩兩級(jí)或或低，，次高高壓兩兩級(jí)管管網(wǎng)組組成；；三級(jí)系系統(tǒng)：：由低低，中中（或或次高高），，高三三級(jí)壓壓力管管網(wǎng)組組成；；多級(jí)系系統(tǒng)：：由低低，中中，次次高和和高壓壓，甚甚至更更高壓壓力的的多級(jí)級(jí)壓力力管網(wǎng)網(wǎng)組成成。燃?xì)廨斴斉涔芄芫W(wǎng)設(shè)設(shè)備1.儲(chǔ)配站站三個(gè)功功能：：儲(chǔ)存必必要的的燃?xì)鈿饬坑糜靡哉{(diào)調(diào)峰；；使多種種燃?xì)鈿膺M(jìn)行行混合合，保保證用用氣組組分均均衡；；將燃?xì)鈿饧訅簤阂员１ＷC每每個(gè)燃燃?xì)庥糜镁咔扒坝凶阕銐虻牡膲毫αΑ?．調(diào)壓壓站兩個(gè)功功能：：將輸氣氣管網(wǎng)網(wǎng)的壓壓力調(diào)調(diào)節(jié)到到下一一級(jí)管管網(wǎng)或或用戶(hù)戶(hù)需要要的壓壓力；；保持調(diào)調(diào)節(jié)后后的壓壓力穩(wěn)穩(wěn)定．．調(diào)壓站站通常常由調(diào)調(diào)壓器器，閥閥門(mén)，，過(guò)濾濾器，，安全全裝置置，旁旁通管管及測(cè)測(cè)量?jī)x儀表等等組成成．7.4.2水力計(jì)計(jì)算基基本公公式假設(shè)條條件：：燃?xì)夤芄艿乐兄械牧髁鲃?dòng)為為定常常流；；燃?xì)夤芄艿乐兄械牧髁鲃?dòng)為為等溫溫過(guò)程程；燃?xì)鉅顮顟B(tài)參參數(shù)變變化符符合理理想氣氣體定定律。。（1）中高高壓管管道（2）低壓壓管道道或燃?xì)夤芄艿浪τ?jì)計(jì)算圖圖局部阻阻力附加壓壓頭由于燃燃?xì)夂秃涂諝鈿獾拿苊芏炔徊煌?，，燃?xì)鈿廨p于于空氣氣，因因此當(dāng)當(dāng)管道道的高高程發(fā)發(fā)生變變化時(shí)時(shí)，就就會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生附附加壓壓頭。。附加壓壓頭是是由于于密度度差而而產(chǎn)生生的，，有正正有負(fù)負(fù)。燃燃?xì)庀蛳蛏狭髁鲃?dòng)時(shí)時(shí)，附附加壓壓頭起起動(dòng)力力作用用；燃燃?xì)庀蛳蛳铝髁鲃?dòng)時(shí)時(shí)，附附加壓壓頭起起阻力力作用用；在計(jì)算算室內(nèi)內(nèi)管道道時(shí)，，特別別是在在高層層建筑筑中，，附加加壓頭頭的作作用較較大，，不可可忽視視。例6-7高中壓壓干管管計(jì)算算如圖所所示，，A為燃?xì)鈿鈴S(chǎng)，，B、C、D為沿途途輸出出，AB點(diǎn)距離離為3km；CD點(diǎn)距離離為2.2km。B點(diǎn)輸出出10,000m3/h，C點(diǎn)輸出出15,000m3/h，D點(diǎn)輸出出20,000m3/h。自A點(diǎn)以2×105Pa絕對(duì)壓壓力輸輸出燃燃?xì)?，，送到到D點(diǎn)的壓壓力保保持1.5×105Pa絕對(duì)壓壓力，，燃?xì)鈿庀鄬?duì)對(duì)空氣氣的密密度為為0.55，求A、D間的鑄鑄管管管徑。。查表或直接接用公公式計(jì)計(jì)算，，得管管徑d=700mm。解：根根據(jù)中中高壓壓管道道計(jì)算算公式式例6-9高中壓壓干管管計(jì)算算已知燃燃?xì)飧筛晒転闉橐昏T鑄鐵管管，其其管徑徑為500mm，長(zhǎng)度度10km，始點(diǎn)點(diǎn)壓力力為2.5×105Pa（絕對(duì)對(duì)），，終點(diǎn)點(diǎn)壓力力為1.5×105Pa（絕對(duì)對(duì)），，燃?xì)鈿庀鄬?duì)對(duì)空氣氣的密密度為為0.55，求燃燃?xì)獾牡耐ㄟ^(guò)過(guò)能力力。解：（1）中高高壓管管道查表或直接接用公公式計(jì)計(jì)算，，的＝＝500mm時(shí)，α＝0.11。解：根根據(jù)中中高壓壓管道道計(jì)算算公式式例6-18試做六六層住住宅樓樓的室室內(nèi)燃燃?xì)夤芄艿赖牡乃ατ?jì)算算，燃燃?xì)夤芄艿赖牡牟贾弥萌纭啊笆覂?nèi)內(nèi)燃?xì)鈿夤艿赖榔矫婷鎴D””和““管道道系統(tǒng)統(tǒng)圖””所示示，每每家用用戶(hù)裝裝雙眼眼灶一一臺(tái)，，額定定熱負(fù)負(fù)荷3.5×2kW，燃?xì)鈿鉄嶂抵禐?8000kJ/m3，燃?xì)鈿饷芏榷葹?.45kg/m3，運(yùn)動(dòng)動(dòng)粘度度為25××10-6m2/s。解：首先確確定燃燃具的的額定定流量量計(jì)算步步驟：：（1）將管管段編編號(hào)，，并標(biāo)標(biāo)上各各管段段實(shí)際際長(zhǎng)度度。與給水水系統(tǒng)統(tǒng)不同同，煤煤氣干干管設(shè)設(shè)在二二樓。。（2）求出出各管管段的的額定定流量量，并并按同時(shí)工工作系系數(shù)法法，計(jì)算算各管管段的的計(jì)算算流量量。（3）根據(jù)據(jù)計(jì)算算流量量，設(shè)設(shè)定各各管段段的管管徑（（用戶(hù)戶(hù)支管管最小小管徑