空氣流動的流體力學原理-流動阻力和能量損失

局部阻力計算——閥門一、閥門閥門是安裝于管道中用于調(diào)節(jié)風量和進行阻力平衡的，通風工程中常用的有閘閥和蝶閥兩種。閘閥二、閥門阻力計算對于閥門局部阻力的計算，主要的參數(shù)有：1.插板的插入深度或閥門開啟的高度；2.碟片與中心軸線的角度α；Dhα二、閥門的局部阻力計算附表插板閥阻力系數(shù)表附表蝶閥阻力系數(shù)表h/D0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0圓形管ξ97.835104.62.060.980.440.170.060.05矩形管ξ19344.617.88.124.02.10.950.390.290α/（°）0510153045607090圓形管ξ0.050.30.520.93.9118.7118751∞矩形管ξ0.050.280.450.773.541577.4368∞二、閥門的局部阻力計算

Dh二、閥門的局部阻力計算

α局部阻力計算——三通一、三通及主要參數(shù)三通是匯合和分開氣流的一種管件，對空氣而言，匯合氣流的三通稱吸氣三通，分開氣流的三通稱壓氣三通。三通的主管道和支管道支管道主管道？主管道？一、三通及主要參數(shù)

D支D主α二、三通的阻力計算

二、三通的局部阻力計算附表一、三通阻力系數(shù)表（部分）一、30°三通主路阻力系數(shù)表（ξ主）

阻力系數(shù)ξ主0.50.60.70.80.91.01.00.600.600.570.550.490.451.10.530.530.500.480.430.401.20.470.470.440.420.370.351.30.410.410.380.360.320.251.40.350.350.320.300.270.221.50.310.310.290.270.240.19二、三通的局部阻力計算附表一、三通阻力系數(shù)表（部分）二、30°三通主路阻力系數(shù)表（

ξ支）

阻力系數(shù)ξ支0.50.60.70.80.91.01.0-1.92-0.85-0.50-0.150.010.151.1-2.08-0.94-0.56-0.19-0.020.131.2-2.24-1.03-0.62-0.23-0.050.121.3-2.40-1.12-0.68-0.27-0.080.111.4-2.55-1.20-0.75-0.30-0.100.101.5-2.62-1.25-0.78-0.32-0.120.09二、三通的局部阻力計算

局部阻力——彎頭一、局部阻力局部阻力：當空氣流經(jīng)管道中的局部管件或設備時，由于在邊界急劇變化的區(qū)域出現(xiàn)了旋渦區(qū)和速度的重新分布，從而使流動阻力大大增加，這種阻力稱為局部阻力。局部阻力產(chǎn)生于彎頭、三通、收縮管、擴散管、閥門、風帽等變形管部位，其大小主要取決于各變形管的變形情況、有關(guān)的變形角、變形尺寸大小及空氣流速。二、局部阻力產(chǎn)生的原因1.主要原因是管道邊界的局部變化引起空氣速度的重新分布，因而附加了空氣質(zhì)點的相對運動和變形，也加劇了質(zhì)點間的摩擦與相互撞擊，從而使能量受到額外的損失；2.管道的邊界局部變化還引起了空氣主流與邊壁的分離并最終導致的旋渦的產(chǎn)生，而產(chǎn)生的旋渦消耗主流的能量。三、局部阻力的計算方法

三、局部阻力的計算方法彎頭在通風管道中起到改變空氣流動方向的作用。根據(jù)將管道截面是圓形還是方形，對應的彎頭有圓彎頭和方彎頭兩種形式。對于彎頭的規(guī)格，一般有三個基本參數(shù)：1.彎頭的曲率半徑R；2.轉(zhuǎn)角α；3.彎頭管道參數(shù)：如圓形彎頭的直徑D方形彎頭的寬和高。三、局部阻力的計算方法附表一、圓形截面彎頭阻力系數(shù)（部分）

曲率半徑轉(zhuǎn)角α/（°）阻力系數(shù)D1.5D2D2.5D3D7.50.0280.0210.0180.0160.014100.0580.0440.0370.0330.029300.1100.0810.0690.0610.054600.180.140.120.100.091750.2050.160.1350.1150.105900.230.180.150.130.12三、局部阻力的計算方法附表二、矩形截面彎頭阻力系數(shù)（部分）??=Ca/b0.250.50.751.01.251.51.752.02.5C1.81.51.21.00.80.680.530.470.40三、局部阻力的計算方法

三、局部阻力的計算方法

三、局部阻力的計算方法

沿程摩擦阻力的計算方法一、基本概念沿程摩阻：空氣在直長管道中流動時，流速恒定不變，流動阻力只有沿程不變的切應力，即稱為沿程摩擦阻力，簡稱沿程摩阻。注：空氣在直長管道中流動克服沿程摩擦阻力損失的能量，稱為沿程摩擦能量損失，簡稱沿程損失。通常在工程上把沿程摩阻和沿程損失看做一個概念，不會嚴格區(qū)分。二、產(chǎn)生原因產(chǎn)生沿程摩擦阻力的原因主要有兩個：一是由于空氣的黏滯性而產(chǎn)生的空氣內(nèi)部質(zhì)點之間的內(nèi)摩擦力。二是空氣與管道內(nèi)壁之間的外摩擦力。沿程阻力的影響因素：空氣的黏性、管道內(nèi)壁的粗糙度、流動狀態(tài)及流速、管道長度和直徑。黏性越大、內(nèi)壁越粗糙、流速越大、長度越長，阻力越大；管道直徑越大，沿程阻力越?。豢諝饬鲃訝顟B(tài)對沿程阻力的影響較為復雜。三、沿程阻力的計算

三、沿程阻力的計算

三、沿程阻力的計算

三、沿程阻力的計算也可以通過通風管道算圖來計算：算圖共有5條標線。第一條標線叫做風速或風速與動壓力對照線；第二條標線叫做阻力線