《通風(fēng)阻力測定》課件

通風(fēng)阻力測定該PPT課件將深入探討通風(fēng)阻力測定的概念、原理和流程,為您提供全面的理解和應(yīng)用指引。通過本課程,您將掌握通風(fēng)阻力測定的核心知識,為工程項目的順利實施做好充分準(zhǔn)備。M課程簡介課程主要內(nèi)容本課程將全面介紹通風(fēng)管道的工作原理及阻力測定方法,涵蓋通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計、施工、調(diào)試、維護(hù)等各個環(huán)節(jié)。適用對象本課程適合暖通工程師、建筑設(shè)計師以及其他需要了解通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的從業(yè)人員。課程目標(biāo)掌握通風(fēng)阻力的概念和計算方法了解通風(fēng)管道及系統(tǒng)的設(shè)計要點學(xué)會通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)技巧通風(fēng)管道和通風(fēng)系統(tǒng)的作用通風(fēng)管道與通風(fēng)系統(tǒng)在各類建筑環(huán)境中扮演著關(guān)鍵角色。它們負(fù)責(zé)維持室內(nèi)空氣質(zhì)量,確保整體空氣循環(huán)順暢,為居民或工作人員提供清新舒適的生活和工作環(huán)境。通風(fēng)系統(tǒng)還能實現(xiàn)溫度、濕度、風(fēng)量等參數(shù)的精確控制,從而調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境,提高用能效率,為建筑物的使用者帶來最佳的使用體驗。通風(fēng)阻力的概念及影響因素通風(fēng)阻力的概念通風(fēng)阻力是指氣流在通過管道、風(fēng)口、風(fēng)機(jī)等設(shè)備時所遭受的阻力。這種阻力會影響系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)壓,需要在設(shè)計時予以重點考慮。主要影響因素通風(fēng)阻力的主要影響因素包括管道形狀、尺寸、長度、表面粗糙度、管道附件、氣流方向變化等。合理的設(shè)計可大幅降低通風(fēng)系統(tǒng)的阻力損失。管道內(nèi)流體阻力的分類靜壓阻力由于管壁產(chǎn)生的沿程摩擦損失,導(dǎo)致流動壓力降低。動壓阻力由于流體流速變化引起的局部損失,如管道的擴(kuò)散、縮小等。局部阻力管道上各種附件如彎頭、閥門等產(chǎn)生的局部損失?？傋枇艿纼?nèi)流體流動所遇到的全部阻力,包括靜壓、動壓和局部三種。風(fēng)管中的阻力類型局部阻力由于風(fēng)管中的拐彎、擴(kuò)張、縮縮等局部變化引起的壓力損失。摩擦阻力由于風(fēng)管內(nèi)表面粗糙及流體與管道壁面間的摩擦引起的壓力損失。慣性阻力由于流體在進(jìn)入和離開風(fēng)管時的加速和減速引起的壓力損失。其他因素引起的阻力如溫度變化、湍流、管道堵塞等也會導(dǎo)致額外的風(fēng)管阻力。管道突縮擴(kuò)張的流阻力計算1突縮流阻力由于管徑突變導(dǎo)致流量收縮或擴(kuò)大,引起的局部損失2擴(kuò)散損失流體從小管徑進(jìn)入大管徑時,發(fā)生擴(kuò)散而產(chǎn)生的損失3收縮損失流體從大管徑進(jìn)入小管徑時,發(fā)生收縮而產(chǎn)生的損失管道突縮擴(kuò)張會引起局部流阻力損失。擴(kuò)縮段產(chǎn)生的阻力損失主要包括突縮流阻力和擴(kuò)散或收縮損失兩部分。通過計算這些流阻力,可以更好地預(yù)測管道系統(tǒng)的總壓力損失,為后續(xù)設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù)。管件和附件的流阻力計算1管件形狀不同形狀的管件會產(chǎn)生不同程度的流阻2接頭類型螺紋、法蘭等不同接頭形式影響流阻3附件類型閥門、消聲器等附件會增加系統(tǒng)阻力管件和附件的流阻力是通風(fēng)管道系統(tǒng)中重要的組成部分。不同形狀、大小和類型的管件以及附件設(shè)備都會對系統(tǒng)總阻力產(chǎn)生一定影響。因此在設(shè)計時需要準(zhǔn)確計算各類管件和附件的流阻力,以優(yōu)化整個通風(fēng)系統(tǒng)的性能。各類管件的阻力系數(shù)值不同類型的管件會對流體產(chǎn)生不同程度的阻力。下表總結(jié)了常見管件的阻力系數(shù)值，供設(shè)計人員參考:管件類型阻力系數(shù)值范圍90度彎頭（半徑等于管徑）0.3-0.545度彎頭0.2-0.4T型三通口（分流）1.0-1.5T型三通口（合流）0.5-1.0管道擴(kuò)張（平緩變徑）0.1-0.5管道縮?。ㄆ骄徸儚剑?.2-0.8直管段的阻力計算確定管道參數(shù)確定管道的直徑、粗糙度、長度等基本參數(shù)。選擇合適公式根據(jù)流體種類、管道材質(zhì)等選擇合適的管道流阻公式。計算動壓損失利用選定的公式計算管道直段產(chǎn)生的動壓損失。添加局部損失將管道附件和變徑產(chǎn)生的局部損失一并計入總阻力。管道布置對阻力的影響1轉(zhuǎn)彎處阻力增大管道在轉(zhuǎn)彎處會產(chǎn)生流場剝離,從而增加局部阻力。轉(zhuǎn)彎角度越大,阻力越大。2管徑突然變化管徑的突然擴(kuò)大或縮小會導(dǎo)致流場分離和湍流,增加流阻。應(yīng)盡量減少突然變徑。3管道長度影響管道越長,沿程阻力越大。應(yīng)盡量縮短管道長度,減少管線彎曲。4附件布置位置閥門、三通等附件應(yīng)遠(yuǎn)離彎頭、擴(kuò)散器等局部阻力較大的部位,以減少附加阻力。管網(wǎng)設(shè)計對阻力的影響合理布局管網(wǎng)設(shè)計需要考慮管道走向和轉(zhuǎn)彎情況,盡量減少管道曲折和突然變向,以降低阻力。管徑選擇選擇合適的管徑可以降低管道流阻,但過大的管徑會增加初期投資。需要權(quán)衡平衡。系統(tǒng)完整性管網(wǎng)設(shè)計要確保系統(tǒng)各部分之間的協(xié)調(diào)配合,減少不必要的分支和連接件,降低整體阻力。阻力系數(shù)的測定方法靜壓測量法通過在管道壁上設(shè)置壓力測點,測量管內(nèi)靜壓力的變化,可以計算出管道各部位的流阻。是最常用的阻力系數(shù)測定方法。風(fēng)量測量法利用專門的風(fēng)量測量裝置,如風(fēng)速儀、風(fēng)量罩等,測量管道截面風(fēng)速或風(fēng)量,結(jié)合壓力測量數(shù)據(jù)計算阻力系數(shù)。適用于大口徑管道。水力實驗法在實驗室中利用水作為工質(zhì),模擬管內(nèi)液體流動過程,通過測量壓力損失和流量數(shù)據(jù),計算出管件的阻力系數(shù)。適用于復(fù)雜管件。靜壓和動壓的概念靜壓靜壓是流體在管道內(nèi)部施加的垂直于管道表面的壓力。它代表了流體本身的壓力,不包括因流動而產(chǎn)生的壓力。靜壓可以通過使用壓力表進(jìn)行測量。動壓動壓是由于流體流動而產(chǎn)生的壓力。當(dāng)流體在管道內(nèi)運動時,會產(chǎn)生一種附加壓力,稱為動壓。動壓是由流體的速度平方成正比的。動壓可以通過測量流體的流速來計算。風(fēng)量和風(fēng)壓的測量準(zhǔn)確測量風(fēng)量和風(fēng)壓是通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的關(guān)鍵。采用專業(yè)的壓差測量儀器可以測定系統(tǒng)內(nèi)各點的靜壓和動壓,從而計算出實際的風(fēng)量。同時還要注意測壓孔的布置和數(shù)量要求,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對風(fēng)量和風(fēng)壓的測量,可以全面了解整個通風(fēng)系統(tǒng)的運行狀態(tài),為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、調(diào)試和日常維護(hù)提供重要依據(jù)。全壓、靜壓和動壓的關(guān)系1全壓全壓是風(fēng)管內(nèi)氣流的總壓力,包括了靜壓和動壓兩部分。它代表了氣流的總能量。2靜壓靜壓是氣流沿管道橫向的壓力,反映了氣流與管壁之間的壓差。3動壓動壓是氣流沿管道縱向的壓力,反映了氣流的動能。動壓越大,氣流速度越快。測壓孔的布置和數(shù)量要求合理布置測壓孔應(yīng)布置在流體流動的典型位置,如直管段、管道變徑處、附件前后等關(guān)鍵部位,以準(zhǔn)確反映系統(tǒng)壓力狀況。足夠數(shù)量測壓孔數(shù)量應(yīng)根據(jù)管道長度、變徑、附件等因素確定,確保能全面掌握系統(tǒng)中各關(guān)鍵部位的壓力情況。適當(dāng)距離相鄰測壓孔應(yīng)保持一定距離,以避免測量數(shù)據(jù)受到局部流場擾動的影響,確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。管路總阻力的計算步驟確定管路構(gòu)造明確管道長度、直徑、材質(zhì)以及各種管件類型和數(shù)量。測量靜壓和動壓在關(guān)鍵位置測量靜壓和動壓,為后續(xù)計算提供必要數(shù)據(jù)。計算管道流阻系數(shù)根據(jù)管道和管件的特性,查閱相關(guān)資料計算出各段的流阻系數(shù)。計算總阻力將各段的阻力計算結(jié)果相加,得到管路的總阻力值。拐彎、擴(kuò)大和縮小對阻力的影響1管道拐彎管道拐彎會導(dǎo)致流體發(fā)生劇烈的方向改變,從而產(chǎn)生較大的流阻力。拐彎半徑越小,流阻力越大。2管道擴(kuò)大管道從小徑擴(kuò)大到大徑時,流體需要減速并改變流線,會產(chǎn)生較大的流阻力。擴(kuò)大角度越大,流阻力越大。3管道縮小管道從大徑縮小到小徑時,流體需要加速并改變流線,也會產(chǎn)生一定的流阻力?？s小角度越大,流阻力越大。4合理設(shè)計通過優(yōu)化拐彎半徑、擴(kuò)大縮小角度等參數(shù),可以有效降低流體在管道中的阻力損失。管路總阻力的計算實例1確定管路參數(shù)管徑、長度、附件類型等2計算每段管路的阻力系數(shù)直管段和管件阻力系數(shù)3計算管路各段的動壓損失根據(jù)管路參數(shù)和流速計算4計算管路總阻力將各段阻力損失相加得到以一個典型的通風(fēng)系統(tǒng)為例,詳細(xì)計算每段管路的阻力值,并將其累加得到整個管路的總阻力。這個過程包括確定管路參數(shù)、計算阻力系數(shù)、計算動壓損失等步驟,是設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)時非常重要的一環(huán)。自然通風(fēng)系統(tǒng)的阻力計算1環(huán)境條件溫度、濕度、氣壓等對自然通風(fēng)阻力的影響2管道形狀管道長度、彎曲程度對阻力的影響3出口形式出口形狀及出口阻力對系統(tǒng)阻力的影響自然通風(fēng)系統(tǒng)無外部動力裝置推動,完全依靠自然氣壓差和溫度差來形成氣流。因此,需要重點考慮環(huán)境條件、管道形狀和出口形式等因素對系統(tǒng)阻力的影響,合理設(shè)計管網(wǎng)布置,以確保自然通風(fēng)的穩(wěn)定性和可靠性。機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的阻力計算1計算管道阻力機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中管道的阻力需要考慮直管段、管件、擴(kuò)張和縮小段等各部分的流阻力疊加計算。2確定系統(tǒng)參數(shù)包括管道直徑、長度、材質(zhì)、風(fēng)量、風(fēng)速等數(shù)據(jù),以及管件類型和數(shù)量等信息。3選擇合適公式根據(jù)不同部位的特點,采用相應(yīng)的阻力計算公式,如達(dá)西-魏斯巴赫公式、突縮擴(kuò)公式等。通風(fēng)系統(tǒng)選型的考慮因素系統(tǒng)需求根據(jù)建筑物的用途、空間大小和使用人員數(shù)量,確定合適的通風(fēng)系統(tǒng)容量和規(guī)模?？紤]溫濕度、空氣質(zhì)量和噪音等因素。施工條件評估建筑物的結(jié)構(gòu)特點、管線分布和空間限制,選擇合適的管道布置方案和材質(zhì)。確保施工安全和系統(tǒng)可靠性。經(jīng)濟(jì)性考量綜合評估系統(tǒng)投資成本、運行費用和維護(hù)成本,在滿足需求的前提下,選擇經(jīng)濟(jì)適用的通風(fēng)系統(tǒng)方案。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的注意事項1合理規(guī)劃管線走向合理規(guī)劃管線走向,避免不必要的彎曲和突縮擴(kuò)張,減少流阻力損失。2選擇合適的管材選用表面光滑、內(nèi)壁平整的管材,并合理控制管材的粗糙度,減少摩擦阻力。3布置高效管件盡量采用流阻小的管件,如彎頭、擴(kuò)散器等,避免使用阻力較大的T型接頭。4合理設(shè)置測壓孔在關(guān)鍵位置設(shè)置足夠的靜壓和動壓測壓孔,方便系統(tǒng)調(diào)試與運行監(jiān)控。通風(fēng)管道的施工要點尺寸準(zhǔn)確管道材料尺寸應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行切割和連接,并確保安裝位置的空間滿足要求。連接牢固采用可靠的連接方式,如焊接、搭接或掛鉤等,防止管道松動或脫落。支撐牢固穩(wěn)固的管道支架可承受管道重量,抵抗外部振動和沖擊,保證管道整體穩(wěn)定性。氣密性強(qiáng)通過選用優(yōu)質(zhì)密封材料和精密安裝,確保管道系統(tǒng)的氣密性,避免漏風(fēng)。通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試和平衡1系統(tǒng)檢查仔細(xì)檢查管道、閥門和設(shè)備的連接情況。2風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和閥門開度,實現(xiàn)各分支的設(shè)計風(fēng)量。3靜壓平衡通過測量靜壓并調(diào)整閥門,確保系統(tǒng)靜壓滿足要求。4性能驗證檢測實際風(fēng)量、靜壓和噪聲是否符合設(shè)計指標(biāo)。通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)試和平衡是確保系統(tǒng)運行效果的關(guān)鍵步驟。首先要仔細(xì)檢查管道、閥門和設(shè)備的連接情況,然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和閥門開度,使各分支的實際風(fēng)量達(dá)到設(shè)計要求。同時還要測量靜壓值,調(diào)整閥門以滿足系統(tǒng)的靜壓要求。最后,驗證實際風(fēng)量、靜壓和噪聲指標(biāo)是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)定期檢查定期檢查通風(fēng)系統(tǒng)各組件的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。保持清潔定期清潔濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)葉輪、管道內(nèi)壁,保持通風(fēng)系統(tǒng)的潔凈。定期潤滑對風(fēng)機(jī)軸承、齒輪等運動部件進(jìn)行潤滑,延長使用壽命。及時更換對已損壞或老化的零部件及時進(jìn)行更換,確保系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。通風(fēng)系統(tǒng)故障排查和解決常見故障通風(fēng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)電機(jī)故障、管道堵塞、感應(yīng)器失靈等問題。及時排查并分析故障原因至關(guān)重要。故障診斷使用儀表設(shè)備測量溫度、壓力、流量等參數(shù),對比設(shè)計指標(biāo),可以快速定位問題所在。維修方案根據(jù)故障類型采取相應(yīng)的修理措施,如更換零件、清潔管路等。對于嚴(yán)重故障還需制定應(yīng)急預(yù)案。系統(tǒng)調(diào)試修復(fù)故障后需重新調(diào)試系統(tǒng),確保各部件工作協(xié)調(diào),滿足設(shè)計要求。定期檢查也很重要。本課程的重點與難點課程難點本課程的難點在于阻力系數(shù)的計算方法以及如何準(zhǔn)確評估管路系統(tǒng)的總阻力。需要掌握復(fù)雜的流體力學(xué)理論并進(jìn)行大量數(shù)學(xué)計算。課程重點本課程的重點在于理解通風(fēng)管道系統(tǒng)的工作原理、管路阻力的來源以及