鸿业暖通_风管水力计算使用说明

1、目 录 1第 1 章 风管水力计算使用说明 21.1 功能简介 21.2 使用说明 31.3 注意 8第 2 章 分段静压复得法 92.1传统分段静压复得法的缺陷 92.2 分段静压复得法的特点 102.3 分段静压复得法程序计算步骤 112.4 分段静压复得法程序计算例题 11第1章风管水力计算使用说明1.1功能简介命令名称：FGJS功 能:风管水力计算 命令交互：单击【单线风管】【水力计算】，弹出【风管水力计算】对话框，如图1-1所示:图1-1风管水力计算对话框如果主管固定高度值大于0,程序会调整风系统中最长环路的管径的高度为设置值。如果支管固定高度值大于 0 ,程序会调整风系统中除开最长

2、 环路管段外的所有管段的管径的高度为设置值。控制最不利环路的压力损失的最大值 ,如果程序算出的最不 利环路的阻力损失大于端口余压，程序会提醒用户。当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据 程序提示选取单线风管。当成功搜索出图面管道系统后，最 长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组。计算方法程序提供的三种计算方法，静压复得法、阻力平衡法、假定 流速法，可以改变当前的选项卡，就会改变下一步计算所用 的方法，而且在标题栏上会有相应的提示。计算结果显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数 据。1.2 使用说明1. 从图面上提取数据单击按钮ESC返回/请选择要计算的单线风管或双

3、线风管中线的远端：选取合适的单线风管或者双线风管中线以后，程序返回到主界面。2. 从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过）单击按钮从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。3. 选择要计算的方法，设置好相应的参数静压复得法：是最不利环路最末端的分支管（不是从最 后一根支管）的风速。假定末端支管风速。系统计算过程中，为了达到系统最优的平 衡性能，需要迭代计算的次数。阻力平衡法：最不利环路的末端管段的出口风速。4. 可选管径规格图1-2可选管径规格对话框程序进行计算时，可以根据用户的设置，在可选管径规格列表中选取合适的管径 组合，当用户选择标准模式是，规格列表不允许进行修改，当

4、选取自定义模式时,可以根据用户的需要进行规格列表扩充、修改、删除。5. 如果需要更为详细的设置，可以单击设置按钮，将会出现如下对话框图1-3参数设置对话框F面说明几个关键的参数：在用阻力平衡法进行初算后如果发现比摩 阻偏小，可以适当的增大风管的最大风速, 再进行初算，直到满意为止。将计算后的局阻和沿程阻力乘以相对应的 这两个系数，可以作为一个安全系数来用。6. 基本参数设置完后，可以输入每段管段的局阻了，双击计算结果列表框，会出现 如下对话框图1-4风管数据对话框在这里可以改变当前选择的管段（标题栏可以看见用户选择的管段）的一些参数,可以改变管段的长度，风管的尺寸（直径或者高宽）的设置，对于初

5、算是无效的， 当进行复算时可以根据初算的结果进行调整。在进行初算之前，添加该段管段的 风阀管件的局阻系数，在该列表框中可以单击鼠标右键，会有菜单选项，用户可 以根据实际情况进行相应的操作。7. 初算进行完后，如果用户对于算出来的管径（或者高宽）不满意，可以手动输入 值，然后进行复算，复算是程序只是根据每段管段的所设定的值，进行校核计算（相对于初算，初算是设计计算），并不进行管段尺寸的选择计算。8. 如果您对计算的结果满意以后，就可以出EXCEL计算书了，单击EXCEL按钮,程序会自动启动 EXCEL （保证机器上要装有 EXCEL），用户需要自行进行计算 书的保存工作。9. 计算完后，如果您想

6、将计算结果标注在图面上，可以单击标注按钮，如果没有保 存当前工作，程序会给予提醒，程序退出后，会自动调用标注命令进行标注。10您还可以从帮助中得到一些有用并且关键的提示（每一种方法对应一个帮助）【日 说克平衡计算迭代孜敦”黄数的设 5，-漲取：T5就已经可丄谨定晁忧平衡怔 能的系烦了.迭代決数越高 > 系统计算腐 间就越长.【3】矶星提取原则：首先启从凤口提，如 果有风口就堪计風口的JXgi如果没有同 口 >就累冥畫后一段凤管的侃星-握取弃 了旦后，还可以手动修改凤甘恫量.4|可M设置主管固定高度和支背固定高 度 >程序计算时尽星陽足您设置閑高崖标 准 > 便何肯的主着

7、裔魔和支管高度分别保 持一锁，如果侮将这丙亍高度设置为"*就v图1-5帮助对话框11. 在进行的过程中单击保存按钮可以随时保存。1.3 注意利用该程序可以较好的进行风管的设计型计算和校核型计算，对于风管管段尺寸 的选择也比较合理，即使个别偏差较大的管段，用户也可以进行手动的校正，解 决的在风管水力计算过程中计算烦琐，计算量大的问题。第2章分段静压复得法2.1传统分段静压复得法的缺陷所谓静压复得法，如图2-1所示，其目的是：通过改变下游处风管的截面积，使风管三通处的静压相等。根据伯努利方程，可以得到式（1 ）这样的表示式图2-1静压复得计算法原理示意图2 2R,1 2(1)V|v222

8、静压复得计算法实际上就是如何利用式（1）确定风道的速度，从而确定风道尺寸，原理简单明了，通俗易懂。但是，静压复得法有几个特点一直未能引起国外技术界的关注，因此直接影响到这种计算方法使用的效果。问题一是：由式（1）可以看出两个不同的风管的断面之间的空气阻力愈大，两个不 同的风管的断面的风速变化也愈大。如图2所示，如果风道计算从风口后面的风道断面开始（风口和风阀的阻力不能含在管段阻力中），由于管段和管段均存在三通的旁通阻力，因此管段和，管段和之间的风速就存在明显差别。假设每个 风口的风量均为1000m3/h ，风道长度均为5m，计算结果表明，各段风速分别为：1、2.64、3.03、7.75m/s

9、。因此为了控制主风道初始段的风速在规规定的围（噪声 限制），最不利环路末端的风速将很低。这个现象也就解释了为什么一直有人认为静 压复得法只适合高速风道的缘故。问题二是：采用静压复得计算法设计的风道，当动压差小于全压损失时，断面逐渐增加的风道从某一管段开始会出现反常的断面缩小的现象问题三是：由于利用式（1）进行计算时是先假设速度 v2,然后再求速度v1,但计算1-1 和2-2断面之间的全压损失时，需要使用被求的速度值v1,因此必须同时假设一个v1，通过反复试算，直到式（1 ）成立，因此在计算相当麻烦。静压复得法用于手算 是不合理的。如果为了简化计算过程，人为引进静压复得系数就更加不合理了。2.2

10、分段静压复得法的特点? 最不利环路起始计算管段的设定：最不利环路不是从最末端的分支管开始，而是从最不利环路最后一根支管开始，到风 机出口为止，即把最末端的分支管从静压复得算法中去除，明显缩小了风道的尺寸。? 局部阻力的计算：分段静压复得计算过程中对弯头、三通、四通的局部阻力计算，采用了新的拟合公式，计算结果更加准确，但是由于计算过程中需要不断迭代计算，所有采用程序计算能减 少不少工作量。? 风系统平衡性能：采用改进的静压复得计算法可以获得极佳的风道平衡率，通过反复计算可以使得在一个管路布置良好的风系统中，所有的风道支管的不平衡率趋于零。2.3分段静压复得法程序计算步骤绘制风管单线或双线平面图；

11、 从平面图上提取枝状风系统风道数据，并建立与之对应的枝状数据结构； 对于不同的风系统，计算开始之前程序无法准确的判断出最不利环路，最初假设 最长环路为最不利环路进行计算； 对于最不利环路的计算，是从最末端的分支管开始计算（不是从最后一根支管开 始），根据假定的干管末端风速，利用静压复得原理（上游管段与下游管段的动 压损失=上游管段和下游管段的全压损失），逐步计算出最不利环路的其他管道管径； 确定最不利环路管径后，循环对所有最不利环路上的分支管路进行计算； 分支管路的计算，根据最不利环路的计算结果，可以确定分支管路的资用压力， 根据资用压力，逐步调整分支管路的各段管径，使得分支管路的阻力损失最接

12、近 资用压力，这样就使得分支环路的不平衡率达到最优状态； 如果分支管路上还有分支管路，可以按照上述步骤递归计算确定； 对所有分支管路计算完成以后，整个系统的管路就初步确定了，因为之前是假设 的最长环路为最不利环路进行计算的，管路初步确定以后，系统真正的最不利环 路也就可以确定了，所以为了使整个系统达到更好的平衡性能，根据设置的系统 平衡迭代次数重复对整个系统重新确定管径；程序确定管径以后， 系统的不平衡率已经进行过优化， 用户还可以进行人工干预， 可以手工改变某些管段管径，进行复算，可以手工干预系统的平衡性能； 系统计算完成后，可以生成水力计算 Excel 计算书，后续还可以自动进行风管单 线

13、变双线和材料统计的操作。2.4 分段静压复得法程序计算例题风口风量均为 500mA3/h ，总风量为15000mA3/h 。4YTITTIC_=.口 l ErlsRnnnn91 MJn Hl止III *-.L13nM-:M r t r Fl L p V- 于Ij- 同M回_lldj.M亘 fajtmgjslrd-M图2-3风管单线平面图进行图面数据提取操作，提取后的结果入下图：二I风言水力计扫舒压复得圧E莒ET优牝*5航DC澄f丽底営三音劃定豆庚皈）：|c审固定吉度如n）：llo墙口余压E :-管&3+ 6-筲站-简辰50旨诜&A-i十賞方謎僞窑證漓洼挣.压复嗥总阴力平疽法F齐

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16、耐觀邀鬲就圈袖屋劭口网严碗X朝毋锄图2-4从图面提取的风管数据设定计算参数:计算方法屉走疏速法静压复得荒阻力平衡法I干管耒端假定嵐屋6"A)： Is出口假定风速Gn/叮：F系纸平衛计算熔代次数：1图2-5静压复得法参数设置1.先假设干管末端出口风速为5m/s，出口风速为3m/s，系统平衡计算迭代次数为1。经过计算后，系统最不利环路为：0 1 2 3 4 37 42环路的阻力损失：167.36Pa系统最不平衡环路为：0 1 2 19 20 21 22环路的阻力损失：146.43Pa不平衡率为：(167.36-146.43)/167.36=0.13尿口卡圧屋帕：.1豐廿扶胃定疣建捷寄.|

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19、S) B他扌碗X壬氐込耶射图2-6静压复得法计算结果2. 我们再增加系统平衡迭代次数参数为5次，其他假设条件不变: 经过计算后，系统最不利环路为:0 1 10 11 17 环路的阻力损失：126.41Pa 系统最不平衡环路为: 0 1 2 19 20 21 22环路的阻力损失：117.75Pa 不平衡率为：(126.41-117.75)/ 126.4仁0.07 这样系统就达到较好的平衡性能。刮貝意水力计歹薛压豆得雀讯曾尺订忧北葫瞻区肯r冋韦珂篙主営固走昌度s)：-meA-Ml*艺衛门-管瞪-背弟-管加-篙趾营舍罄V11.- (融I提氏ljp灵祁衡I电II砖疣：J沬寄庄基稈总冏7t平箱氏RBSS

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24、 JJ#奄邀离強 圈咖量轴匸丘肛普舷X 毎砂图2-8静压复得法计算结果经过计算后，系统最不利环路为：0 1 2 3 4 37 42环路的阻力损失：173.68Pa系统最不平衡环路为：0 1 2 19 20 21 22环路的阻力损失：151.39Pa 不平衡率为：(173.68-151.39)/ 173.68=0.134. 与假定流速法的比较计算方法闿定流速法静压复竭菇|阴力平衡法|逹筑类型；薛連輒推荐风if 干管斑速Ws :支管甌速防0：支营的支管风速耐韵：图2-9假定流速法参数设置 假定流速发法设定参数如上。经过计算后，系统最不利环路：0 1 2 3 4 5 6 47环路的阻力损失：128.76Pa系统最不平衡环路为：0 1 10 15环路的阻力损失：93.11