通风动力完整版本

第三章通风动力本章学习目标1.掌握自然风压的计算方法2.了解通风机械类型及构造原理3.掌握通风机工作参数与实际特性曲线4.了解通风机附属装置及设施5.掌握通风机合理工作范围及其调节主要内容第一节自然通风动力第二节通风机械类型及构造原理第三节通风机实际特性曲线（掌握）第四节通风机附属装置及设施第五节通风机合理工作范围及工况点调节第一节自然通风及动力自然通风：由有限空间内外空气的密度差、大气运动、大气压力差等自然因素引起有限空间内外空气能量差，促使有限空间的气体流动并与大气交换的现象。自然通风动力：促使有限空间内气体流动的能量差。自然通风的应用：（1）单层工业厂房（2）多层或高层工业建筑中的热车间（3）特种（殊）建筑物、构筑物及容器（4）各类建筑物中的防排烟系统第一节自然通风及动力例[3-1]工业厂房密度差形成自然通风一、自然通风的产生第一节自然通风及动力一、自然通风的产生余压hBA002h1中和面Htotibobiaoaipipo第一节自然通风及动力一、自然通风的产生由上述例子可知，有两种情况可产生自然风压：某一有限空间存在与大气相连且具有一定高度差的两个通道，且其空气密度与大气密度不同时。大气运动与建筑物相遇时，气流绕流建筑物。第一节自然通风及动力1.密度差形成的自然风压计算（3-3）二、自然风压HN的计算分别以空气密度平均值ρm1、ρm2代替ρ1、ρ2后，简化可得：第一节自然通风及动力2.大气运动（风压）形成的自然风压计算

建筑物周围的风压分布与该建筑物的几何形状及风向有关。风向一定时，建筑物外表面上某一点的风压大小和室外气流的动压成正比。（3-1）空气动力系数二、自然风压HN的计算3.密度差与大气运动（风压）合成的自然风压计算（3-4）第一节自然通风及动力三、自然风压的影响因素1.密度差形成的自然风压的影响因素可用下式来表示

（1）某一回路中两侧空气柱的温差影响气温差的主要因素是气温、风流与有限空间内的热交换。

（2）空气成分、湿度和大气压力

（3）与大气温度或密度不等的有限空间高度第一节自然通风及动力三、自然风压的影响因素2.大气运动（风压）形成自然风压的影响因素

（1）室外空气风速

（2）室外温度T、大气压p和相对湿度φ

（3）建筑物形状、风向在实际通风设计中，自然通风仅以密度差形成自然风压作用计算。第二节通风机械类型及构造一、通风机械设备的分类1.按气流运动方向：离心式；轴流式；混流式；横流式2.按产生风流的方式：叶轮旋转式通风机；流体射流装置3.按产生空气压力的高低：通风机（排气压力低于11.27×104Pa）；鼓风机（11.27×104Pa～34.3×104Pa范围内）4.按通风机服务范围：主要通风机；局部通风机。5.按用途：一般通风换气用；行业专用；特殊要求（防爆通风机，防腐通风机，高温通风机，粉体用通风机）；其他类型（屋顶通风机、空调用通风机、冷却塔用通风机等）。第二节通风机械类型及构造二、离心式通风机的构造和工作原理2.工作原理：电机通过传动装置带动叶轮旋转，叶片流道间的空气随叶片旋转而旋转，获得离心力，经叶端被抛出叶轮，进入机壳，在机壳内速度逐渐减小，压力升高，经扩散器排出。同时，在叶片入口（叶根）形成较低的压力（低于进风口压力），则此压力差使进风口的风流流入叶片流道，自叶根流出。1.风机构造：进风口、叶轮、螺形机壳和前导器等部分组成。第二节通风机械类型及构造三、轴流式机械通风机的构造和工作原理1.风机构造：由进风口、叶轮、整流器、风筒、扩散（芯筒）器和传动部件等组成。2.工作原理：当叶轮转动时，翼栅以圆周速度移动。处于叶片迎面的气流受挤压，静压增加；同时，叶片背面的气体静压降低，翼栅受压差作用，但受轴承限制，不能向前运动，则叶片迎面的高压气流由叶道出口流出，翼背的低压区“吸引”叶道入口侧的气体流入，形成穿过翼栅的连续气流。第二节通风机械类型及构造四、流体射流通风器的构造和工作原理2.工作原理：将高压的工作流体7，由压力管送入工作喷嘴6，经喷嘴后压能变成高速动能，将喷嘴外围的液体(或气体)带走。此时因喷嘴出口形成高速使扩散室2的喉部吸入室5造成真空，从而使被抽吸流体8不断进入与工作流体7混合，然后通过扩散室将压力稍升高输送出去。又称引射器，分为水气射流通风器和气气射流通风器。1.构造：由喷嘴、吸入室喉管、扩散管以及风筒等部件组成。76582第三节通风机实际特性曲线Ht用以克服通风道网阻力hs（hs=hr+hl）和通风机出口动能损失hv，即

Ht=hs+hv静压Hs（Pa）：克服管网通风阻力的风压。

Ht=Hs+hv1.通风机（实际）全压Ht与静压Hs全压：对空气做功，消耗于单位体积空气的能量，其值为通风机出口风流的全压与入口风流全压之差。一、通风机工作参数（风压H、风量Q、轴功率N、效率h、转速n）第三节通风机实际特性曲线一、通风机工作参数（风压H、风量Q、轴功率N、效率h、转速n）3.通风机的功率输出功率，指单位时间内通风机对空气所作的功，是风流压力和风量的乘积，分为全压功率Nt和静压功率Ns。Nt=HtQ，Ns=HsQ2.通风机（实际）风量Q一般指单位时间内通过通风机入口空气的体积，也称体积流量（标准状态下），单位为m3/h、m3/min或m3/s。第三节通风机实际特性曲线一、通风机工作参数（风压H、风量Q、轴功率N、效率h、转速n）4.通风机的效率指通风机的输出功率和输入功率的比值，也分全压效率ηt和静压效率ηs。设电动机的效率为ηm、传动效率为ηtτ时，电动机的输入功率为Nm，则第三节通风机实际特性曲线二、通风机个体特性曲线工况点：通风机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数，如Q、H和N等称为工况点，一般工况点是指Q和H两参数。个体特性曲线：通风机在某一转速条件下，通过改变管网风阻得到的H-Q、N-Q和η-Q曲线，称为通风机在该转速条件下的个体特性曲线。第三节通风机实际特性曲线通风机装置的全压Htd为扩散器出口与通风机入口风流的全压之差，与通风机的全压Ht之间关系为

Htd=Ht-hks式中hks——扩散器阻力。通风机装置静压hsd,

Hsd=Ht–（hks+hdk）式中hdk——扩散器出口动压。二、通风机个体特性曲线第三节通风机实际特性曲线二、通风机个体特性曲线第三节通风机实际特性曲线二、通风机个体特性曲线第三节通风机实际特性曲线三、通风机相似定律1.通风机相似理论的作用（1）设计时减小制造费用和试验费用。（2）使计算简单、性能可靠。（3）改变条件时，进行性能参数的相似换算。2.通风机的相似条件必须满足以下三个条件：几何相似，运动相似，动力相似。第三节通风机实际特性曲线3.无因次系数

第三节通风机实际特性曲线以为横坐标，以、和h为纵坐标，绘出、和曲线，此曲线即为该系列风机的类型特性曲线，也叫通风机的无量纲特性曲线和抽象特性曲线。图3-15为离心式通风机的类型曲线，G4-73系列离心式通风机的类型曲线如图3-16所示。

可根据类型曲线和风机直径、转速换算得到个体特性曲线。四、类型特性曲线与通用特性曲线第三节通风机实际特性曲线第三节