《通风阻力测定》课件

通风阻力测定该PPT课件将深入探讨通风阻力测定的概念、原理和流程,为您提供全面的理解和应用指引。通过本课程,您将掌握通风阻力测定的核心知识,为工程项目的顺利实施做好充分准备。M课程简介课程主要内容本课程将全面介绍通风管道的工作原理及阻力测定方法,涵盖通风系统设计、施工、调试、维护等各个环节。适用对象本课程适合暖通工程师、建筑设计师以及其他需要了解通风系统设计的从业人员。课程目标掌握通风阻力的概念和计算方法了解通风管道及系统的设计要点学会通风系统的调试和维护技巧通风管道和通风系统的作用通风管道与通风系统在各类建筑环境中扮演着关键角色。它们负责维持室内空气质量,确保整体空气循环顺畅,为居民或工作人员提供清新舒适的生活和工作环境。通风系统还能实现温度、湿度、风量等参数的精确控制,从而调节室内环境,提高用能效率,为建筑物的使用者带来最佳的使用体验。通风阻力的概念及影响因素通风阻力的概念通风阻力是指气流在通过管道、风口、风机等设备时所遭受的阻力。这种阻力会影响系统的风量和风压,需要在设计时予以重点考虑。主要影响因素通风阻力的主要影响因素包括管道形状、尺寸、长度、表面粗糙度、管道附件、气流方向变化等。合理的设计可大幅降低通风系统的阻力损失。管道内流体阻力的分类静压阻力由于管壁产生的沿程摩擦损失,导致流动压力降低。动压阻力由于流体流速变化引起的局部损失,如管道的扩散、缩小等。局部阻力管道上各种附件如弯头、阀门等产生的局部损失。总阻力管道内流体流动所遇到的全部阻力,包括静压、动压和局部三种。风管中的阻力类型局部阻力由于风管中的拐弯、扩张、缩缩等局部变化引起的压力损失。摩擦阻力由于风管内表面粗糙及流体与管道壁面间的摩擦引起的压力损失。惯性阻力由于流体在进入和离开风管时的加速和减速引起的压力损失。其他因素引起的阻力如温度变化、湍流、管道堵塞等也会导致额外的风管阻力。管道突缩扩张的流阻力计算1突缩流阻力由于管径突变导致流量收缩或扩大,引起的局部损失2扩散损失流体从小管径进入大管径时,发生扩散而产生的损失3收缩损失流体从大管径进入小管径时,发生收缩而产生的损失管道突缩扩张会引起局部流阻力损失。扩缩段产生的阻力损失主要包括突缩流阻力和扩散或收缩损失两部分。通过计算这些流阻力,可以更好地预测管道系统的总压力损失,为后续设计优化提供依据。管件和附件的流阻力计算1管件形状不同形状的管件会产生不同程度的流阻2接头类型螺纹、法兰等不同接头形式影响流阻3附件类型阀门、消声器等附件会增加系统阻力管件和附件的流阻力是通风管道系统中重要的组成部分。不同形状、大小和类型的管件以及附件设备都会对系统总阻力产生一定影响。因此在设计时需要准确计算各类管件和附件的流阻力,以优化整个通风系统的性能。各类管件的阻力系数值不同类型的管件会对流体产生不同程度的阻力。下表总结了常见管件的阻力系数值，供设计人员参考:管件类型阻力系数值范围90度弯头（半径等于管径）0.3-0.545度弯头0.2-0.4T型三通口（分流）1.0-1.5T型三通口（合流）0.5-1.0管道扩张（平缓变径）0.1-0.5管道缩小（平缓变径）0.2-0.8直管段的阻力计算确定管道参数确定管道的直径、粗糙度、长度等基本参数。选择合适公式根据流体种类、管道材质等选择合适的管道流阻公式。计算动压损失利用选定的公式计算管道直段产生的动压损失。添加局部损失将管道附件和变径产生的局部损失一并计入总阻力。管道布置对阻力的影响1转弯处阻力增大管道在转弯处会产生流场剥离,从而增加局部阻力。转弯角度越大,阻力越大。2管径突然变化管径的突然扩大或缩小会导致流场分离和湍流,增加流阻。应尽量减少突然变径。3管道长度影响管道越长,沿程阻力越大。应尽量缩短管道长度,减少管线弯曲。4附件布置位置阀门、三通等附件应远离弯头、扩散器等局部阻力较大的部位,以减少附加阻力。管网设计对阻力的影响合理布局管网设计需要考虑管道走向和转弯情况,尽量减少管道曲折和突然变向,以降低阻力。管径选择选择合适的管径可以降低管道流阻,但过大的管径会增加初期投资。需要权衡平衡。系统完整性管网设计要确保系统各部分之间的协调配合,减少不必要的分支和连接件,降低整体阻力。阻力系数的测定方法静压测量法通过在管道壁上设置压力测点,测量管内静压力的变化,可以计算出管道各部位的流阻。是最常用的阻力系数测定方法。风量测量法利用专门的风量测量装置,如风速仪、风量罩等,测量管道截面风速或风量,结合压力测量数据计算阻力系数。适用于大口径管道。水力实验法在实验室中利用水作为工质,模拟管内液体流动过程,通过测量压力损失和流量数据,计算出管件的阻力系数。适用于复杂管件。静压和动压的概念静压静压是流体在管道内部施加的垂直于管道表面的压力。它代表了流体本身的压力,不包括因流动而产生的压力。静压可以通过使用压力表进行测量。动压动压是由于流体流动而产生的压力。当流体在管道内运动时,会产生一种附加压力,称为动压。动压是由流体的速度平方成正比的。动压可以通过测量流体的流速来计算。风量和风压的测量准确测量风量和风压是通风系统设计和调试的关键。采用专业的压差测量仪器可以测定系统内各点的静压和动压,从而计算出实际的风量。同时还要注意测压孔的布置和数量要求,以确保测量结果的准确性。通过对风量和风压的测量,可以全面了解整个通风系统的运行状态,为系统的优化设计、调试和日常维护提供重要依据。全压、静压和动压的关系1全压全压是风管内气流的总压力,包括了静压和动压两部分。它代表了气流的总能量。2静压静压是气流沿管道横向的压力,反映了气流与管壁之间的压差。3动压动压是气流沿管道纵向的压力,反映了气流的动能。动压越大,气流速度越快。测压孔的布置和数量要求合理布置测压孔应布置在流体流动的典型位置,如直管段、管道变径处、附件前后等关键部位,以准确反映系统压力状况。足够数量测压孔数量应根据管道长度、变径、附件等因素确定,确保能全面掌握系统中各关键部位的压力情况。适当距离相邻测压孔应保持一定距离,以避免测量数据受到局部流场扰动的影响,确保测量结果的准确性。管路总阻力的计算步骤确定管路构造明确管道长度、直径、材质以及各种管件类型和数量。测量静压和动压在关键位置测量静压和动压,为后续计算提供必要数据。计算管道流阻系数根据管道和管件的特性,查阅相关资料计算出各段的流阻系数。计算总阻力将各段的阻力计算结果相加,得到管路的总阻力值。拐弯、扩大和缩小对阻力的影响1管道拐弯管道拐弯会导致流体发生剧烈的方向改变,从而产生较大的流阻力。拐弯半径越小,流阻力越大。2管道扩大管道从小径扩大到大径时,流体需要减速并改变流线,会产生较大的流阻力。扩大角度越大,流阻力越大。3管道缩小管道从大径缩小到小径时,流体需要加速并改变流线,也会产生一定的流阻力。缩小角度越大,流阻力越大。4合理设计通过优化拐弯半径、扩大缩小角度等参数,可以有效降低流体在管道中的阻力损失。管路总阻力的计算实例1确定管路参数管径、长度、附件类型等2计算每段管路的阻力系数直管段和管件阻力系数3计算管路各段的动压损失根据管路参数和流速计算4计算管路总阻力将各段阻力损失相加得到以一个典型的通风系统为例,详细计算每段管路的阻力值,并将其累加得到整个管路的总阻力。这个过程包括确定管路参数、计算阻力系数、计算动压损失等步骤,是设计通风系统时非常重要的一环。自然通风系统的阻力计算1环境条件温度、湿度、气压等对自然通风阻力的影响2管道形状管道长度、弯曲程度对阻力的影响3出口形式出口形状及出口阻力对系统阻力的影响自然通风系统无外部动力装置推动,完全依靠自然气压差和温度差来形成气流。因此,需要重点考虑环境条件、管道形状和出口形式等因素对系统阻力的影响,合理设计管网布置,以确保自然通风的稳定性和可靠性。机械通风系统的阻力计算1计算管道阻力机械通风系统中管道的阻力需要考虑直管段、管件、扩张和缩小段等各部分的流阻力叠加计算。2确定系统参数包括管道直径、长度、材质、风量、风速等数据,以及管件类型和数量等信息。3选择合适公式根据不同部位的特点,采用相应的阻力计算公式,如达西-魏斯巴赫公式、突缩扩公式等。通风系统选型的考虑因素系统需求根据建筑物的用途、空间大小和使用人员数量,确定合适的通风系统容量和规模。考虑温湿度、空气质量和噪音等因素。施工条件评估建筑物的结构特点、管线分布和空间限制,选择合适的管道布置方案和材质。确保施工安全和系统可靠性。经济性考量综合评估系统投资成本、运行费用和维护成本,在满足需求的前提下,选择经济适用的通风系统方案。通风系统设计的注意事项1合理规划管线走向合理规划管线走向,避免不必要的弯曲和突缩扩张,减少流阻力损失。2选择合适的管材选用表面光滑、内壁平整的管材,并合理控制管材的粗糙度,减少摩擦阻力。3布置高效管件尽量采用流阻小的管件,如弯头、扩散器等,避免使用阻力较大的T型接头。4合理设置测压孔在关键位置设置足够的静压和动压测压孔,方便系统调试与运行监控。通风管道的施工要点尺寸准确管道材料尺寸应严格按照设计图纸进行切割和连接,并确保安装位置的空间满足要求。连接牢固采用可靠的连接方式,如焊接、搭接或挂钩等,防止管道松动或脱落。支撑牢固稳固的管道支架可承受管道重量,抵抗外部振动和冲击,保证管道整体稳定性。气密性强通过选用优质密封材料和精密安装,确保管道系统的气密性,避免漏风。通风系统调试和平衡1系统检查仔细检查管道、阀门和设备的连接情况。2风量平衡调节风机转速和阀门开度,实现各分支的设计风量。3静压平衡通过测量静压并调整阀门,确保系统静压满足要求。4性能验证检测实际风量、静压和噪声是否符合设计指标。通风系统调试和平衡是确保系统运行效果的关键步骤。首先要仔细检查管道、阀门和设备的连接情况,然后根据测量数据调节风机转速和阀门开度,使各分支的实际风量达到设计要求。同时还要测量静压值,调整阀门以满足系统的静压要求。最后,验证实际风量、静压和噪声指标是否符合设计标准。通风系统的维护和保养定期检查定期检查通风系统各组件的运行状态,及时发现并解决问题。保持清洁定期清洁滤网、风机叶轮、管道内壁,保持通风系统的洁净。定期润滑对风机轴承、齿轮等运动部件进行润滑,延长使用寿命。及时更换对已损坏或老化的零部件及时进行更换,确保系统正常运转。通风系统故障排查和解决常见故障通风系统可能出现电机故障、管道堵塞、感应器失灵等问题。及时排查并分析故障原因至关重要。故障诊断使用仪表设备测量温度、压力、流量等参数,对比设计指标,可以快速定位问题所在。维修方案根据故障类型采取相应的修理措施,如更换零件、清洁管路等。对于严重故障还需制定应急预案。系统调试修复故障后需重新调试系统,确保各部件工作协调,满足设计要求。定期检查也很重要。本课程的重点与难点课程难点本课程的难点在于阻力系数的计算方法以及如何准确评估管路系统的总阻力。需要掌握复杂的流体力学理论并进行大量数学计算。课程重点本课程的重点在于理解通风管道系统的工作原理、管路阻力的来源以及