空气调节技术课件：第七章空调系统的风道设计

1、第七章 空调系统的风道设计,空调系统风道设计计算基本的任务：,1.确定风管的布置；,3.根据空气通过风管阻力, 确定空调系统所需的风机型号。,2.在保证各送、回风口所需风量的条件下，确定风管尺寸；,7.1 风管内空气流动的阻力,一、摩擦阻力（沿程阻力）,是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失。,根据流体力学原理，空气在横断面形状和流量不变的管道内流动时，摩擦阻力按下式计算：,圆形通风管道的水力半径,矩形通风管道的水力半径,环形管道的水力半径,圆形风管，摩擦阻力计算公式可写为：,圆形风管比摩阻为：,比摩阻：单位长度的摩擦阻力。,紊流过渡区摩擦阻力系数的计算公式：,薄钢板K=

2、0.150.18,砖砌体K=36,混凝土K=13,绘图条件：,管壁粗糙度的修正,二、矩形风管的摩擦阻力计算,所谓“当量直径”，就是与矩形风管有相同比摩阻的圆形风管直径。,流速当量直径和流量当量直径,1流速当量直径Dv,假设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管中的空气流速相等，并且两者的比摩阻也相等，则该圆风管的直径就称为此矩形风管的流速当量直径。,D=Dv,求： Dv,已知：a，b,Rm圆=Rm矩,v圆= v矩,2流量当量直径DL,设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管的空气流量相等，并且比摩阻也相等，则该圆形风管的直径就称为此矩形风管的流量当量直径。,D=DL,采用流速当量直径时，必须用矩形风管

3、中的空气流速去查出阻力；采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。,三、局部阻力,空气流经风管中的管件及设备时，由于流速的大小和方向变 化以及产生涡流造成比较集中的能量损失，称为局部阻力。,四、总阻力,局部阻力系数 v与对应的断面流速,7.2 风管内的压力分布,伯努力能量方程,相对压力,空气：,静压,动压,全压,断面1,断面2,断面11,断面10,出口的局部能量损失+出口动能损失,空气在风管内的流动规律为：,1风机的风压Pf等于风机进、出口的全压差，或者说等于风管的阻力及出口动压损失之和，即等于风管总阻力。,2风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口处负压最大；风机压出段的全

4、压和静压一般情况下均是正值，在风机出口正压最大。,3各并联支管的阻力总是相等。,4压出段上点9的静压出现负值。,7.3 风道的水力计算,风道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送回风口的位置和风量均已确定的基础上进行的。,水力计算目的是：确定各管段的断面尺寸和阻力，根据系统的总阻力和风量确定风机的型号。,水力计算方法有：假定流速法、压损平均法和静压复得法,假定流速法就是先按技术经济要求选定风管的流速，再根据流速和风量确定风管的断面尺寸和阻力。,假定流速法进行水力计算的步骤：,1绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号，标注长度和风量。,3确定合理的空气流速,v ,F ,初投资,占空间,

5、P ,运行费用,噪声,v ,F ,初投资,占空间,P ,运行费用,噪声,2确定最不利环路,6并联管路的阻力平衡,对一般的通风系统，并联管路的不平衡率应不超过15；,(1)调整支管管径,(2)阀门调节,4确定各管段的断面尺寸,F=L/v,矩形风道,圆形风道,F=ab,各管段的实际空气流速,5确定各管段的阻力及系统的总阻力,圆形风道,v，L，D,Rm,矩形风道,v，Dv,Rm,L，DL,7选择风机,通风和空调系统的风管有时需要把等量的空气，沿风管侧壁的成排孔口或短管均匀送出，这种送风方式称为均匀送风。,一、均匀送风管道的设计原理,静压差产生的流速为：,空气在风管内的流速为：,Pj风管内空气的静压，

6、 Pa； Pd风管内空气的动压， Pa 。,7.4 均匀送风管道,孔口出流方向：孔口出流与风管轴线间的夹角（出流角）,孔口实际流速：,孔口流出风量：,孔口的流量系数； f孔口在气流垂直方向上的投影面积，m2； v孔口实际流速，m/s。,f0孔口的面积，m2,空气在孔口面积f0 上的平均流速v0：,根据局部阻力的计算公式：,L ，vd ，动压 ，静压 ，Pj ， vj ， ，Pj =v02/2，v0,试画出对于断面不变的矩形送（排）风管道，采用条缝形送（排）风口时，风口上的速度分布情况。,送风管道，随气流运动的方向,排风管道，随气流运动的方向,L ，vd ，动压 ，静压 ，Pj ， vj ，Pj

7、 =v02/2，v0,二、实现均匀送风的措施,1.送（排）风管断面积F和孔口面积f0不变时，,随气流运动的方向上Pj ，,根据Pj 的变化，在孔口上设置不同的阻体，使不同的孔口具有不同的阻力。,2.送（排）风管的孔口面积f0和孔口的流量系数不变时，,采用锥形风管改变送（排）风管断面积，使管内静压基本上保持不变。,3.送（排）风管断面积F和孔口的流量系数不变时，,根据Pj 的变化，改变孔口面积f0 。,4.增大送（排）风管断面积F和减小孔口面积f0。,对于条缝形风口，试验表明，当f0/F0.4时，始端和末端出口流速的相对误差在10%以内，可近似认为是均匀分布的。,空气调节设计,1.读图；,2.计算各房间的冷热湿负荷