上海某業(yè)務(wù)中心空調(diào)工程通風(fēng)管路布置與計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8178上海某業(yè)務(wù)中心空調(diào)工程通風(fēng)管路布置與計(jì)算過程案例 137901.1風(fēng)道阻力計(jì)算方法 1199351.1.1沿程阻力 1315351.1.2局部阻力 3193031.2風(fēng)道布置 4192521.3風(fēng)管水力計(jì)算算例 41.1風(fēng)道阻力計(jì)算方法空氣在管內(nèi)流動的壓力損失，可分為沿程損失和局部損失，但由于風(fēng)管截面不都是圓形的，風(fēng)管局部損失往往占較大的比重，風(fēng)管材料的多樣性以及空氣的性質(zhì)與水有較大差異等原因，使得風(fēng)管的兩類損失有著自身的特點(diǎn)，下面將針對風(fēng)管的沿程損失和局部損失的計(jì)算分別加以討論。1.1.1沿程阻力根據(jù)流體力學(xué)理論，空氣沿任意斷面形狀的直風(fēng)管流動時(shí)，其沿程阻力用如下公式計(jì)算：(6-1)式中——風(fēng)管的摩檫阻力，Pa；——沿程摩檫系數(shù)；——風(fēng)管的當(dāng)量直徑，m；——風(fēng)管長度，m；——空氣密度，kg/m；——風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速，m/s。風(fēng)管的水力半徑按下式確定：(6-2)式中A——風(fēng)道的斷面積，m2；P——風(fēng)道周長，m；通常定義風(fēng)道單位長度的摩檫阻力為比摩阻，單位為Pa/m，用表示，則：==(6-3)由于本設(shè)計(jì)風(fēng)道全部采用矩形風(fēng)道，因此阻力計(jì)算時(shí)將矩形風(fēng)道假想成一種當(dāng)量圓管，使兩者產(chǎn)生的沿程阻力相等，以便利用圓管的線算圖計(jì)算矩形風(fēng)道。本次計(jì)算采用流速當(dāng)量直徑法，即用流速和流速當(dāng)量直徑查線算圖求比摩阻。流速當(dāng)量直徑由下式求得：(6-4)式中——矩形風(fēng)管的短邊長，mm；——矩形風(fēng)管的長邊長，mm。由于線算圖是在圓形風(fēng)管中，大氣壓力B=101.3kPa，溫度t=20℃，空氣密度=1.2kg/m3、運(yùn)動黏度v=15.06m2/s及管壁粗糙度K≈0的條件下繪制的。當(dāng)實(shí)際使用條件與上述不符時(shí)，應(yīng)予以修正。1.溫度修正：空氣密度、運(yùn)動黏度都與溫度有關(guān)，因而統(tǒng)一歸為溫度修正，溫度修正系數(shù)為：(6-5)式中——空氣溫度。2.管壁粗糙度修正：引入粗糙度修正系數(shù)：(6-6)式中——管壁實(shí)際粗糙度，mm；——風(fēng)管內(nèi)空氣平均流速，m/s。3.大氣壓力修正：引入大氣壓力修正系數(shù)：(6-7)式中——實(shí)際的大氣壓力。修正后的實(shí)際比摩阻應(yīng)為：(6-8)式中——線算圖上查得的比摩阻，Pa/m。1.1.2局部阻力局部阻力一般按下式計(jì)算：(6-9)式中——局部阻力；——局部阻力系數(shù)；——與對應(yīng)的風(fēng)道斷面平均速度，m/s。本次計(jì)算采用假定流速法，其特點(diǎn)是先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管流速，然后再根據(jù)風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)量確定風(fēng)管斷面尺寸和系統(tǒng)阻力。計(jì)算步驟和方法如下：1.繪制空調(diào)系統(tǒng)軸側(cè)圖并對各管段進(jìn)行編號、標(biāo)注長度和風(fēng)量，管段長度一般按兩個(gè)管件的中心線長度計(jì)算，不扣除管件本身的長度。2.確定風(fēng)道內(nèi)的合理流速在輸送空氣量一定的情況下，增大流速可使風(fēng)管端面積減少，制作風(fēng)管斷面所消耗的材料、建設(shè)費(fèi)用等降低。但同時(shí)會增加空氣流經(jīng)風(fēng)管的流動阻力和空氣噪聲，增大空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用：減小風(fēng)速則可降低輸送空氣的動力消耗，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，降低氣流噪聲，但增加風(fēng)管制作消耗的材料及建設(shè)費(fèi)用。因此根據(jù)已有資料選取經(jīng)濟(jì)流速。3.根據(jù)各風(fēng)道和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算沿程局部阻力。4.在計(jì)算系統(tǒng)總阻力時(shí)，要將最不利環(huán)路阻力加上空氣處理設(shè)備的阻力。1.2風(fēng)道布置本設(shè)計(jì)五層風(fēng)道具體布置如下圖。圖6-1五層辦公風(fēng)管圖1.3風(fēng)管水力計(jì)算算例以五層為例，該層選用的空調(diào)系統(tǒng)為空氣水系統(tǒng)，風(fēng)管系統(tǒng)圖如圖6-1所示。選定最不利環(huán)路，從風(fēng)量最小的管段開始標(biāo)號，直至末端的新風(fēng)機(jī)組，總共5個(gè)管段，采用假定流速法逐段計(jì)算沿程阻力損失和局部阻力損失。選用管段1作為算列：風(fēng)量為180m3/h，管長為8.4m，初選風(fēng)速為v=4m/s；計(jì)算風(fēng)管的截面積：A=G查規(guī)范后選用風(fēng)道尺寸為160×120mm的矩形風(fēng)管，風(fēng)道面積為160×120=19200=0.0192m2；風(fēng)管的實(shí)際流速：V=G根據(jù)風(fēng)量與流速查流體輸配管網(wǎng)線算圖，查得比摩阻為0.84Pa/m；則管段1的沿程阻力：?Pm=Rm×L=0.84×8.4=7.06Pa；管段1的動壓：ρv管段1的局部阻力系數(shù)：1，則管段1的局部阻力：?P=ρ則管段1的總阻力；P=?Pm＋?P=7.06＋4.07=11.03Pa；其余管段計(jì)算見表6-1五層空氣-水風(fēng)管水力計(jì)算表表6-1五層空氣-水風(fēng)管水力計(jì)算表管段編號風(fēng)量

（m3/h）管長

m初選風(fēng)速

m/s面積

㎡風(fēng)道尺寸

mm實(shí)際流速

m/s標(biāo)準(zhǔn)比摩阻Pa/m沿程阻力

△PmPa動壓pa管件設(shè)備局部阻力系數(shù)局部阻力Z管段阻力

△Pm+Z11808.440.013120×1602.600.847.064.07矩形彎管14.0711.1328408.450.047160×3204.561.3411.2612.46四通337.3848.64315608.460.072320×2505.421.3111.0017.60四通352.8