通風除塵與物料輸送(第1章)

1、通風除塵與物料輸送通風除塵與物料輸送 沈陽師范大學糧食學院沈陽師范大學糧食學院糧食工程系糧食工程系主講人：陳革主講人：陳革課程介紹課程介紹本課程主要涉及：本課程主要涉及：與糧食企業(yè)相關(guān)的通風除塵與物料輸送基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)通風除塵：通風除塵： 采用合適的裝置，有效地組織空氣流動，控制和收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵以創(chuàng)造良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境，保護大氣環(huán)境。物料輸送，包括氣力輸送和機械輸送兩種形式。物料輸送，包括氣力輸送和機械輸送兩種形式。氣力輸送：氣力輸送： 采用一定的裝置，利用一定的速度空氣輸送物料，以滿足生產(chǎn)工藝的要求，保證連續(xù)性生產(chǎn)。簡稱為“風運”。機械輸送：機械輸送： 應(yīng)用一系列機械輸送裝置

2、，完成物料的提升和定向輸送，既減輕工人的勞動強度，又滿足生產(chǎn)工藝要求，保證連續(xù)性生產(chǎn)。課程介紹課程介紹本課程相關(guān)的基礎(chǔ)知識：本課程相關(guān)的基礎(chǔ)知識：空氣流動的流體力學原理通風機機械原理與機械結(jié)構(gòu)本課程的特點：本課程的特點：應(yīng)用性強。 需要掌握通風除塵與氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計計算、機械輸送設(shè)備的選型選型計算計算查表或設(shè)計手冊。（有開卷考試） 掌握通風除塵與氣力輸送裝置、機械輸送設(shè)備的操作與運行管理操作與運行管理等相關(guān)應(yīng)用技能。第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 與空氣流動有關(guān)的流體力學基礎(chǔ)知識空氣的性質(zhì)空氣流動的基本方程空氣流動的阻力和能量損失計算空氣流動的基本參數(shù)測試技術(shù)等。重

3、點！重點！第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.1 流體及連續(xù)性介質(zhì)模型流體及連續(xù)性介質(zhì)模型1.1.1 流體流體 液體和氣體是在任何微小切應(yīng)力的作用下都能夠發(fā)生連續(xù)變形，具有易變形性或易流動性。因此液體和氣體統(tǒng)稱為流體。 氣體沒有一定的體積，不存在自由表面自由表面，具有顯著的壓縮性和膨脹性； 液體具有一定的體積，有自由表面自由表面，一般情況下不具有壓縮性和膨脹性。 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.1 流體及連續(xù)性介質(zhì)模型流體及連續(xù)性介質(zhì)模型1.1.2 連續(xù)性介質(zhì)模型連續(xù)性介質(zhì)模型空氣是由大量的分子組成的。 在流體力學中，忽略空氣分子間的間隙

4、，將空氣看成是由無限多、連續(xù)分布的流體微團所組成的連續(xù)介質(zhì)。流體微團流體微團也可稱為流體質(zhì)點。 1755年歐拉提出的“連續(xù)介質(zhì)模型” 當把流體看作連續(xù)介質(zhì)后，表征流體宏觀運動的宏觀物理屬性的物理量在空間和時間上也都是連續(xù)分布的，連續(xù)函數(shù)。 可用解析函數(shù)等諸多數(shù)學工具去研究流體的平衡和運動規(guī)律，為流體力學的研究提供了更大的方便。 從宏觀角度研究工程問題從宏觀角度研究工程問題從微觀角度分析從微觀角度分析 工程實踐證明是可行的第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.1 空氣的密度和重度空氣的密度和重度1.密度密度單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱

5、為空氣的密度，用符號“”表示。dVdMVMV0lim非均質(zhì)空氣 ：M：空氣的質(zhì)量，kg V：空氣的體積，m3 ：空氣的密度，kg/m3 均質(zhì)空氣 ：VM第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.1 空氣的密度和重度空氣的密度和重度2.重度重度單位體積空氣所具有的重量為空氣的重度，用符號“”表示，單位為N/m3。密度與重度的關(guān)系：=g g：重力加速度，m/s2，一般取9.81 m/s2。 在國際單位制中，重量的單位為N， 所以重度的國際單位制是N/m3 ；在工程單位制中，重量的單位為kg，所以重度的工程單位制是kg/m3。第第1章章 空

6、氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.2 空氣的溫度和濕度空氣的溫度和濕度1.溫度溫度溫度是標志空氣冷熱程度的物理量。 溫度的表示常采用攝氏溫標攝氏溫標和絕對溫標絕對溫標兩種方法 攝氏溫度（t）和絕對溫度（T）之間的換算關(guān)系：T=273+t（K） 攝氏溫標表示的溫度即攝氏溫度，單位為0C，用字母t表示；絕對溫標即熱力學溫標（絕對溫度），單位為K，采用大寫字母T表示。 何時用到絕對溫度？何時用到絕對溫度？第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.2 空氣的溫度和濕度空氣的溫度和濕度2.濕

7、度濕度空氣中水汽的含量稱為空氣的濕度。 空氣的濕度有絕對濕度絕對濕度和相對濕度相對濕度兩種表示方法。 相對濕度：在一定條件下，空氣的含水量趨于其飽和含水量的程度。絕對濕度：單位質(zhì)量或單位體積空氣中所含水汽的質(zhì)量，單位kgkg或kgm3?？諝獾南鄬穸纫话阍?080之間。相對濕度的數(shù)值高于80時為高濕度空氣，低于30時為異常干燥狀態(tài)。工程上，一般采用相對濕度相對濕度表示空氣的含濕量?？諝庵械乃坑幸蛔罡吆靠諝庵械乃坑幸蛔罡吆康诘?章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.3 空氣的壓強空氣的壓強定義：空氣垂直作用于容器壁面上單位

8、面積的力。 說明： 通風工程中所說指的壓力就是通常物理學中所指的壓強，即空氣垂直作用于管壁單位面積上的壓力。 壓強大小與何因素有關(guān)？壓強大小與何因素有關(guān)？AFp p：壓強，Nm2或Pa F：垂直作用于管壁的合力，N A：管壁的總面積，m2 從分子運動來考慮從分子運動來考慮第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.3 空氣的壓強空氣的壓強1.壓強的單位壓強的單位工程上用kgfm2（1）應(yīng)力單位（2）液柱單位（3）大氣壓單位用單位面積的力來度量，Nm2或Pa。 用液柱高度來度量，如毫米汞柱（mmHg）、毫米水柱（mmH2O）。 用大氣壓來

9、度量，如物理大氣壓（atm）、工程大氣壓（at）。相互的換算關(guān)系為： 1 kgm2=9.81 Nm2=9.81Pa1mmHg=13.6mmH2O1mmH2O=1 kgm21atm=10336 kgm2=10336 mmH2O =760 mmHg 1at=10000 kgm2=1 kg/cm2=10000 mmH2O =9.81104Pa =736 mmHg工廠里常說的壓力單位工廠里常說的壓力單位第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.3 空氣的壓強空氣的壓強2.壓強的表示方法壓強的表示方法真空度=大氣壓-絕對壓強（1）絕對壓強以絕對

10、真空為基準度量的壓強，其值為恒為正。（2）相對壓強以當時、當?shù)卮髿鈮簽榛鶞识攘康膲簭?。?）真空度當絕對壓強低于大氣壓強時，其絕對壓強小于大氣壓的那部分數(shù)值。 壓力表讀出的數(shù)值一般為相對壓強，也稱為表壓。第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.4 流體的黏性流體的黏性1.流體的黏性流體的黏性溫度對液體、氣體的影響有何不同？由于流體分子間的相互作用，流體內(nèi)部存在著阻礙阻礙流體質(zhì)點間相對運動相對運動的性質(zhì)。 液體產(chǎn)生黏性的主要原因是液體分子間的吸引；氣體產(chǎn)生黏性的主要原因是氣體分子的熱運動。 黏性產(chǎn)生流體中的內(nèi)摩擦力大小可根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦

11、定律來計算： dyduATdudy：垂直于速度方向的速度變化率，ls A：流層間接觸面積，m2 ：黏度或稱動力黏度，Pas T：黏性切向力或內(nèi)摩擦力，N 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.4 流體的黏性流體的黏性2.影響?zhàn)ば缘囊蛩赜绊戰(zhàn)ば缘囊蛩亓黧w的黏性受壓強和溫度的影響。壓強的影響：壓強的影響：在通常的壓強通常的壓強下，壓強對流體的黏性影響很小，可忽略不計。在高壓下高壓下，流體（包括氣體和液體）的黏性隨壓強升高而增大。 溫度的影響：溫度的影響：流體的黏性受溫度的影響很大，而且液體和氣體的黏性隨溫度的變化是不同的 。第第1章章

12、 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.5 空氣的壓縮性和膨脹性空氣的壓縮性和膨脹性膨脹性：在一定壓強條件下，流體的體積隨著溫度變化而變化的性質(zhì)；壓縮性：在一定溫度條件下，流體的體積隨著壓強變化而變化的性質(zhì)。 空氣密度與溫度和壓強的關(guān)系：RTpR：氣體常數(shù)，對于空氣R=287Nm/（kgK） T絕對溫度，K ：空氣的密度kgm3 P：空氣的絕對壓強pa 熱力學中的狀態(tài)方程條件：在壓強不過高（p253K）。第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.2 空氣的基本性質(zhì)空氣的基本性質(zhì)1.2.5 空氣的壓縮性和膨脹性空氣的壓縮性和

13、膨脹性隨著壓強和溫度的變化，液體的密度僅有微小變化， 在大多數(shù)情況下，可忽略。 密度為常數(shù)的流體就是不可壓縮流體不可壓縮流體。隨著壓強和溫度的變化，氣體密度變化性大。氣體的密度不能作為常數(shù)。密度隨溫度和壓強變化的流體則為可壓縮流體可壓縮流體。對于一般的通風和氣力輸送風網(wǎng)，空氣可按不可壓縮流體處理；對于高真空氣力輸送、氣力壓運輸送風網(wǎng)，空氣的流動則多看作可壓縮氣體。在實際工程中，要不要考慮流體的壓縮性，要視在實際工程中，要不要考慮流體的壓縮性，要視具體情況而定。具體情況而定。 為了通風計算或通風設(shè)備參數(shù)的表示有一個統(tǒng)一的標準，在通風工程定義了標準空氣。標準空氣密度=1.2kgm3。第第1章章 空

14、氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3 空氣管流的有關(guān)概念空氣管流的有關(guān)概念1.3.1 穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流流場中各點上流體的流動參數(shù)的不隨時間而變化，這種流動就稱為穩(wěn)定流?？諝庠诠艿乐械牧鲃?流場中流動參數(shù)全部或其中之一隨時間變化而變化，這種流動就稱為非穩(wěn)定流。 穩(wěn)定流穩(wěn)定流 非穩(wěn)定流非穩(wěn)定流 在通風除塵網(wǎng)路中，如果網(wǎng)路阻力、風機轉(zhuǎn)速均不變，空氣的流動可視為穩(wěn)定流動。在氣力輸送網(wǎng)路中，如果提升管的輸送量不變，管內(nèi)空氣流動也可以視為穩(wěn)定流動。第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3 空氣管流的有關(guān)概念空氣管流的有關(guān)概念1.3.2 跡線與流線跡線與

15、流線跡線：是流場中流體質(zhì)點在一段時間內(nèi)運動的軌跡線。 流線：是流場中某一瞬時的一條空間曲線，在該線上各點的流體質(zhì)點所具有的速度方向與該點的切線方向重合。 每個質(zhì)點都有一個運動軌跡，所以跡線是一簇曲線。流線一般不能相交也不能是折線，只能是一簇不相交的光滑曲線或直線。流速大小可由流線的疏密程度而定 在穩(wěn)定流動中，各質(zhì)點的速度不隨時間而改變，故流線其形狀也不會隨時間發(fā)生變化；在非穩(wěn)定流動中，流線的形狀要隨時間發(fā)生變化，不同的時刻通過同一點的流線形狀不同。第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3 空氣管流的有關(guān)概念空氣管流的有關(guān)概念1.3.3 流管、流束與總流流管、流束與總流流

16、場中畫一條封閉的曲線。經(jīng)過曲線的每一點作流線由這些流線所圍成的管子稱為流管。 過流斷面無限小的流管稱為微小流管微小流管。無數(shù)微小流管的總和稱為總流總流。穩(wěn)定流時流管不隨時間而變化。流管就像真實管子一樣。 充滿在流管中的運動流體（即流管內(nèi)流線的總體）稱為流束流束。垂直于流束的橫斷面稱為過流斷面過流斷面。 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3.4 空氣管流的流動狀態(tài)與流速分布空氣管流的流動狀態(tài)與流速分布1. 層流、紊流層流、紊流層流：層流：流體在管流中以較低速度沿管軸方向流動時，流束之間或流體層與層之間彼此不相混雜，質(zhì)點沒有徑向的運動，都保持各自的流線運動的流動狀態(tài)，稱

17、為層流運動。 紊流：紊流：當管道中流體速度較高沿管軸方向流動時，流體質(zhì)點在管流的徑向上也得到了附加速度，流動發(fā)生了混合，層流被破壞，流動狀態(tài)發(fā)展為紊流，稱為紊流運動。英國科學家雷諾在1883年通過大量實驗首先發(fā)現(xiàn)_（演示）演示）第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3.4 空氣管流的流動狀態(tài)與流速分布空氣管流的流動狀態(tài)與流速分布1. 層流、紊流層流、紊流雷諾數(shù)Re的大小是判斷流動類型的準則數(shù) VDRe雷諾數(shù)是一個無因次量，一般通風工程取Re=2320作為判斷管道中流動狀態(tài)的標準，即： 是層流狀態(tài)2320Re 為臨界狀態(tài)2320Re 是紊流狀態(tài)2320Re 第第1章章 空

18、氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3.4 空氣管流的流動狀態(tài)與流速分布空氣管流的流動狀態(tài)與流速分布2. 層流與紊流管流的速度分布規(guī)律層流與紊流管流的速度分布規(guī)律層流流動狀態(tài)的速度分布層流流動狀態(tài)的速度分布 紊流流動狀態(tài)的速度分布紊流流動狀態(tài)的速度分布 層流流動狀態(tài)的速度分布層流流動狀態(tài)的速度分布 紊流流動狀態(tài)的速度分布紊流流動狀態(tài)的速度分布 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3.5 有效斷面、流量與平均流速有效斷面、流量與平均流速1.有效斷面有效斷面是指與微小流束或總流各流線相垂直的橫斷面。橫斷面。 對于流線呈平行直線的情況下，有效斷面為與流體運動方向

19、垂直的橫斷面橫斷面。2.流量流量單位時間內(nèi)流體流經(jīng)有效斷面的流體量體積流量（Q）、質(zhì)量流量（M）和重量流量（G）對于通風工程，常用體積流量表示流量，即風量。(m3/h )QvA（m3/s）QM（kg/s）QG（N/s） 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.3.5 有效斷面、流量與平均流速有效斷面、流量與平均流速3.平均流速平均流速V根據(jù)體積流量相等原則確定的平均流速由于流體有粘性，任一有效斷面上各點速度大小不等。AvdVAQAAQAAvdVA則有：體積流量，m3s 有效斷面的面積，m2 有效斷面的平均流速，ms 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理

20、 1.3.5 有效斷面、流量與平均流速有效斷面、流量與平均流速3.平均流速平均流速V例題通風機的風量為2000m3s。若風管直徑d=200mm。試計算流體的平均流速，并將體積流量換算成質(zhì)量流量和重量流量。（空氣=1.2kgm3）smAQV/7 .172 . 043600/200032skghkgQM/67. 0/240020002 . 1sNhNgQQG/54. 6/23544200081. 92 . 1解：（1）計算平均流速（2）計算質(zhì)量流量（3）計算重量流量： 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.4 空氣管流的連續(xù)性方程空氣管流的連續(xù)性方程流體運動的連續(xù)性條件流體

21、運動的連續(xù)性條件: 因為流體是連續(xù)的介質(zhì)，所以在研究流體流動時，可以認為流體是連續(xù)地充滿它所占據(jù)的空間。 質(zhì)量守恒定律 對于空間固定的封閉曲面，非穩(wěn)定流時流入的流體質(zhì)量與流出的流體質(zhì)量之差，應(yīng)等于封閉曲面內(nèi)流體質(zhì)量的變化量。對于空間固定的封閉曲面，穩(wěn)定流時流入的流體質(zhì)量必然等于流出的流體的質(zhì)量。第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.4 空氣管流的連續(xù)性方程空氣管流的連續(xù)性方程對于空間固定的封閉曲面，穩(wěn)定流時流入的流體質(zhì)量必然等于流出的流體的質(zhì)量。連續(xù)性方程的表達式可寫成： 1V1A1=2V2A2 式中 1、2有效斷面 A1和 A2處流體平均密度； V1、V2有效斷面 A

22、1和 A2處流體平均流速； A1、A2有效斷面 1、2 的斷面面積。 A1V1= A2V2 第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.4 空氣管流的連續(xù)性方程空氣管流的連續(xù)性方程 例題例題如圖1-9所示的通風管道，d1=100mm，d2=120mm毫米，d3=200mm。（1）當風量為700m3h，求各管道的平均風速。（2）當風量增大到1000米3時，求平均流速如何變化。（取常數(shù)） d1 d2 d3 （1）根據(jù)連續(xù)性方程 V1A1=V2A2=V3A3=Q 所以：smAQV/8 .2412. 043600/700211 smAQV/1115. 043600/700222 sm

23、AAVV/2 . 62 . 01 . 08 .243113 解：解：第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 1.4 空氣管流的連續(xù)性方程空氣管流的連續(xù)性方程 例題例題如圖1-9所示的通風管道，d1=100mm，d2=120mm毫米，d3=200mm。（1）當風量為700m3h，求各管道的平均風速。（2）當風量增大到1000米3時，求平均流速如何變化。（取常數(shù)） d1 d2 d3 （2）各斷面流速比例保持不變，風量增大到期 1000m3/h，即流量增大710倍，則各管流速也增加710倍，即 秒米/4 .357108 .241V 秒米/7 .15710112V 秒米/86. 87

24、102 . 63V 解：解：n寫出連續(xù)性方程公式?n總結(jié)連續(xù)性方程所代表的意義？ 在通風過程中，空氣管流可以近似作為不可壓縮在管道中穩(wěn)態(tài)流動。 它說明空氣管流沿流程體積流量為一常值，各有效斷面平均流速與有效斷面面積成反比，即斷面大處流速小，斷面小處流速大。 只要空氣的流量已知，或任一斷面的平均流速和斷面積已知，其它各個斷面的平均流速即可用連續(xù)性方程計算出來?，F(xiàn)象表明：現(xiàn)象表明：截面大的地方流速小，壓力大，截面小的地方流速大，壓力小。截面大的地方流速小，壓力大，截面小的地方流速大，壓力小。1.5 空氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣

25、流動的流體力學原理 截面1截面21.5 空氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 當空氣在沒有支管的管道中流動時，對于任意兩個截面，以相對壓力表示的當空氣在沒有支管的管道中流動時，對于任意兩個截面，以相對壓力表示的伯努利方程可寫成：伯努利方程可寫成： H全全1= H靜靜1+H動動1=H全全2=H靜靜2+H動動2 H全全=H靜靜+H動動=常數(shù)常數(shù) 若以符號若以符號H全全、H靜靜、H動動表示，能量守恒，則有：表示，能量守恒，則有： H全全1=H靜靜1+H動動1=常數(shù)常數(shù) H全全2=H靜靜2+H動動2=常數(shù)常數(shù) 1.5 空

26、氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 應(yīng)用以上伯努利方程時，必須滿足以下條件： 不可壓縮理想流體在管道內(nèi)作穩(wěn)態(tài)流動； 流動系統(tǒng)中，在所討論的二個截面間沒有能量加入或輸出； 在列方程的兩截面間沿程流量不變，即沒有支管； 截面上速度均勻，流體處于均勻流段。在速度發(fā)生急變的截面 上，不能應(yīng)用該方程。1.5 空氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 實際上空氣是有粘性的，流動時將由于流體的內(nèi)摩擦作用而產(chǎn)生能量損失，若實際上空氣是有粘性的，流動時將

27、由于流體的內(nèi)摩擦作用而產(chǎn)生能量損失，若空氣的能量損耗用空氣的能量損耗用H損損1-2表示，根據(jù)能量守恒定律，則應(yīng)有：表示，根據(jù)能量守恒定律，則應(yīng)有： H靜靜1+H動動1=H靜靜2+H動動2+H損損1-2 或：或： H全全1=H全全2+ H損損1-2 這種能量損失表現(xiàn)為壓力的變化，也叫壓力損失。這種能量損失表現(xiàn)為壓力的變化，也叫壓力損失。1.5 空氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 當有外功加入系統(tǒng)時，例如在包括通風機在內(nèi)的通風管道的兩截面間列能量當有外功加入系統(tǒng)時，例如在包括通風機在內(nèi)的通風管道的兩截面間列能量守恒

28、方程，此時，應(yīng)將輸入的單位能量項守恒方程，此時，應(yīng)將輸入的單位能量項H風機風機加在方程的左方：加在方程的左方：H全全1+H風機風機=H全全2H損損1-2H靜靜1+H動動1+H風機風機=H靜靜2+H動動2+H損損1-2式中：式中：H風機風機通風機供給的能量；通風機供給的能量；H損損1-2兩截面間的能量損失。兩截面間的能量損失。1.5 空氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 【例題】某風機風管入口處測得 h1=12 毫米水柱，風機進、出口分別測得 h2=300 毫米水柱、H3=500 毫米。D1=200 毫米、D2=2

29、50 毫米。求：不計入口損失時 1.通風機的流量？（米3、/時） 2.吸入段和壓段的阻力？（公斤/米2） 3.風機的全壓？（公斤/米2） 4.試畫出該風網(wǎng)壓力分布圖。 作業(yè)作業(yè)1.5 空氣流動的能量方程（空氣流動的能量方程（伯努利方程伯努利方程)復習復習第第1章章 空氣流動的流體力學原理空氣流動的流體力學原理 當有外功加入系統(tǒng)時，例如在包括通風機在內(nèi)的通風管道的兩截面間列能量當有外功加入系統(tǒng)時，例如在包括通風機在內(nèi)的通風管道的兩截面間列能量守恒方程，此時，應(yīng)將輸入的單位能量項守恒方程，此時，應(yīng)將輸入的單位能量項H風機風機加在方程的左方：加在方程的左方：H全全1+H風機風機=H全全2H損損1-2

30、H靜靜1+H動動1+H風機風機=H靜靜2+H動動2+H損損1-2式中：式中：H風機風機通風機供給的能量；通風機供給的能量；H損損1-2兩截面間的能量損失。兩截面間的能量損失。1.6 流動阻力和能量損失n空氣的黏滯性使空氣流動時產(chǎn)生流動阻力。n根據(jù)流體流動的邊界條件變化，流動阻力分為沿程摩擦阻力和局部阻力兩類。n這一節(jié)我們學習流動阻力的類型和計算。1.6 流動阻力和能量損失1.6.1 沿程摩擦阻力和沿程摩擦能量損失 空氣在直長管道中流動時，流速恒定不變，流動阻力只有沿程不變的 切應(yīng)力，稱為沿程摩擦阻力。 空氣在直長管道中流動克服沿程摩擦阻力損失的能量，稱為沿程摩擦 能量損失，簡稱沿程損失。 兩斷

31、面的沿程摩擦阻力為：21OOmHHHgVLDHm22或還可以表示為RLHm1.6 流動阻力和能量損失對非圓管道，用當量直徑計算,即：gVLDHm22當當量直徑可以用流速當量直徑或流量當量直徑。1.流速當量直徑baabDV22.流量當量直徑20332651.Qbaba.D1.6 流動阻力和能量損失1.6.2局部阻力和局部損失 當空氣流徑管道中的局部管道或設(shè)備時，由于在邊界急劇變化的區(qū)域出現(xiàn)了旋渦區(qū)和速度的重新分布，從而使流動阻力大大增加，這種阻力稱為局部阻力。 空氣流動克服局部阻力引起的能量損失，稱為局部損失。 局部阻力按下式計算：gVHj22 幾種常見部件局部阻力系數(shù)的確定。 (1)彎頭對應(yīng)的彎頭阻力系數(shù)見附錄。1.6 流動阻力和能量損失(2)閥門 根據(jù)開啟程度，查附錄可得到局部阻力系數(shù)。 (3)三通 根據(jù)三通夾角、主流管道直徑與支流管道直徑的比值(D主/D支)和支流管道內(nèi)氣流速度與主流管道內(nèi)氣流速度的比值(V支/V主)，查附錄三可得到主流管管道三通和支流管道的阻力系數(shù)。(4)匯集管LRH大匯21.6.3 管網(wǎng)總阻力1.管網(wǎng) 直長管道、局部構(gòu)件(變形管、變徑管、節(jié)流閥、除塵設(shè)備、其他構(gòu)件)2.管網(wǎng)總阻力1.6.4 管網(wǎng)特性曲線jmHHHjmHHH由及gVLDHm22gVHj22AVQ 得222212122AQggLDg