空氣流動基本原理

1、關(guān)于空氣流動基本原理第一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握風(fēng)道流動的空氣靜壓、位壓、動壓、全壓的概念及其相應(yīng)關(guān)系2.掌握空氣流動的連續(xù)性方程和能量方程3.掌握紊流狀態(tài)下的摩擦阻力、局部阻力的計算4.了解風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面的風(fēng)速分布5.掌握通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流的基本定律和簡單通風(fēng)網(wǎng)路特性6.掌握自然風(fēng)壓的計算方法7.了解風(fēng)道通風(fēng)壓力分布8.了解吸入口與吹出口氣流運動規(guī)律9.掌握均勻送風(fēng)與置換通風(fēng)方式的原理第二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 風(fēng)流壓力 風(fēng)流壓力：單位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C械能。一、靜壓 1.概念 由分子熱運動產(chǎn)生的分子動能的

2、一部分轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C械能叫靜壓能，用Ep表示（J/m3）。 當(dāng)空氣分子撞擊到器壁上時就有了力的效應(yīng)，這種單位面積上力的效應(yīng)稱為靜壓力，簡稱靜壓，用p表示（N/m2，即Pa） 工業(yè)通風(fēng)中，靜壓即單位面積上受到的垂直作用力。第三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.特點 （1）無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力。 （2）風(fēng)流中任一點的靜壓各向同值，且垂直作用面。 （3）風(fēng)流靜壓的大小（可用儀表測量）反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ撵o壓能的多少。 3.表示方法 （1）絕對靜壓：以真空為測算零點（比較基準(zhǔn)）而測得的壓力，用p表示。 （2）相對靜壓：以當(dāng)?shù)禺?dāng)時同標(biāo)高的

3、大氣壓力為測算基準(zhǔn)（零點）而測得的壓力，即表壓力，用h表示。第四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月P0BAPAPPBPAPBhA(+)hB(-)真空(0)圖2-1-1 絕對靜壓、相對靜壓和大氣壓之間的關(guān)系第五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 風(fēng)流的絕對靜壓（p）、相對靜壓（h）和與其對應(yīng)的大氣壓（p0）三者之間的關(guān)系（見圖2-1-1）： h= p - p0二、動壓 1.概念 當(dāng)空氣流動時，除位壓和靜壓外，還有空氣定向運動的動能，用Ev表示，J/m3；其單位體積風(fēng)流的動能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動壓或稱速壓，用hv表示，單位Pa。第六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年

4、6月 2.計算 設(shè)某點的空氣密度為i（kg/m3），其定向運動的流速即風(fēng)速為i（m/s），則單位體積空氣所具有的動能為： ，J/m3 Evi對外所呈現(xiàn)的動壓 ，Pa第七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.特點 （1）只有做定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性。 （2）動壓總大于零。當(dāng)作用面與流動方向有夾角時，其感受到的動壓值將小于動壓真值。故在測量動壓時，應(yīng)使感壓孔垂直于運動方向。 （3）在同一流動斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點的風(fēng)速不相等，所以其動壓值不等。 （4）某斷面動壓即為該斷面平均風(fēng)速計算值。第八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、位壓 1

5、.概念 單位體積風(fēng)流對于某基準(zhǔn)面而具有的位能，稱為位壓，用hz表示。 物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量，叫重力位能，簡稱位能，用Ep0表示。 Ep0=MgZ , J第九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月abPiZ122211圖2-1-2 位壓計算圖第十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.計算 在圖2-1-2所示的井筒中，求1-1、2-2兩斷面之間的位壓，取2-2點為基準(zhǔn)面（2-2斷面的位能為零）。按下式計算1-1、2-2斷面間位壓： ,J/m3 此式是位壓的數(shù)學(xué)定義式。即兩斷面間的位壓的數(shù)值就等于兩斷面間單位面積上的空氣柱重量的數(shù)值

6、。第十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.位壓與靜壓的關(guān)系 當(dāng)空氣靜止時（v=0），如圖2-1-2的系統(tǒng)。由空氣靜力學(xué)可知，各斷面的機械能相等。設(shè)2-2斷面為基準(zhǔn)面， 1-1斷面總機械能 E1=Ep01 + p1 2-2斷面總機械能 E2=Ep02 + p2 由E1=E2得： Ep01 + p1 = Ep02 + p2 由于Ep02 =0（以2-2斷面為基準(zhǔn)面）， Ep01 =12gZ12，又得p2= Ep01 + p1 = 12gZ12 + p1 此即空氣靜止時，位壓與靜壓之間的關(guān)系。第十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 4.位壓的特點 （1）位壓是相對某一

7、基準(zhǔn)面具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化。 （2）位壓是一種潛在的能量，不能像靜壓那樣用儀表進行直接測量。 （3）位壓和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，當(dāng)空氣由標(biāo)高高的斷面流至標(biāo)高低的斷面時，位壓轉(zhuǎn)化為靜壓；反之，當(dāng)空氣由標(biāo)高低的斷面流至標(biāo)高高的斷面時，靜壓轉(zhuǎn)化為位壓。第十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、風(fēng)流的全壓和機械能 1.風(fēng)流的全壓 風(fēng)流中某一點的動壓和靜壓之和稱為全壓。 全壓也分為絕對全壓（pt）和相對全壓（ht）。 在風(fēng)流中某點i的絕對全壓均可用下式表示 pti = pi + hvi式中 pti風(fēng)流中i點的絕對全壓，Pa； pi風(fēng)流中i點的絕對靜壓，Pa； hvi風(fēng)流中i點

8、的動壓，Pa。 由上式可知，風(fēng)流中的任一點的絕對全壓恒大于絕對靜壓；相對全壓有正負之分，與通風(fēng)方式有關(guān)。第十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.單位體積風(fēng)流的機械能 根據(jù)能量的概念，單位體積風(fēng)流的機械能為單位體積風(fēng)流的靜壓能、動能、位能之和，因此，從數(shù)值上來說，單位體積風(fēng)流的機械能E等于靜壓、動壓和位壓之和，或等于全壓和位壓之和，即 E = pi + hvi + hZ或 E = pti + hZ第十五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 風(fēng)流流動基本方程 包括風(fēng)流流動的連續(xù)性方程和能量方程。 本節(jié)主要介紹工業(yè)通風(fēng)中空氣流動的壓力和能量變化規(guī)律，導(dǎo)出風(fēng)道風(fēng)流流動

9、的連續(xù)性方程和能量方程。一、風(fēng)流流動連續(xù)性方程 風(fēng)流在風(fēng)道中的流動可以看作是穩(wěn)定流（流動參數(shù)不隨時間變化的流動）。質(zhì)量守恒定律 當(dāng)空氣從風(fēng)道的1斷面流向2斷面，且做定常流動時（即在流動過程中不漏風(fēng)又無補給），則兩個過流斷面的空氣質(zhì)量流量相等，即 11S1 = 22S2 第十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 任一過流斷面的質(zhì)量流量為Mi（kg/s），則 Mi = const這就是空氣流動的連續(xù)性方程，適用于可壓縮和不可壓縮流體。 （1）可壓縮流體 當(dāng)S1=S2時，空氣的密度與其流速成反比。 （2）不可壓縮流體（密度為常數(shù)） 其通過任一斷面的體積流量Q（m3/s）相等，即 Q =

10、iSi =const 風(fēng)道斷面上風(fēng)流的平均流速與過流斷面的面積成反比。第十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、風(fēng)流流動能量方程 風(fēng)流在圖2-2-1所示的風(fēng)道中由1斷面流至2斷面，其間無其他動力源。設(shè)1kg空氣克服流動阻力消耗的能量為LR(J/kg），周圍介質(zhì)傳遞給空氣的熱量為q（J/kg）；設(shè)1、2斷面的參數(shù)分別為風(fēng)流的絕對靜壓p1、p2（Pa），風(fēng)流的平均流速1、2（m/s）；風(fēng)流的內(nèi)能u1、u2（J/kg）；風(fēng)流的密度1、2（kg/m3）；距基準(zhǔn)面的高度Z1、Z2（m）。圖2-2-1 傾斜風(fēng)道示意圖0021Z1Z2第十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 在1斷

11、面下，1kg空氣具有的能量為 到達2斷面時的能量為 根據(jù)能量守恒定律，式中 qR 風(fēng)流克服通風(fēng)阻力消耗的能量后所轉(zhuǎn)化的熱 能，J/kg。第十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，傳給空氣的熱量（qR+q），一部分用于增加空氣的內(nèi)能，一部分使空氣膨脹對外做功，即式中，v空氣的比體積，m3/kg。 又因為： 將上兩式代入前面的公式，并整理可得 ,J/kg 此即單位質(zhì)量可壓縮空氣在無其他動力源的風(fēng)道中流動時能量方程的一般形式。第二十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 進一步可求得：，J/kg此即單位質(zhì)量可壓縮空氣在無其他動力源的風(fēng)道中流動時的能量方程。 同

12、理，如有其他動力源并產(chǎn)生風(fēng)壓Lt，則單位質(zhì)量可壓縮空氣能量方程為：，J/kg第二十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 設(shè)1m3空氣流動過程中的能量損失為hR（Pa），則由體積和質(zhì)量的關(guān)系，其值為1kg空氣流動過程中的能量損失（LR）乘以按流動過程狀態(tài)考慮計算的空氣密度m ，即 hR=LRm將上式代入前面的式子，可得，J/m3。單位體積可壓縮空氣的能量方程（無其他動力源）,J/m3。單位體積可壓縮空氣的能量方程（有其他動力源）第二十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月式中， p1 - p2 靜壓差； gm(Z1-Z2)或 為1、2斷面的位壓差； 是1、2斷面的速壓差。

13、上式的物理意義為：1m3空氣在流動過程中的能量損失等于兩斷面間的機械能差。第二十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、使用單位體積流體能量方程的注意事項 1.由于風(fēng)道斷面上風(fēng)速分布的不均勻性和測量誤差，從嚴格意義上講，用實際測得的斷面平均風(fēng)速計算出來的斷面總動能和斷面實際總動能是不等的。實際測得的斷面平均風(fēng)速計算出來的斷面總動能應(yīng)乘以動能系數(shù)加以修正。 動能系數(shù)Kv是斷面實際總動能與用實際測得的斷面平均風(fēng)速計算出來的總動能的比值，計算式為：式中，vl為斷面S上微小面積dS的風(fēng)速。 Kv值一般為1.021.1。在實際工業(yè)通風(fēng)應(yīng)用中，可取Kv=1。第二十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)

14、作于2022年6月 2.在工業(yè)通風(fēng)中，一般其動能差較小，式中m可分別用各自斷面上的密度來代替，以計算其動能差。 3.風(fēng)流流動必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時間的變化而變化，所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。 4.風(fēng)流總是從總能量（機械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流方向時，應(yīng)用始、末兩斷面上的總能量來進行。 5.在始、末斷面有壓源時，壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致，壓源為正，說明壓源對風(fēng)流做功；反之，則為通風(fēng)阻力。 6.單位質(zhì)量或單位體積流量的能量方程只適用于1、2斷面間流量不變的條件，對于流動過程中有流量變化的情況，應(yīng)按總能量的守恒定律列方程。第二十五張，PPT共一百二十四頁，

15、創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 通風(fēng)阻力 通風(fēng)阻力是當(dāng)空氣沿風(fēng)道運動時，由于風(fēng)流的黏滯性和慣性以及風(fēng)道壁面等對風(fēng)流的阻滯、擾動作用而形成的，它是造成風(fēng)流能量損失的原因。 通風(fēng)阻力包括摩擦阻力（沿程阻力）和局部阻力。一、風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面風(fēng)速分布 1.管道風(fēng)流流態(tài) 層流：在流速較低時，流體質(zhì)點互不混雜，沿著與管軸方向平行的方向做層狀運動，稱為層流（或滯流）。 紊流：在流速較大時，流體質(zhì)點的運動速度在大小和方向上都隨時發(fā)生變化，成為相互混雜的紊亂流動，稱為紊流（或湍流）。第二十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 管道內(nèi)流動的狀態(tài)的變化

16、，可用無量綱雷諾數(shù)來表征式中 v氣流速度，m/s； D管道直徑，m； 氣體密度，kg/m3； 氣體動力黏度，PaS。 流體在直圓管內(nèi)流動時，流動狀態(tài)的變化： Re2320（下臨界雷諾數(shù)）：層流； 2320Re4000（上臨界雷諾數(shù)）：紊流。 實際工程計算中，以Re=2300作為管道流動流態(tài)的判定準(zhǔn)數(shù)，即： Re2300 紊流。第二十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（a）層流（b）紊流圖2-3-1 風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面風(fēng)速分布示意圖指數(shù)曲線拋物線vcvc第二十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.風(fēng)道斷面風(fēng)速分布 層流流態(tài)的風(fēng)流，斷面上的流速分布為拋物線形，中心最大

17、速度v0為平均流速的2倍（圖2-3-1）。 紊流狀態(tài)下，管道內(nèi)流速的分布取決于Re的大小。距管中心r處的流速與管中心（r=0）最大流速v0的比值服從于指數(shù)定律（圖2-3-1） 。式中 r0管道半徑； n取決于Re的指數(shù)：當(dāng)Re=50000時，n=1/7； Re=200000時，n=1/8； Re=2000000時，n=1/10。第三十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 設(shè)斷面上任一點風(fēng)速為vi，則風(fēng)道斷面的平均風(fēng)速v為式中，S為斷面面積， 即為通過斷面S上的風(fēng)量Q，則 Q = vS 斷面上平均風(fēng)速v與最大風(fēng)速vmax的比值稱為風(fēng)速分布系數(shù)（速度場系數(shù)），用kv表示 其值與風(fēng)道粗糙度

18、有關(guān)。風(fēng)道壁面愈光滑，該值愈大，即斷面上風(fēng)速分布愈均勻。第三十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、一般管道通風(fēng)摩擦阻力及計算 圓形風(fēng)道的摩擦阻力hr可按下式計算： ，Pa式中 摩擦阻力無量綱系數(shù)； v風(fēng)道內(nèi)空氣的平均流速，m/s； 空氣的密度，kg/m3； L風(fēng)道長度，m； D圓形風(fēng)道直徑，m。 如將風(fēng)道長度為1m摩擦阻力稱為比摩阻，并以hb表示，則 ，Pa/m第三十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)量直徑：指以與非圓形風(fēng)道有相等比摩阻值的圓形風(fēng)道直徑。分為流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種，工程中一般用流速當(dāng)量直徑De計算。 流速當(dāng)量直徑：假想一圓形風(fēng)道中的空氣

19、流速與矩形風(fēng)道的空氣流速相等，且單位長度摩擦阻力（比摩阻）也相等，計算出的圓形風(fēng)道直徑。可得流速當(dāng)量直徑De與斷面積S、斷面周長U的關(guān)系為： 對于不同形狀的通風(fēng)斷面，其周長U與斷面面積S的關(guān)系：式中，C斷面形狀系數(shù)（梯形C=4.16，三心拱C=3.85，半圓拱C=3.90）。第三十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 摩擦阻力無量綱系數(shù)與風(fēng)道內(nèi)空氣的流動狀態(tài)和管壁的粗糙度有關(guān)。 管壁的粗糙度分為絕對粗糙度K和相對粗糙度K/D。 1.當(dāng)流動處于層流區(qū)、層流紊流過渡區(qū)、紊流光滑區(qū)，即 時，主要與Re有關(guān)，與K/D無明顯關(guān)系； 2.當(dāng)流動處于紊流光滑區(qū)向紊流粗糙區(qū)過渡時，即Re介于兩者之

20、間時，主要與Re、K/D均有關(guān)系； 3.當(dāng)流動處于阻力平方區(qū)（紊流粗糙區(qū)）時，即 時，只與K/D有關(guān)。第三十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 對于流動為紊流光滑區(qū)向阻力平方區(qū)過渡時的摩擦阻力無量綱系數(shù)，中國于1976年編制的全國通用通風(fēng)管道計算表采用的公式為：式中 K風(fēng)道內(nèi)壁的當(dāng)量絕對粗糙度，mm； D風(fēng)道直徑，mm。第三十五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 在實際通風(fēng)系統(tǒng)中，風(fēng)道直徑很小、表面粗糙的磚、混凝土風(fēng)道內(nèi)和隧道及地下風(fēng)道的流動狀態(tài)屬于阻力平方區(qū)；除此以外，一般的通風(fēng)管道的空氣流動狀態(tài)大多屬于紊流光滑區(qū)到紊流粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)。 在設(shè)計通風(fēng)管道時，為避免

21、繁瑣的計算，可根據(jù)前面的公式制成各種表格或線算圖。全國通用通風(fēng)管道計算表即是一種表格形式。圖2-3-2則是根據(jù)上述公式得到的線算圖，適用于K=0.15mm薄鋼板風(fēng)道。第三十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 工程計算中還常用一些簡化公式，如 運用線算圖或計算表，只要已知流量、管徑、流速、阻力四個參數(shù)中的任意兩個，即可求得其余兩個參數(shù)。 必須指出：各種線算圖或計算表格，都是在一些特定的條件下作出的，使用時必須注意。第三十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 當(dāng)實際條件與圖表條件相差較大時，應(yīng)加以修正。修正的內(nèi)容主要有

22、以下三類： （1）粗糙度的修正 當(dāng)風(fēng)道內(nèi)壁的粗糙度K0.15mm時，可先由圖2-3-2查出hb0，再近似按下式修正： ，Pa/m式中 hb實際比摩阻，Pa/m； hb0圖上查出的比摩阻，Pa/m； Kr風(fēng)道內(nèi)壁粗糙度修正系數(shù)； K風(fēng)道內(nèi)壁粗糙度，mm； v風(fēng)道內(nèi)空氣流速，m/s。第三十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 （2）空氣溫度和大氣壓力的修正 按下式修正： ，Pa/m式中，Kt溫度修正系數(shù)，即 t實際的空氣溫度，； KB大氣壓力修正系數(shù)，即 B實際的大氣壓力，kPa。第四十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 Kt和KB也可以直接由圖2-3-3查得。從圖中可看出

23、，在0100范圍內(nèi)，可近似把溫度和壓力的影響看作是直線關(guān)系。1.11.00.90.80.70.660708090100-50050100150t/B/kPaKBKtB圖2-3-3 溫度與大氣壓的修正系數(shù)第四十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月【例1】 已知太原市某廠一通風(fēng)系統(tǒng)采用鋼板制圓形風(fēng)道，風(fēng)量L=1000 m3/h，管內(nèi)空氣流速v=10 m/s，空氣溫度t=80，求風(fēng)管的管徑和單位長度的沿程損失。（太原市大氣壓力為91.9 kPa） 解：由線算圖查得：D=200 hb0=6.8 Pa/m， 太原市大氣壓力：B=91.9 kPa 由圖2-3-3查得： Kt=0.86， KB=

24、0.92 所以， hb=KtKBhb0=0.860.926.8=5.38 Pa/m第四十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月【例2】 有一鋼板制矩形風(fēng)道，K=0.15 mm，斷面尺寸為500250 mm，流量為L=2700 m3/h，空氣溫度為t=50，求單位長度摩擦阻力損失。解： 矩形風(fēng)管內(nèi)空氣流速 = m/s流速當(dāng)量直徑 = = m由 =6 m/s， =330 mm，查圖2-3-2得：hb0=1.2 Pa/m由圖2-3-3查得：t=50時， Kt=0.92所以 hb=Kthb0=0.921.2=1.1 Pa/m第四十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 （3）密度和

25、黏度的修正 ，Pa/m式中 實際的空氣密度，kg/m3； v實際的空氣運動黏度，m2/s?！纠?】 有一表面光滑的磚砌風(fēng)道（K=3mm），斷面尺寸為500400 mm，流量為L=1 m3/S（3600 m3/h），求單位長度摩擦阻力。第四十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、阻力平方區(qū)通風(fēng)風(fēng)道摩擦阻力及計算 對于紊流粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）的摩擦阻力無量綱系數(shù)一般采用以下公式或第四十五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 在實際通風(fēng)系統(tǒng)中，紊流粗糙區(qū)的風(fēng)道如為非圓形，在前面計算圓形風(fēng)道摩擦阻力hr的式子中，用當(dāng)量直徑De代替D，則得到阻力平方區(qū)風(fēng)道的摩擦阻力hr計算式：

26、因此，對于幾何尺寸和風(fēng)道壁面已定型的紊流粗糙區(qū)通風(fēng)風(fēng)道，之與K/D有關(guān)，可視為定值，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度為1.2kg/m3，故令 ，摩擦阻力系數(shù)，kg/m3或Ns2/m4。第四十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 前人通過大量實驗和實測所得的、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（密度為1.2kg/m3）條件下的各類風(fēng)道的摩擦阻力系數(shù)，即標(biāo)準(zhǔn)值0見附錄10。 當(dāng)風(fēng)道中空氣密度不等于1.2kg/m3時，可按下式修正： 將代入摩擦阻力計算公式，可得 若通過風(fēng)道的風(fēng)量為Q（m3/s）時，則 對于已定型的風(fēng)道，L、S、U等為已知，故令 ，風(fēng)道的摩擦風(fēng)阻，kg/m7或Ns2/m8 第四十七張，PPT共一百二十四頁，

27、創(chuàng)作于2022年6月 在正常條件下當(dāng)某一風(fēng)道中的空氣密度一般變化不大時，可將Rr看作是反映風(fēng)道幾何特征的參數(shù)。 代入摩擦阻力計算公式，則有 ，Pa 此式就是紊流粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）下的摩擦阻力定律。即當(dāng)摩擦風(fēng)阻一定時，摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。第四十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 例 某設(shè)計地下風(fēng)道為梯形斷面S=8m2，L=1000m，采用工字鋼棚支護，支架截面高度d0=14cm，縱口徑=5，計劃通過風(fēng)量Q=1200m3/min。預(yù)計風(fēng)道中空氣密度=1.25kg/m3，求該段風(fēng)道的通風(fēng)阻力。 解：根據(jù)所給的d0、Q值，由附錄10查得 0=284.210-4 0.88=0.0

28、25 Ns2/m4 則 風(fēng)道實際摩擦阻力系數(shù) Ns2/m4 風(fēng)道摩擦風(fēng)阻 Ns2/m8 風(fēng)道摩擦阻力 Pa第四十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、局部阻力及其計算 由于風(fēng)道斷面、方向變化以及分岔或匯合等原因，使均勻流動在局部地區(qū)受到影響而破壞，從而引起風(fēng)流速度場分布變化和產(chǎn)生渦流等，造成風(fēng)流的能量損失，這種阻力稱為局部阻力。 1.局部阻力的成因第五十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.局部阻力及其計算 局部阻力hl一般用動壓的倍數(shù)來表示式中，局部阻力系數(shù)，無量綱，通過實驗確定。 若通過風(fēng)道的風(fēng)量為Q（m3/s）時，則上式變?yōu)椋?大量實驗證明，只取決于局部構(gòu)件的

29、形狀。 令 ，局部風(fēng)阻 代入上式，有 此即紊流流動下的局部阻力定律。第五十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月五、減少通風(fēng)阻力的措施 h = hr + hl 1.減少通風(fēng)摩擦阻力措施 （1）減小相對粗糙度； （2）保證有足夠大的風(fēng)道斷面； （3）選用斷面周長較小的風(fēng)道； （4）減少風(fēng)道長度； （5）避免風(fēng)道內(nèi)風(fēng)量過于集中。第五十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.減少局部通風(fēng)阻力措施 （1）盡量避免風(fēng)道斷面的突然變化第五十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 （2）風(fēng)流交叉或匯合處連接合理第五十五張

30、，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 （3）盡量避免風(fēng)流急轉(zhuǎn)彎第五十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 （4）降低出口流速第五十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 （5）風(fēng)道與風(fēng)機的連接應(yīng)當(dāng)合理 保證氣流在進出風(fēng)機時均勻分布，避免發(fā)生流向和流速的突然變化，以減小阻力（和噪聲）。第五十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流的基本定律 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)：指若干風(fēng)流按照各自的風(fēng)流方向順序相連而成的網(wǎng)狀線路。 包括：風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律和通風(fēng)阻力定律。一、風(fēng)量平衡定律 節(jié)點：兩條風(fēng)路或兩條以上風(fēng)路的交點。 分支：匯合處每條支風(fēng)路。 回路

31、：由兩條或兩條以上首尾相連形成的閉合線路。 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在穩(wěn)態(tài)通風(fēng)條件下，流入與流出某節(jié)點的各分支的質(zhì)量流量的代數(shù)和為零，即 Mi=0第五十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 在不考慮風(fēng)流密度變化的情況下，取流入的風(fēng)量為正，流出的風(fēng)量為負，則流入與流出某節(jié)點或回路的各分支的體積流量（風(fēng)量）的代數(shù)和為零，即 Qi=0156324145321278435618234567（a）（b）圖2-4-1 風(fēng)流匯合及回路示意圖第六十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 如圖2-4-1（a）所示，當(dāng)不考慮風(fēng)流密度變化時，圖中節(jié)點4處的風(fēng)量平衡方程為 Q1-4 + Q2-4 + Q

32、3-4 - Q4-5 - Q4-6 = 0 對于圖2-4-1（b）所示閉合回路的情況，同樣有 Q1-2 + Q3-4 = Q5-6 + Q7-8或者 Q1-2 + Q3-4 - Q5-6 - Q7-8 = 0第六十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、風(fēng)壓平衡定律 若任何一回路中沒有附加動力，根據(jù)能量平衡定律，則不同方向的風(fēng)流的風(fēng)壓或通風(fēng)阻力必然平衡或相等。 對于圖2-4-1（b），可得 h2-4 + h4-5 + h5-7 = h2-7 取順時針方向的風(fēng)壓為正，逆時針方向的風(fēng)壓為負，則 h2-4 + h4-5 + h5-7 - h2-7 = 0 對于任何一回路，則有式中，hi為

33、第i段分支的風(fēng)壓或阻力。第六十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 風(fēng)壓平衡定律：沒有附加動力回路中，不同方向的風(fēng)流，其風(fēng)壓或阻力代數(shù)和等于零。 若回路中有附加動力，則其風(fēng)壓或阻力代數(shù)和等于附加動力產(chǎn)生風(fēng)壓的代數(shù)和。即式中，HJ為附加動力產(chǎn)生風(fēng)壓的代數(shù)和。第六十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、通風(fēng)阻力定律 1.阻力平方區(qū)流動的摩擦阻力定律：風(fēng)流流動處于紊流粗糙區(qū)時，如摩擦風(fēng)阻一定，摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。 hr = RrQ2 2.紊流流動局部阻力定律：紊流流動下，如局部風(fēng)阻一定，局部阻力與風(fēng)量的平方成正比。 hl = RlQ2 3.將上兩式相加，則得出阻力平

34、方區(qū)流動總阻力定律。 令h=hr+hl為某通風(fēng)系統(tǒng)分支的通風(fēng)總阻力；R=Rr+Rl為某通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)總風(fēng)阻，則有： h = RQ2 此即紊流粗糙區(qū)流動總阻力定律。 第六十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 簡單通風(fēng)網(wǎng)路特性一、通風(fēng)網(wǎng)路基本形式 1.串聯(lián)風(fēng)路 由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連，中間沒有風(fēng)流分匯點的線路。 2.并聯(lián)風(fēng)路 由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點和末節(jié)點的分支所組成的通風(fēng)網(wǎng)路。 3.角聯(lián)風(fēng)路 內(nèi)部存在角聯(lián)分支的通風(fēng)網(wǎng)路。 角聯(lián)分支：位于通風(fēng)網(wǎng)路的任意兩條有向通路之間、且不與兩通路的公共節(jié)點相連的分支。 簡單角聯(lián)風(fēng)路；復(fù)雜角聯(lián)風(fēng)路。第六十五張，PPT共一百二十

35、四頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 4.復(fù)雜風(fēng)路 以上三種均為簡單風(fēng)路，至少包含以上兩種或以上簡單風(fēng)路的通風(fēng)網(wǎng)路稱為復(fù)雜風(fēng)路。二、串聯(lián)風(fēng)路特性 1.總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量 即： M1=M2=M3=Mn 當(dāng)各分支的空氣密度相等時，或?qū)⑺酗L(fēng)量換算為同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的風(fēng)量后， Q1=Q2=Q3=Qn 2.如系統(tǒng)中無位能差和附加通風(fēng)動力，則總風(fēng)壓（阻力）等于各分支風(fēng)壓（阻力）之和。 hs=h1+h2+hn=第六十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.阻力平方區(qū)流動的總風(fēng)阻等于各分支風(fēng)阻之和。 即 繪制阻力平方區(qū)流動的串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線，

36、方法如下圖：第六十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月“風(fēng)量相等，阻力疊加”串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線第六十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、并聯(lián)風(fēng)路特性 1.總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和 即 當(dāng)各分支的空氣密度相等時，或?qū)⑺酗L(fēng)量換算為同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的風(fēng)量后， 2.如系統(tǒng)中無位能差和附加通風(fēng)動力，總風(fēng)壓等于各分支風(fēng)壓 Q1=Q2=Q3=Qn 注意：當(dāng)各分支的位能差不相等，或分支中存在風(fēng)機等通風(fēng)動力時，并聯(lián)分支的阻力并不相等。第七十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.阻力平方區(qū)流動并聯(lián)風(fēng)路總風(fēng)阻與各分支風(fēng)阻的關(guān)系 即 4.并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)量分配 若已知并聯(lián)風(fēng)

37、路的總風(fēng)量，在不考慮其他通風(fēng)動力及風(fēng)流密度變化時，可由下式計算出分支i的風(fēng)量即分支風(fēng)量取決于總風(fēng)阻與該分支風(fēng)阻之比。第七十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月并聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線 “阻力相等，風(fēng)量疊加”第七十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、阻力平方區(qū)流動角聯(lián)風(fēng)路特性 在角聯(lián)風(fēng)路中，角聯(lián)分支的風(fēng)向取決于其始末節(jié)點間的壓能差。 通過改變角聯(lián)分支兩側(cè)的邊緣分支的風(fēng)阻，來改變角聯(lián)分支的風(fēng)向。 對于圖2-5-1（C），推導(dǎo)出如下角聯(lián)分支風(fēng)流方向判別式 第七十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 由該判別式可以看出，簡單角聯(lián)風(fēng)路中角聯(lián)分支的風(fēng)向完全取決于邊緣

38、風(fēng)路的風(fēng)阻比，而與角聯(lián)分支本身的風(fēng)阻無關(guān)。 角聯(lián)分支一方面具有容易調(diào)節(jié)風(fēng)向的優(yōu)點，另一方面又有出現(xiàn)風(fēng)流不穩(wěn)定的可能性。第七十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第六節(jié) 自然通風(fēng)及火災(zāi)煙氣流動原理 自然通風(fēng)：由有限空間內(nèi)外空氣的密度差、大氣運動、大氣壓力差等自然因素引起有限空間內(nèi)外空氣能量差，促使有限空間的氣體流動并與大氣交換的現(xiàn)象。 自然通風(fēng)動力（自然風(fēng)壓）：促使有限空間內(nèi)氣體流動的能量差。 自然通風(fēng)的應(yīng)用： （1）單層工業(yè)廠房 （2）多層或高層工業(yè)建筑中的熱車間 （3）特種（殊）建筑物、構(gòu)筑物及容器 （4）各類建筑物中的防排煙系統(tǒng)第七十五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年

39、6月一、自然通風(fēng)的產(chǎn)生 例1：煙囪內(nèi)外密度差形成（煙囪效應(yīng)） 例2：工業(yè)廠房密度差形成第七十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 例3：礦井密度差形成的自然通風(fēng)第七十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 例4：大氣運動形成的自然通風(fēng)第七十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、自然風(fēng)壓的計算 1.密度差形成的自然風(fēng)壓計算 根據(jù)自然風(fēng)壓定義，圖2-6-2所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計算式中 Z與大氣溫度或密度不等的有限空間高度，m； g重力加速度，m/s2；1、2分別為圖2-6-2中0-1-2和5-4-3空間的dZ段空氣密度，kg/m3。 分別以空氣密度平均

40、值m1、m2代替1、2后，簡化可得： 第七十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.大氣運動（風(fēng)壓）形成的自然風(fēng)壓計算 風(fēng)向一定時，建筑物外表面上某一點的風(fēng)壓大小和室外氣流的動壓成正比，HN可用下式表示式中 A空氣動力系數(shù)；（為正，該點風(fēng)壓為正） vw室外空氣流速，m/s； m室外空氣密度，kg/m3。 穿堂風(fēng) 3.密度差與大氣運動（風(fēng)壓）合成的自然風(fēng)壓計算第八十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、自然風(fēng)壓的影響因素 1.密度差形成的自然風(fēng)壓的影響因素 可用下式來表示 （1）溫度差 影響氣溫差的主要因素是大氣氣溫和風(fēng)流與有限空間內(nèi)的熱交換。 （2）空氣成分和濕度 （

41、3）與大氣溫度或密度不等的有限空間高度 （4）大氣壓力第八十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.大氣運動（風(fēng)壓）形成自然風(fēng)壓的影響因素 （1）室外空氣風(fēng)速 （2）室外溫度T、大氣壓p和相對濕度 （3）建筑物形狀、風(fēng)向 在實際通風(fēng)設(shè)計中，自然通風(fēng)僅以密度差形成自然風(fēng)壓作用計算。第八十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四、火災(zāi)煙氣流動基本原理 1.火災(zāi)煙氣的成分和危害性 燃燒分為兩個階段：熱分解過程和燃燒過程。 火災(zāi)煙氣：指火災(zāi)時各種物質(zhì)在熱分解和燃燒作用下生成的產(chǎn)物與剩余空氣的混合物，是懸浮的固態(tài)粒子、液態(tài)粒子和氣體的混合物。 煙氣的危險性： （1）毒害性 （2）

42、遮光作用 （3）高溫危害第八十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.促使地面建筑物煙氣流動的主要因素 （1）煙囪效應(yīng) （2）氣體熱膨脹 （3）大氣運動風(fēng)力 （4）通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)第八十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第七節(jié) 風(fēng)道通風(fēng)壓力(能量)分布及分析一、水平風(fēng)道通風(fēng)壓力（能量）分布及分析 通風(fēng)機-水平風(fēng)道通風(fēng)系統(tǒng) 如圖2-7-1所示，以縱坐標(biāo)為壓力（相對壓力或絕對壓力），橫坐標(biāo)為風(fēng)流流程，作出壓力（能量）分布線。 第八十五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 從圖中可以看出： （1）由于風(fēng)道水平，各

43、斷面間無位能差，任意兩斷面間的通風(fēng)阻力等于兩斷面的全壓損失（全壓差）（5-6段除外）。 （2）絕對全壓（相對全壓）沿程逐漸減?。唤^對靜壓（相對靜壓）沿程分布隨動壓的大小變化而變化。在全壓一定的條件下，風(fēng)流的靜壓和動壓可以相互轉(zhuǎn)化，故靜壓坡度線是沿程起伏變化的。 （3）風(fēng)機的全壓Ht等于風(fēng)機進、出口的全壓差，或等于風(fēng)道的總阻力及出口動壓損失之和。 Ht = pt5 pt6 Ht = h0-12 + hv12 即通風(fēng)機全壓是用以克服風(fēng)道阻力和出口動能損失。第八十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 將通風(fēng)機用于克服風(fēng)道阻力的那一部分能量叫通風(fēng)機的靜壓Hs，則有 Hs = h0-12 =

44、 Ht - hv12表明Hs一定，出口動壓越小，所需通風(fēng)機的全壓也越小。 （4）風(fēng)機吸入段的全壓和靜壓均為負值，在風(fēng)機入口處負壓最大；風(fēng)機壓出段的全壓均是正值，在風(fēng)機出口處全壓最大。而壓出段的靜壓則不一定。 （5）各并聯(lián)分支的阻力總是相等。第八十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、包含非水平風(fēng)道通風(fēng)壓力（能量）分布及分析 圖2-7-2為簡化的包含非水平風(fēng)道的地下通風(fēng)系統(tǒng)。第八十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.風(fēng)流壓力（能量）分布線的繪制 設(shè)若干測點，即1、2、3、4點，測出各點的絕對靜壓、風(fēng)速、溫度、濕度、標(biāo)高等參數(shù)；然后以最低水平2-3為基準(zhǔn)面，計算出各

45、斷面的總壓能；再選擇坐標(biāo)系和適當(dāng)?shù)谋壤詨耗転榭v坐標(biāo)，風(fēng)流流程為橫坐標(biāo)，把各斷面的靜壓、動壓和位能描在圖2-7-3的坐標(biāo)系中，即得1、2、3、4斷面的總能量，分別用a、b、c、d點表示，以a1、b1、c1、d1分別表示各斷面的全壓，其中b、c和b1、c1重合； a2、b2、c2、d2點分別表示各斷面的靜壓；最后在壓力（縱坐標(biāo)）-風(fēng)流流程（橫坐標(biāo)）坐標(biāo)圖上描出各測點，將同名參數(shù)點用折線連接起來，即得1-2-3-4流程上的壓力（能量）分布線，如圖2-7-3所示。第九十張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.包含非水平風(fēng)道風(fēng)流壓力（

46、能量）分布分析 （1）全能量沿程逐漸下降，通風(fēng)阻力等于斷面上全能量的下降值；全能量坡度差的坡度反映了流動路線上的通風(fēng)阻力分布狀況。 （2）絕對全壓和絕對靜壓坡度線的變化與全能量坡度線的變化不同，其坡度線變化有起伏。 （3）位能差（Ep01Ep04）是自然風(fēng)壓（HN），自然風(fēng)壓和通風(fēng)機全壓共同克服風(fēng)道通風(fēng)阻力和出口動能損失。第九十二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第八節(jié) 局部通風(fēng)進出口氣流運動規(guī)律與均勻送風(fēng)原理一、吸入口氣流運動規(guī)律第九十三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 吸氣口附近形成負壓 位于自由空間的點匯吸氣口【圖2-8-1(a)】的吸氣量Q為 式中，v1、v2

47、分別為點1和點2的空氣流速，m/s； r1、r2分別為點1和點2至吸氣口的距離，m。 若在吸氣口四周加上擋板【圖2-8-1(b)】,吸氣氣流受到限制，吸氣量為第九十四張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 由上式可以看出，點匯吸氣口外某一點的空氣流速與該點至吸氣口距離的平方成反比，且隨吸氣口吸氣范圍的減小而增大。 圖2-8-2為通過實驗求得四周無法蘭邊和四周有法蘭邊的圓形吸氣口的速度分布圖。第九十五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 實驗結(jié)果也可用式（2-8-4）和式（2-8-5）表示： 對于四周無法蘭邊的圓形吸氣口， 對于四周有法蘭邊的圓形吸氣口，式中，v0吸氣口的平均流

48、速，m/s； vx控制點上必需的氣流速度即控制風(fēng)速，m/s； x控制點至吸氣口的距離，m； F吸氣口面積，m2。（2-8-4）（2-8-5）第九十六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 對于寬長比不小于1：3的矩形吸氣口，上兩式也適用。 但上兩式僅適用于x1.5d的場合，當(dāng)x1.5d時，實際的速度衰減要比計算值大。二、吹出口氣流運動規(guī)律 空氣從吹氣口吹出，在空間形成一股氣流稱為吹出氣流或射流。根據(jù)空間界壁對射流的約束條件，射流又分為自由射流（吹向無限空間）和受限射流（吹向有限空間）；按射流內(nèi)部溫度的變化情況，可分為等溫射流和非等溫射流。第九十七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022

49、年6月 1.自由淹沒射流 圖2-8-3所示為自由淹沒射流的流動圖，第九十八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 具有如下特點： （1）出現(xiàn)并發(fā)展邊界層 （2）全流場或局部流場氣流參數(shù)分布具有自模性 （3）與吸氣口比，軸向速度衰減慢，流場中橫向分速可被忽略。 等溫自由紊流（圓）射流的軸心速度vx、橫斷面直徑dx、起始段長度ln的計算公式為 （2-8-6）第九十九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.附壁受限射流 當(dāng)射流邊界的擴展受到房間邊壁的影響時，就稱為受限射流（或有限空間射流）。當(dāng)射流斷面面積達到有限空間橫斷面面積的1/5時，射流受限，成為有限空間射流。第一百張，PP

50、T共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 若以附壁射流為基礎(chǔ)，將無量綱距離定為 或式中，Sn是垂直于射流的空間斷面面積。 當(dāng) 時，射流的擴散規(guī)律與自由射流相同，并稱 的斷面為第一臨界斷面。 當(dāng) 時，射流擴散受限，射流斷面與流量增加變緩，動量不再守恒，且到 時射流流量最大，射流斷面在稍后處亦達最大，稱 的斷面為第二臨界斷面。（2-8-7）第一百零一張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、均勻送風(fēng)原理 均勻送風(fēng)：指通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道把等量的空氣沿風(fēng)道側(cè)壁的成排孔口或短管均勻送出。 靜壓差產(chǎn)生的流速為 空氣在風(fēng)道內(nèi)的流速為式中 pj風(fēng)道內(nèi)空氣的靜壓； pd風(fēng)道內(nèi)空氣的動壓。 設(shè)孔口實際流速為v，

51、孔口出流與風(fēng)道軸線間的夾角為，則它們與孔口面積f0、孔口在氣流垂直方向上的投影面積f、靜壓差產(chǎn)生的流速vj有如下關(guān)系（2-8-8）（2-8-9）（2-8-10）第一百零二張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百零三張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 則，孔口出流流量為從上式可以看出，要使各側(cè)孔的送風(fēng)量保持相等，必須保證各側(cè)孔 相等，下面為實現(xiàn)的途徑： 1.保持 和 均相等 （1）保持各側(cè)孔流量系數(shù) 相等，出流角盡量大 （2）保持各側(cè)孔 相等，三種實現(xiàn)途徑 a.各側(cè)孔孔口面積f0相等，風(fēng)道斷面變化保持各側(cè)孔靜壓pj相等。（2-8-11）第一百零四張，PPT共一百二十四頁，

52、創(chuàng)作于2022年6月第一百零五張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 b.風(fēng)道斷面相等，各側(cè)孔孔口面積f0變化使得 相等 c.同時變化風(fēng)道斷面、各側(cè)孔孔口面積f0，使得 相等 2. 變化， 也隨之變化第一百零六張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月【例 6.4】如下圖所示的薄鋼板圓錐形側(cè)孔均勻送風(fēng)道?？偹惋L(fēng)量為7200 m3/h，開設(shè)6個等面積的側(cè)孔，孔間距為1.5 m，試確定側(cè)孔面積、各斷面直徑及風(fēng)道總阻力損失。均勻送風(fēng)管道第一百零七張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月解1計算靜壓速度 和側(cè)孔面積設(shè)側(cè)孔平均流速 =4.5 m/s，孔口流量系數(shù) =0.6，則側(cè)孔靜壓流速 = m/s側(cè)孔面積 m2 取側(cè)孔的尺寸高寬：250300 mm第一百零八張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2計算斷面1處流速和斷面尺寸由 60，即 1.73的原則確定斷面1處流速 = m/s取 =4 m/s，斷面1動壓 = Pa斷面1直徑 m第一百零九張，PPT共一百二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月3計算管段