通風(fēng)動力完整版本

第三章通風(fēng)動力本章學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握自然風(fēng)壓的計算方法2.了解通風(fēng)機械類型及構(gòu)造原理3.掌握通風(fēng)機工作參數(shù)與實際特性曲線4.了解通風(fēng)機附屬裝置及設(shè)施5.掌握通風(fēng)機合理工作范圍及其調(diào)節(jié)主要內(nèi)容第一節(jié)自然通風(fēng)動力第二節(jié)通風(fēng)機械類型及構(gòu)造原理第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線（掌握）第四節(jié)通風(fēng)機附屬裝置及設(shè)施第五節(jié)通風(fēng)機合理工作范圍及工況點調(diào)節(jié)第一節(jié)自然通風(fēng)及動力自然通風(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：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)第一節(jié)自然通風(fēng)及動力例[3-1]工業(yè)廠房密度差形成自然通風(fēng)一、自然通風(fēng)的產(chǎn)生第一節(jié)自然通風(fēng)及動力一、自然通風(fēng)的產(chǎn)生余壓hBA002h1中和面Htotibobiaoaipipo第一節(jié)自然通風(fēng)及動力一、自然通風(fēng)的產(chǎn)生由上述例子可知，有兩種情況可產(chǎn)生自然風(fēng)壓：某一有限空間存在與大氣相連且具有一定高度差的兩個通道，且其空氣密度與大氣密度不同時。大氣運動與建筑物相遇時，氣流繞流建筑物。第一節(jié)自然通風(fēng)及動力1.密度差形成的自然風(fēng)壓計算（3-3）二、自然風(fēng)壓HN的計算分別以空氣密度平均值ρm1、ρm2代替ρ1、ρ2后，簡化可得：第一節(jié)自然通風(fēng)及動力2.大氣運動（風(fēng)壓）形成的自然風(fēng)壓計算

建筑物周圍的風(fēng)壓分布與該建筑物的幾何形狀及風(fēng)向有關(guān)。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。（3-1）空氣動力系數(shù)二、自然風(fēng)壓HN的計算3.密度差與大氣運動（風(fēng)壓）合成的自然風(fēng)壓計算（3-4）第一節(jié)自然通風(fēng)及動力三、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）某一回路中兩側(cè)空氣柱的溫差影響氣溫差的主要因素是氣溫、風(fēng)流與有限空間內(nèi)的熱交換。

（2）空氣成分、濕度和大氣壓力

（3）與大氣溫度或密度不等的有限空間高度第一節(jié)自然通風(fēng)及動力三、自然風(fēng)壓的影響因素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φ

（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。第二節(jié)通風(fēng)機械類型及構(gòu)造一、通風(fēng)機械設(shè)備的分類1.按氣流運動方向：離心式；軸流式；混流式；橫流式2.按產(chǎn)生風(fēng)流的方式：葉輪旋轉(zhuǎn)式通風(fēng)機；流體射流裝置3.按產(chǎn)生空氣壓力的高低：通風(fēng)機（排氣壓力低于11.27×104Pa）；鼓風(fēng)機（11.27×104Pa～34.3×104Pa范圍內(nèi)）4.按通風(fēng)機服務(wù)范圍：主要通風(fēng)機；局部通風(fēng)機。5.按用途：一般通風(fēng)換氣用；行業(yè)專用；特殊要求（防爆通風(fēng)機，防腐通風(fēng)機，高溫通風(fēng)機，粉體用通風(fēng)機）；其他類型（屋頂通風(fēng)機、空調(diào)用通風(fēng)機、冷卻塔用通風(fēng)機等）。第二節(jié)通風(fēng)機械類型及構(gòu)造二、離心式通風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理2.工作原理：電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片流道間的空氣隨葉片旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，獲得離心力，經(jīng)葉端被拋出葉輪，進入機殼，在機殼內(nèi)速度逐漸減小，壓力升高，經(jīng)擴散器排出。同時，在葉片入口（葉根）形成較低的壓力（低于進風(fēng)口壓力），則此壓力差使進風(fēng)口的風(fēng)流流入葉片流道，自葉根流出。1.風(fēng)機構(gòu)造：進風(fēng)口、葉輪、螺形機殼和前導(dǎo)器等部分組成。第二節(jié)通風(fēng)機械類型及構(gòu)造三、軸流式機械通風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理1.風(fēng)機構(gòu)造：由進風(fēng)口、葉輪、整流器、風(fēng)筒、擴散（芯筒）器和傳動部件等組成。2.工作原理：當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，翼柵以圓周速度移動。處于葉片迎面的氣流受擠壓，靜壓增加；同時，葉片背面的氣體靜壓降低，翼柵受壓差作用，但受軸承限制，不能向前運動，則葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出，翼背的低壓區(qū)“吸引”葉道入口側(cè)的氣體流入，形成穿過翼柵的連續(xù)氣流。第二節(jié)通風(fēng)機械類型及構(gòu)造四、流體射流通風(fēng)器的構(gòu)造和工作原理2.工作原理：將高壓的工作流體7，由壓力管送入工作噴嘴6，經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走。此時因噴嘴出口形成高速使擴散室2的喉部吸入室5造成真空，從而使被抽吸流體8不斷進入與工作流體7混合，然后通過擴散室將壓力稍升高輸送出去。又稱引射器，分為水氣射流通風(fēng)器和氣氣射流通風(fēng)器。1.構(gòu)造：由噴嘴、吸入室喉管、擴散管以及風(fēng)筒等部件組成。76582第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線Ht用以克服通風(fēng)道網(wǎng)阻力hs（hs=hr+hl）和通風(fēng)機出口動能損失hv，即

Ht=hs+hv靜壓Hs（Pa）：克服管網(wǎng)通風(fēng)阻力的風(fēng)壓。

Ht=Hs+hv1.通風(fēng)機（實際）全壓Ht與靜壓Hs全壓：對空氣做功，消耗于單位體積空氣的能量，其值為通風(fēng)機出口風(fēng)流的全壓與入口風(fēng)流全壓之差。一、通風(fēng)機工作參數(shù)（風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、軸功率N、效率h、轉(zhuǎn)速n）第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線一、通風(fēng)機工作參數(shù)（風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、軸功率N、效率h、轉(zhuǎn)速n）3.通風(fēng)機的功率輸出功率，指單位時間內(nèi)通風(fēng)機對空氣所作的功，是風(fēng)流壓力和風(fēng)量的乘積，分為全壓功率Nt和靜壓功率Ns。Nt=HtQ，Ns=HsQ2.通風(fēng)機（實際）風(fēng)量Q一般指單位時間內(nèi)通過通風(fēng)機入口空氣的體積，也稱體積流量（標(biāo)準狀態(tài)下），單位為m3/h、m3/min或m3/s。第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線一、通風(fēng)機工作參數(shù)（風(fēng)壓H、風(fēng)量Q、軸功率N、效率h、轉(zhuǎn)速n）4.通風(fēng)機的效率指通風(fēng)機的輸出功率和輸入功率的比值，也分全壓效率ηt和靜壓效率ηs。設(shè)電動機的效率為ηm、傳動效率為ηtτ時，電動機的輸入功率為Nm，則第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線二、通風(fēng)機個體特性曲線工況點：通風(fēng)機在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù)，如Q、H和N等稱為工況點，一般工況點是指Q和H兩參數(shù)。個體特性曲線：通風(fēng)機在某一轉(zhuǎn)速條件下，通過改變管網(wǎng)風(fēng)阻得到的H-Q、N-Q和η-Q曲線，稱為通風(fēng)機在該轉(zhuǎn)速條件下的個體特性曲線。第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線通風(fēng)機裝置的全壓Htd為擴散器出口與通風(fēng)機入口風(fēng)流的全壓之差，與通風(fēng)機的全壓Ht之間關(guān)系為

Htd=Ht-hks式中hks——擴散器阻力。通風(fēng)機裝置靜壓hsd,

Hsd=Ht–（hks+hdk）式中hdk——擴散器出口動壓。二、通風(fēng)機個體特性曲線第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線二、通風(fēng)機個體特性曲線第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線二、通風(fēng)機個體特性曲線第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線三、通風(fēng)機相似定律1.通風(fēng)機相似理論的作用（1）設(shè)計時減小制造費用和試驗費用。（2）使計算簡單、性能可靠。（3）改變條件時，進行性能參數(shù)的相似換算。2.通風(fēng)機的相似條件必須滿足以下三個條件：幾何相似，運動相似，動力相似。第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線3.無因次系數(shù)

第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線以為橫坐標(biāo)，以、和h為縱坐標(biāo)，繪出、和曲線，此曲線即為該系列風(fēng)機的類型特性曲線，也叫通風(fēng)機的無量綱特性曲線和抽象特性曲線。圖3-15為離心式通風(fēng)機的類型曲線，G4-73系列離心式通風(fēng)機的類型曲線如圖3-16所示。

可根據(jù)類型曲線和風(fēng)機直徑、轉(zhuǎn)速換算得到個體特性曲線。四、類型特性曲線與通用特性曲線第三節(jié)通風(fēng)機實際特性曲線第三節(jié)