风路系统水力计算

风路系统水力计算

1 水力计算方法简述

目前，风管常用的的水力计算方法有压损平均法、假定流速法、静压复得法等几种。 1.压损平均法（又称等摩阻法）是以单位长度风管具有相等的摩擦压力损失

m

p ∆为前提

的，其特点是，将已知总的作用压力按干管长度平均分配给每一管段，再根据每一管段的风量和分配到的作用压力，确定风管的尺寸，并结合各环路间压力损失的平衡进行调整，以保证各环路间的压力损失的差额小于设计规范的规定值。这种方法对于系统所用的风机压头已定，或对分支管路进行压力损失平衡时，使用起来比较方便。

2.假定流速法

是以风管内空气流速作为控制指标，这个空气流速应按照噪声控制、风管本身的强度，并考虑运行费用等因素来进行设定。根据风管的风量和选定的流速，确定风管的断面尺寸，进而计算压力损失，再按各环路的压力损失进行调整，以达到平衡。各并联环路压力损失的相对差额，不宜超过15%。当通过调整管径仍无法达到要求时，应设置调节装置。

3.静压复得法（略，具体详见《实用供热空调设计手册》之11.6.3）

对于低速机械送（排）风系统和空调风系统的水力计算，大多采用假定流速法和压损平均法；对于高速送风系统或变风量空调系统风管的水力计算宜采用静压复得法。工程上为了计算方便，在将管段的沿程（摩擦）阻力损失m

P ∆和局部阻力损失

j

P ∆这两项进行叠加时，

可归纳为下表的3种方法。

将m

P ∆与

j

P ∆进行叠加时所采用的计算方法

2 通风、防排烟、空调系统风管内的空气流速

2.1 通风与空调系统风管内的空气流速宜按表2-1采用

风管内的空气流速（低速风管）表2-1

2.2 有消声要求的通风与空调系统，其风管内的空气流速宜按表2-2选用

风管内的空气流速（m/s）表2-2

2.3 机械通风系统的进排风口风速宜按表2-3

机械通风系统的进排风口空气流速（m/s）表2-3

暖通空调部件的典型设计风速（m/s）表2-4

2.5送风口的出口风速，应根据建筑物的使用性质、对噪声的要求、送风口形式及安装高度和位置等确定，可参照表2-5及表2-6的数值。

2.6 回风口的风速，可按表2-7选用；当房间内噪声标准要求较高时，回风口风速应适当降低。

2.7高速送风系统中风管内的最大允许风速，按表2-5采用。

2.8 机械加压送风系统、机械排烟系统及机械补风系统采用金属管道时，风速不宜大于20m/s；采用非金属管道时，风速不宜大于15m/s；机械排烟口风速不宜大于10m/s；机械加压送风系统送风口风速不宜大于7m/s。

2.9 自然通风的进排风口风速宜按表2-6采用。自然通风的风道风速宜按表2-7采用。

自然通风系统的进排风口空气流速（m/s）表2-9

自然进排风系统的风道空气流速（m/s ） 表2-10

3 风管管网总压力损失的估算法

3.1 通风空调系统的压力损失（包括摩擦损失和局部阻力损失）应通过计算确定。一般的通风和空调系统，管网总压力损失)(Pa P ∆，可按下式进行估算：

)

1(k l p P m +⨯∆=∆ （3-1）

式中

m

p ∆——单位长度风管沿程压力损失，当系统风量L ＜10000m3/h 时，

5

.1~0.1=∆m p Pa/m ；风量≥10000m3/h 时，

m

p ∆按照选定的风速查风

管计算表确定。 l ——风管总长度，是指到最远送风口的送风管总长度加上到最远回风口的回风 管总长度，m ；

k ——整个管网局部压力损失与沿程压力损失的比值。 弯头、三通等配件较少时，k=1.0~2.0； 弯头、三通等配件较多时，k=3.0~5.0。 3.2.通风、空调系统送风机静压的估算

送风机的静压应等于管网的总压力损失加上空气通过过滤器、喷水室（或表冷器）、加热器等空气处理设备的压力损失之和，可按表3-1给出的推荐值采用。

3.3 机械加压送风系统管网的总阻力损失应包括防烟楼梯间、前室、消防前室、合用前室、封闭避难层的正压值。其中防烟楼梯间正压值为40~50Pa ；前室、消防前室、合用前室、封闭避难层的正压值为25~30 Pa 。

4 沿程压力损失的计算

4.1 通过公式计算沿程压力损失 4.1.1 风量

4.1.1.1通过圆形风管的风量

通过圆形风管的风量L （m3/h ）按下式计算：

L=900πd2V （4-1）

式中d ——风管内径，m ；

V ——管内风速，m/s 。 4.1.1.2通过矩形风管的风量

通过矩形风管的风量L （m3/h ）按下式计算：

L=3600abV （4-2）

式中 a ，b ——风管断面的净宽和净高，m 。 4.1. 2 风管沿程压力损失 风管沿程摩擦损失

m

P ∆（Pa ），可按下式计算：

l

p P m m ∆=∆ （4-3）

式中

m

p ∆——单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m ；

l ——风管长度，m 。

4.1.3 单位管长沿程摩擦阻力 单位管长沿程摩擦阻力

m

p ∆，可按下式计算：

22ρ

λV d p e

m =

∆ （4-4）

式中

λ——摩擦阻力系数；

ρ——空气密度，kg/m3；

e

d ——风管当量直径，m ；

对于圆形风管：

d

d e =

对于非圆形风管：

P F

d e 4=

(4-5)

例如，对于矩形风管：

b a ab d e +=

2

对于扁圆风管：

)

(4

2

A B A A F -+=

π