通风管道局部损失(WK).
通风管道设计基本知识与计算
1
目录
风管设计基本知识 风管的沿程压力损失 风管的局部压力损失 风管内的压力分布 风管的设计方法
2
风管设计基本知识
风管设计的基本任务：确定风管形状、选择风管 的尺寸 ，计算风管的压力损失。
风管压力损失= 沿程损失 + 局部损失 风管有圆形风管与矩形风管。
36
风管内的压力分布（单风机系统）
单风机系统风管内压力的变化
37
风管内的压力分布（单风机系统）
风管断面不变时，全压和静压的损失是相等的 风管扩张时，动压减小，全压减小，静压可能增大
所增加的静压值就是静压复得。 风管收缩时，动压加大，全压和静压都减小
但它们减小得值是不相等的。 风管出口处，全压损失取决于出风口的形状和流动特性
标准状态：大气压力为101325Pa，温度为20ºC， 密度为1.2Kg/m³,运动粘度
24
目录
风管设计基本知识 风管的沿程压力损失 风管的局部压力损失 风管内的压力分布 风管的设计方法
25
风管的局部压力损失
局部压力损失按下式计算：
局部阻力系数通常由查表获得
26
风管的局部压力损失
19
风管的沿程压力损失
风量：通过圆形风管的风量(m³/h)按下式计算 通过矩形风管的风量按下式计算
20
风管的沿程压力损失
长度为l(m)的风管的沿程压力损失按下式计算 单位管长的沿程压力损失按下式计算
21
风管的沿程压力损失
摩擦阻力系数按下式计算
沿程压力损失可以按上式计算，也可以查表计算
Δ Pj = 0.3× 6²×1.2 / 2 = 6.48Pa
Δ Pj = 0.3× 12²×1.2 / 2 = 25.92Pa
通风管道阻力如何计算
通风管道阻力如何计算（圆形风管/矩形风管）发布：2012-08-09 10:50:45通风管道阻力如何计算?通风管道是通风系统、通风工程中很重要的一个环节，通风管道的好与坏关系到通风工程的成败与否，关系到通风系统运转的优良与低劣，所以说通风管道设计是否合理是整个通风空调工程中不可不做为重中之重的一部分，通风管道设计的各种问题我们都要认真对待。
当空气在通风管道内流动，通风管道内阻力可分两种：Ⅰ摩擦阻力（沿程阻力）：空气本身粘滞性以及与管壁间摩擦产生的沿程能量损失Ⅱ局部阻力：空气流经通风管道中管件及设备时，因为流速大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失一、摩擦阻力（沿程阻力）根据流体力学原理，空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下面公式计算：ΔPm=λν2ρl/8Rs圆形风管摩擦阻力计算公式可写为：ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力（比摩阻）为：Rs=λν2ρ/2D以上公式中：λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速，m/sρ————空气的密度，Kg/m3l ————风管长度，mRs————风管的水力半径，mf————管道中充满流体部分的横断面积，m2P————湿周，在通风、空调系统中既为风管的周长，mD————圆形风管直径，m特别注意的是矩形风管的摩擦阻力计算：日常使用的风阻线图是根据圆形风管得出，首先我们要把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管得出，即折算成当量直径。
再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种流速当量直径：Dv=2ab/(a+b)流量当量直径：DL=1.3（ab）0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算时，应注意其对应关系：采用流速当量直径时，必须用矩形中的空气流速去查出阻力；采用流量当量直径时，必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。
二、局部阻力当空气流动断面变化的管件（如各种变径管、风管进出口、阀门）、流向变化的管件（弯头）流量变化的管件（如三通、四通、风管的侧面送、排风口）都会产生局部阻力。
通风管道沿程损失(WK).
F ab R .......(6.14) P 2(a b)
// s
v、Rm相等，Rs一定相等
矩形风管的流速当量直径
D ab R R 4 2(a b)
/ s // s
2ab D Dv ......(6.15) ab
2、流量当量直径 假设某一圆形风管中空气的流量与 矩形风管中空气的流量相等，且两风管 的单位长度沿程损失也相等，此时圆形 风管直径就称为该矩形风管流量当量直 径DL。
三、矩形风管的沿程损失 当量直径就是与矩形风管有相同单 位长度沿程损失的圆形风管直径，它分 为流速当量直径和流量当量直径两种。 1、流速当量直径 假设某一圆形风管中空气的流速与 矩形风管中空气的流速相等，且两风管 的单位长度沿程损失相等，此时圆形风 管直径就称为该矩形风管流速当量直径。
Pm 1 v 2 Rm l 4 Rs 2
为方便起见，表6.3列出了标准尺 寸的钢板矩形风管计算表。制表条件 同图6.2、表6.1，这样即可直接查出 对应矩形风管的单位管长沿程损失 （比摩阻），但应注意表中的风量是 按风道长边和短边的内边长得出的。
0.25 K
/ Rm K Rm ......(6.11)
表 6.2
各种材料的粗糙度
管道材料 K（mm） 管道材料 K（mm） 薄钢板和 0.15~0.18 胶合板 1.0 镀锌钢板 3~6 塑料板 0.01~0.05 砖管道 1.0 1~3 矿渣石膏板 混凝土管道 矿渣混凝土 1.5 0.2~1.0 木板 板
图6.2为通风管道单位长度摩擦阻 力线算图；表6.1为钢板圆形风管 (k=0.15mm) 计算表。编制条件： P=101.3kPa,t=20℃,ρ=1.2Kg/m3, ν=15.06×10-6m2/s,使用条件与编制条 件不同，Rm要修正: 1）大气温度、大气压力修正
(完整版)管道内的局部阻力及损失计算
第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中，不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失，而且也存在有各种各样的其它管件，如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当流体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫急剧地发生改变，因而出现流体质点的撞击，产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。
此时由于粘性的作用，流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换，从而阻碍着流体的运动。
这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失，其阻力称为局部阻力。
因此一般的管路系统中，既有沿程损失，又有局部损失。
4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样，而且十分复杂，因此很难概括全面。
这里结合几种常见的管道来说明。
（）（）图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道，由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 （）所示，而且由于流体惯性的作用，流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面，而是在拐角的尖点处离开了壁面，出现了一系列的旋涡。
进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张，直到 2 截面处流体充满了整个管截面。
在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用，使得一部分机械能不可逆的转换成热能，在流动过程中，不断地有微团被主流带走，同时也有微团补充到拐角区，这种流体微团的不断补充和带走，必然产生撞击、摩擦和质量交换，从而消耗一部分机械能。
另一方面，进入大管流体的流速必然重新分配，增加了流体的相对运动，并导致流体的进一步的摩擦和撞击。
局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。
图4.9（）给出了弯曲管道的流动。
由于管道弯曲，流线会发生弯曲，流体在受到向心力的作用下，管壁外侧的压力高于内侧的压力。
在管壁的外侧，压强先增加而后减小，同时内侧的压强先减小后增加，这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。
综上所述，碰撞和旋涡是产生局部损失的主要原因。
当然在 1-2之间也存在沿程损失，一般来说，局部损失比沿程损失要大得多。
管道内的局部阻力及损失计算
第四节管道内的局部阻力及损失计算在实际的管路系统中，不但存在上一节所讲的在等截面直管中的沿程损失，而且也存在有各种各样的其它管件，如弯管、流道突然扩大或缩小、阀门、三通等，当流体流过这些管道的局部区域时，流速大小和方向被迫急剧地发生改变，因而出现流体质点的撞击，产生旋涡、二次流以及流动的分离及再附壁现象。
此时由于粘性的作用，流体质点间发生剧烈的摩擦和动量交换，从而阻碍着流体的运动。
这种在局部障碍物处产生的损失称为局部损失，其阻力称为局部阻力。
因此一般的管路系统中，既有沿程损失，又有局部损失。
4.4.1 局部损失的产生的原因及计算一、产生局部损失的原因产生局部损失的原因多种多样，而且十分复杂，因此很难概括全面。
这里结合几种常见的管道来说明。
（）（）图4.9 局部损失的原因对于突然扩张的管道，由于流体从小管道突然进入大管道如图 4.9 （）所示，而且由于流体惯性的作用，流体质点在突然扩张处不可能马上贴附于壁面，而是在拐角的尖点处离开了壁面，出现了一系列的旋涡。
进一步随着流体流动截面面积的不断的扩张，直到 2 截面处流体充满了整个管截面。
在拐角处由于流体微团相互之间的摩擦作用，使得一部分机械能不可逆的转换成热能，在流动过程中，不断地有微团被主流带走，同时也有微团补充到拐角区，这种流体微团的不断补充和带走，必然产生撞击、摩擦和质量交换，从而消耗一部分机械能。
另一方面，进入大管流体的流速必然重新分配，增加了流体的相对运动，并导致流体的进一步的摩擦和撞击。
局部损失就发生在旋涡开始到消失的一段距离上。
图4.9（）给出了弯曲管道的流动。
由于管道弯曲，流线会发生弯曲，流体在受到向心力的作用下，管壁外侧的压力高于内侧的压力。
在管壁的外侧，压强先增加而后减小，同时内侧的压强先减小后增加，这样流体在管内形成螺旋状的交替流动。
风管管件损失计算47页PPT
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
风管管件损失计算
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
47
管路及附件损失估算表
管径 （mm）
流量（L/s）
1 2 4 6 8 10
25 3.27 13
38 2.8 11 55
15 20
50 0.8 3.1 13 29
25 30
65
0.8 3.2 7.1 13 20
40 50
75
0.4 1.6 3.3 5.9 9.6 21.6
60 70
100
0.4 0.8 1.3 2.1 6.8 8.6 13 19.4
备注：1.按新铸铁管为标准，以100米直管损失米数计，旧管加倍。塑料管为钢管的0.7倍，胶管与钢管相同，铸铁管为钢管的1.4倍。
阀及弯管折合直管长度（每个）
种类
折合直管直径倍数
备注
标准弯管 全开闸阀 逆止阀
底阀
12
未畅开加倍
25
100
100
部分堵塞加倍
注：例如100mm直径管，底阀折合100倍直径等于 100×100=10000mm=10m直径长度，假定流量为8L/s查上 表，直管每100米损失1.3m，则10m损失0.13m，即一个
200
0.13 0.26 0.37 0.53 0.93 1.5 2.1 2.9 3.7 4.7 6.1 7.2 8.5
180 200
250
0.07 0.12 0.18 0.3 0.48 0.68 0.93 1.2 1.5 1.9 2.3 2.8 3.3 3.7 4.9 6.5
300
0.07 0.12 0.19 0.27 0.37 0.49 0.61 0.76 0.9 1.1 1.3 1.5 2 2.4 3
80 90
125
0.23 0.4 0.63 1.3 2.7 4.1 5.9 10.7
工程流力力学-42第六章第八节局部损失
五、局阻件之间的相互干扰和减阻措施
2. 减阻措施 意义: 节能 措施: 内因，添加剂技术
边界条件，减少流动干扰
§6-8 管路中的局部损失 小 结 1. 局部阻力计算公式
通用公式
hj
v２ 2g
- - - - - -局部阻力系数
2. 作业 6-19
z 1
p1
z2
p2
v2 g
(v
2
v1)
(2)
将 (2) 代入 (1), 得
hj
v2 g
(v 2
v1)
v
2 1
v
2 2
2g
或表达为
v
2 1
2v1v 2
v
2 2
(v1 v2 )2
v2
2g
2g
2g
hj
1
A A
1 2
h f h ex
5~8
min
3. 渐缩管
(1) 直线渐缩
8 sin
1
A2 A1
2
2
(2) 曲线渐缩
0.06 ~ 0.005
4. 弯头 (1) 折角弯头
0.946 sin 2 2 . 047 sin 4
68管路中的局部损失一局部阻力的一般分析二管径突然扩大处的局部损失三其他类型的局部损失四局部损失的当量管长五局阻件之间的相互干扰和减阻措施一局部阻力的一般分析局部阻力按产生原因可分为四种类型以流通截面突然缩小为例分析较大的局部损失总和旋涡区的存在相对应旋涡区主要存在于
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当合流三通内直管的气流速度大于 支管的气流速度时，会发生直管气流引 射支管气流的作用，有时支管的局部阻 力出现负值，同样直管的局部阻力也会 出现负值，但不可能同时出现负值。为 避免引射时的能量损失，减小局部阻力， 如图5.12，应使
v1≈v2≈v3， 即F1+ F2 =F3，以避 免出现这种现象。
图5.6 矩形弯管
图5.7 内外弧型矩形弯管 导流片的设置
国家标准设计图集各种导流叶片做法
表5.2 内外弧型矩形弯管导流片片数及设置位置
图5.8 内弧、内斜线外直角和内外直角矩形弯管导流片的设置 表5.3 单弧形或双弧形导流片圆弧半径及片距( mm)
2.变径尽量用渐扩、渐缩。（图5.9）
3.管道 与风机接管 处避免局部 涡流。（图 5.10）
图5.12 合流三通
5．风管的进、出口：气流流出时将 流出前的能量全部损失掉，损失值等于 出口动压，因此可采用渐扩管（扩压管） 来降低出口动压损失。图5.13所示，空
气进入风管会产生涡流而 造成局部阻力,可采取措施 减少涡流,降低其局部阻力。
图5.14 风管渐扩进口实物
图5.13 风管进口
局部损失
α=8~10 °（<45°）
图5.9 渐扩管内的空气流动
D叶轮直径
图5.10 风机进出口的管道连接
4．三通的局部阻力大小与断面形 状、两支管夹角、支管与总管的截面比 有关，为减小三通的局部阻力，应尽量 使支管与干管连接的夹角不超过30°， 如图5.12所示。
图5.11 三通支管和干管的连接
图5.12 合流三通
三通、变径、风帽、阀门等。
局部损失计算公式
式中
Pj
v 2
2
Pa
ρ——管道里空气密度,kg/m3;
v——管道里空气的流动速度,m/s;
ξ——局部阻力系数（部分局部管
件见表5.1），摘自《全国通用通风管
道配件图表》。
表5.1
表5.1（续1）
表5.1（续）
表5.1（续2）
表5.1（续3）
通风管道的局部损失
1—密闭排尘罩； 2—风管； 5
3—风机；4—除尘器；5—风帽
弯头
F1 v1
F2 v2
F3 v3
合流三通
图5.1 除尘系统
渐扩管内的 排风)除尘系统，风 管用单线表示，其实是矩形或圆形管道。 风机要克服管道和设备的总阻力损失。
管道的总损失=沿程损失+局部损失 今天我们要讲的是局部阻力损失。 风道中的流动空气，当其方向和断面大 小发生变化和通过管件设备时，由于在 边界急剧改变的区域出现旋涡区和流速 的重新分布而产生的阻力称为局部阻力， 克服局部阻力而引起的能量损失称为局 部阻力损失,简称局部损失，如弯头、
Pj
v 2
2
Pa
总结一下:通风系统中，局部损失所造
成的能量损失占有很大比例，要减少局部阻
力，必须采取如下措施：
1.管道短直，避免弯头。
2.变径尽量用渐扩、渐缩。
3.管道与风机接管处避免局部涡流。
4.三通的夹角不超过30o 。
5.风管的进、出口减少涡流,降低局部
损失。
局部损失
Pj
v 2
2
Pa
通风系统中,局部损失所造成的能
量损失占有很大比例。降低损失就降低
了风机全压，就节约了风机的耗电量。
风量确定时，根据推荐风速确定管道的
尺寸，这样速度就是一个定值，要减少
局部阻力，就要要降低局部阻力系数，
《全国通用通风管道配件图表》推荐钢
板矩形风管配件正确做法，下面我们讲
讲降低局部阻力系数必须采取的措施：
1.管道短直，避免弯头。 下面列举的弯头要避免图中“差” (局部阻力系数大)的做法。弯头转弯半 径越大越好,必要时在弯头内设导流叶片。
图5.2 圆形风管弯头
图5.3 矩形风管弯头
图5.4 几种矩形弯头的局部阻力系数
图5.5 导流叶片
国家标准设计图集各种导流叶片做法