风管选择计算

11.2风管的沿程压力损失

11.2.1 沿程压力损失的基本计算公式

1. 风量

（1）通过圆形风管的风量

通过圆形风管的风量L （m 3/h ）按下式计算：

L=900πd 2V （11.2-1）

式中d ——风管内径，m ；

V ——管内风速，m/s 。 （2）通过矩形风管的风量

通过矩形风管的风量L （m 3/h ）按下式计算：

L=3600abV

（11.2-2）

式中 a ，b ——风管断面的净宽和净高，m 。 2. 风管沿程压力损失

风管盐城摩擦损失m P ∆（Pa ），可按下式计算：

l p P m m ∆=∆ （11.2-3）

式中 m p ∆——单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m ； l ——风管长度，m 。 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 =

∆ （11.2-4）

式中 λ——摩擦阻力系数；

ρ——空气密度，kg/m 3； e d ——风管当量直径，m ；

对于圆形风管： d d e =

对于非圆行风管： P

F

d e 4=

(11.2-5)

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

F ——风管的净断面积，m 2； P ——风管断面的湿周，m ； a ——矩形风管的一边，m ； b ——矩形风管的另一边，m ； A ——扁圆风管的短轴，m ； B ——扁圆风管的长轴，m 。 4.摩擦阻力系数

摩擦阻力系数λ，可按下式计算：

)51

.271.3log(

21

λ

λ

e e R d K +-= （11.2-6） 式中 K ——风管内壁的绝对粗糙度，m ； e R ——雷诺数：

ν

e

e Vd R =

（11.2-7）

ν——运动粘度，s m /2。

11.2.2 沿程压力损失的计算

风管沿程压力损失的确定，有两种方法可以选择。第一，按上述诸公式直接进行计算；第二，查表计算：可以按规定的制表条件事先算就单位管长沿程摩擦阻力)/(m Pa p m ∆，并编成表格供随时查用，当已知风管的计算长度为)(m l 时，即可使用式（11.2-3）算出该段风管的沿程压力损失m P ∆（Pa ）了。下面仅介绍与计算表有关的内容。

1.制表条件

（1）风管断面尺寸 风管规格取自国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB 50243) 。 （2）空气参数

设空气处于标准状态，即大气压力为101.325kPa ，温度为20℃，密度

3/2.1m kg =ρ，运动粘度s m /1006.1526-⨯=ν。

（3）风管内壁的绝对粗糙度

以m K 31015.0-⨯=作为钢板风管内壁绝对粗糙度的标准。其他风管的内壁绝对粗糙度见表11.2-1.

风管内壁的绝对粗糙度 表11.2-1

绝对粗糙度K （mm ） 粗糙等级 典型风管材料及构造 0.03 光滑 洁净的无涂层碳钢板；PVC 塑料；铝 0.09 中等光滑 镀锌钢板纵向咬口，管段长1200mm 0.15 一般 镀锌钢板纵向咬口，管段长760mm 0.90 中等粗糙 镀锌钢板螺旋咬口；玻璃钢风管 3.00 粗糙 内表面喷涂的玻璃钢风管；金属软管；混凝土

2.单位长度沿程压力损失的标准计算表

（1）钢板圆形风管单位长度沿程压力损失计算

钢板圆形风管单位长度摩擦阻力，可直接查表11.2-2。

注：除尘风管单位长度沿程压力损失计算表见第9章。

（2）钢板矩形风管单位长度沿程压力损失计算

钢板矩形风管单位长度摩擦阻力，可直接查表11.2-3。

除尘风管单位长度沿程压力损失计算，可查第9章表9.4-17“除尘风管计算表”。 3.标准计算表的套用

（1）异形断面风管的套用

非标准断面的金属风管，使用标准计算表的步骤如下： 1）算出风管的净断面积F （m 2）；

2）根据风管的净断面积F 和风管的计算风量，算出风速V （m/s ）； 3）按公式（11.2-5）求出风管当量直径d e （m ）；

4）最后，根据风速V 和当量直径d e 查圆形风管标准计算表，得出该非标准断面风管的单位长度摩擦阻力。 （2）绝对粗糙度的修正

对于内壁的当量绝对粗糙度m K 31015.0-⨯≠的风管，其单位长度摩擦阻力值，可以先查风管标准计算表，之后乘以表11.2-4给出的修正系数。

当风管内的空气出于非标准状态时，风管单位长度摩擦阻力实际值的确定方法是：先由计算表查出的风管单位长度摩擦阻力的标准值，然后再乘以2.1/ρ的修正系数，其中)/(3m kg ρ为实际状态下的空气密度，可近似按下式确定：

t

P b

+=27347

.3ρ （11.2-8） 式中 P b ——实际大气压，kPa ；

t ——风管内的空气温度，℃。 4沿程压力损失的简化计算

在使用受算法或者使用Excel 电子表格计算风管的沿程压力损失时，由于摩擦阻力系数λ计算式（11.2-6）是超越方程，只能通过迭代运算近似求解，很不方便，此时可考虑使用能够直接求解的简化计算公式。

下列近似公示适用于内壁绝对粗糙度为31015.0-⨯=K m 的钢板风管：

075.021.00175.0--=V D λ (11.2-9)

925.121.121005.1V D p m --⨯=∆ （11.2-10）

对于内壁绝对粗糙度m K 31015.0-⨯≠的风管，其单位长度摩擦阻力值，应先按式（11.2-10）进行计算，之后再根据该风管的实际粗糙度乘以表11.2-4给出的修正系数。

11.3 风管的局部压力损失

11.3.1 局部压力损失

当空气刘静风管系统的配件及设备时，由于气流流动方向的改变，流过断面的变化和流量的变化而出现涡流时产生了局部阻力，为克服局部阻力而引起的能量损失，成为局部阻力损失)(Pa P j ∆，并按下式计算：

2

2ρ

ζV P j =∆ (11.3-1)

式中 ζ——局部阻力系数；

V ——风管内部局部压力损失发生处的空气流速，m/s ； ρ——空气密度，kg/m 3。

通风、空调风管系统中产生局部阻力的配件，主要包括空气进口、弯管、变径管、三（四）通管、风量调节阀和空气出口等。大多数配件的局部阻力系数ζ值是通过实验确定的。选用局部阻力系数计算局部压力损失时，必须采用实验时所对应的流速和动压（2/2ρV ）。

需要说明的是，局部压力损失沿着风管长度上产生，不能将它从摩擦损失中分离出来。为了简化计算，假定局部压力损失集中在配件的一个断面上，不考虑