管道阻力基本计算方法.doc

管道阻力基本计算方法.doc管道阻力基本计算方法
管道阻力基本计算方法
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管道阻力基本计算方法
管道阻力计算
空气在风管内的流动阻力有两种形式： 一是因为空气自己的黏滞性以及空气与管壁间的
摩擦所产生的阻力称为摩擦阻力；另一是空气流经管道中的管件时 (如三通、弯优等 )，流速的大小和方向发生变化，由此产生的局部涡流所惹起的阻力，称为局部阻力。
一、摩擦阻力
依据流体力学原理，空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦阻力按下式计算：
v2
Rm
4Rs
2
(5— 3)
式中 Rm——单位长度摩擦阻力， Pa／m；
υ——风管内空气的均匀流速， m／ s；
ρ——空气的密度， kg／ m3 ；
λ——摩擦阻力系数；
Rs——风管的水力半径， m。
对圆形风管：
Rs
D
4
(5— 4)
式中
D——风管直径， m。
对矩形风管
Rs
ab
2(a
b)
(5— 5)
式中
a， b——矩形风管的边长， m。
所以，圆形风管的单位长度摩擦阻力
Rm
v2
D 2
(5— 6)
摩擦阻力系数λ与空气在风管内的流动状态微风管内壁的粗拙度相关。
计算摩擦阻力系
数的公式好多， 美国、日本、 德国的一些暖通手册和我国通用通风管道计算表中所采纳的公
式以下：
1
2 lg(
K
)
Re
(5— 7)
式中
K ——风管内壁粗拙度，
mm；
Re——雷诺数。
Re

vd
(5—8)
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式中 υ——风管内空气流速， m／ s；
d——风管内径， m；
ν——运动黏度， m2／ s。
在实质应用中，为了防止烦杂的计算，可制成各样形式的计算表或线解图。图 5— 2 是
计算圆形钢板风管的线解图。它是在气体压力 B＝101． 3kPa、温度 t=20 ℃、管壁粗拙度 K
＝ 0．15mm 等条件下得出的。经核算，按此图查得的 Rm 值与《全国通用通风管道计算表》
查得的λ／ d 值算出的 Rm 值基本一致，其偏差已可知足工程设计的需要。只需已知风量、
管径、流速、单位摩擦阻力 4 个参数中的随意两个，即可利用该图求得其他两个参数，计算
很方便。
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图 5— 2

圆形钢板风管计算线解图
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[例 ] 有一个 10m 长薄钢板风管，已知风量 L ＝ 2400m3／ h，流速υ＝ 16m／ s，管壁粗
糙度 K ＝ 0． 15mm，求该风管直径 d 及风管摩擦阻力 R。
解 利用线解图 5— 2，在纵坐标上找到风量 L ＝ 2400m3／h，从这点向右做垂线，与流
速υ＝ 16m／s 的斜线订交于一点，在经过该点表示风管直径的斜线上读得 d＝230mm。再
过该点做垂直于横坐标的垂线，在与表示单位摩擦阻力的横坐标交点上直接读得 Rm ＝
13． 5Pa／m。
该段风管摩擦阻力为：
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R＝ Rml ＝ 13． 5× 10Pa＝ 135Pa
不论是依据 《全国通用通风管道计算表》 ，仍是按图 5— 2 计算风管时， 如被输送空气的温度不等于 20℃，并且相差较大时，则应付 R。值进行修正，