通風(fēng)工程，除塵工程中風(fēng)管內(nèi)的壓力損失如何計(jì)算？

空氣在風(fēng)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的壓力損失有兩種形式：摩擦壓力損失和局部壓力損失。

一、摩擦壓力損失

空氣在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，單位長(zhǎng)度管道的摩擦壓力損失按下式計(jì)算：

R_m=(λ/4Rs)(v²/2) ρ (1)

式中R_m—單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失,pa/m

v—風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速,m/s

ρ—空氣的密度,kg/m³

λ—摩擦阻力系數(shù);

R_s—風(fēng)管的水力半徑,m

圓形風(fēng)管:       R_s=D/4    m                    (2)

式中 D—風(fēng)管直徑,m

矩形風(fēng)管:       R_s=ab/2(a+b)  m              (3)

式中   a、b—矩型風(fēng)管的邊長(zhǎng),m

因此，圓形風(fēng)管的單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失

R_m=(λ/D)(v²/2) EQ ρ pa/m         (4)

摩擦阻力系數(shù)λ與空氣的流動(dòng)狀態(tài)和管壁的粗糙度有關(guān)，在通風(fēng)管道內(nèi)空氣的流動(dòng)狀態(tài)，大多處于水力過(guò)渡區(qū)，通風(fēng)管道推薦按下式計(jì)算   λ值。

1/=-2lg(e/3.7D+2.51/Re)      (5)

式中 e—風(fēng)管內(nèi)壁的粗糙度,mm

進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)為了避免繁瑣的計(jì)算，可使用根據(jù)公式4、5繪制的圖1所示的線算圖，只要流量(L)管徑(D)流速(v)和單位長(zhǎng)度沿程摩擦壓力損失（Rm）四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè),即可利用該圖求得其他兩個(gè)參數(shù)。該圖是在大氣壓力B₀=101.3kpa空氣溫度t₀=20℃    空氣密度ρ₀=1.204kg/m³運(yùn)動(dòng)粘度v₀=15.06×10^-6m²/s管壁粗糙度     e=0.15mm的圓形風(fēng)管等條件下得出的,當(dāng)實(shí)際使用條件與上述條件不符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。

1、密度和粘度的修正：

R_ma=R_m0(ρ_a/ρ₀)^0.91(v_a/v₀)^0.10 (6)

式中       R_ma—實(shí)際的單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失pa/m

=—由圖6-4查出的單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失pa/m

ρ_a—實(shí)際的空氣密度kg/m³

v_a—實(shí)際的空氣運(yùn)動(dòng)粘度m²/s

2空氣溫度和大氣壓力修正:

R_ma=K_tK_BR_m0 pa/m         (7)

式中        K_t—溫度修正系數(shù)

K_B—大氣壓力修正系數(shù)

K_t={(273+20)/(273+t_a)} ^0.825 (8)

式中         t_a—實(shí)際的空氣溫度, ℃

K_B=(B_a/101.3)^0.9 (9)

式中          B_a—實(shí)際的大氣壓力,kpa

K_t 、K_B可由圖2直接查出

3矩形風(fēng)管的摩擦壓力損失計(jì)算:

（1）流速當(dāng)量直徑

設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流速與矩形風(fēng)管內(nèi)的空氣流速相同，并且兩者有相同的單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失,把該圓形風(fēng)管的直徑稱為矩形風(fēng)管以流速為準(zhǔn)的當(dāng)量直徑，以D_v表示,根據(jù)公式5

D_v=2ab/(a+b) m            (10)

（2）流量當(dāng)量直徑

設(shè)某一圓形風(fēng)管中的空氣流量與矩形風(fēng)管中的空氣流量相等，并且兩者有相同的單位長(zhǎng)度摩擦壓力損失,則該圓形風(fēng)管直徑稱為矩形風(fēng)管以流量為準(zhǔn)的當(dāng)量直徑，以D_L表示

D_L=1.30{(ab)^0.625/(a+b)^0.25}m      (11)

利用D_v或D_L計(jì)算矩形風(fēng)管的摩擦壓力損失時(shí),應(yīng)注意其對(duì)應(yīng)關(guān)系,采用D_v時(shí)必須按D_v和v由圖1查出R_m采用D_L時(shí)必須按D_L及L由圖1查出R_m

4管壁粗糙度的修正

圖1是按粗糙度e=0.15mm的鋼板風(fēng)管繪制的，當(dāng)實(shí)際風(fēng)管的粗作度不同時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行修正。

R_ma = K_t R_m0（pa/m）     (12)

式中   K_t—修正系數(shù),見(jiàn)表3

對(duì)于一般的通風(fēng)除塵管道，粉塵對(duì)摩擦壓力損失的影響很小，例如含塵濃度為50g/m³時(shí),所增大的摩擦壓力損失不超過(guò)2%，因此一般情況下可忽略不計(jì)。