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不同規(guī)格通風(fēng)管道阻力和濕周對比及計算方式

作者: 點擊::490 發(fā)表時間:2022-09-16

不同規(guī)格通風(fēng)管道阻力和濕周對比及計算方式

一、阻力比較

我們在進(jìn)行通風(fēng)管道計算時,通常離不開流量(風(fēng)量)、單位摩擦阻力、雷諾數(shù)和摩擦阻力系數(shù)這四大要素。

計算時,通過簡化雷諾公式為

Ro=vd/ν

式中v為運動粘滯系數(shù)(米2/秒)

ν為風(fēng)速(米/秒)

d為風(fēng)管內(nèi)徑(米)

從這一公式中也可以看,運動粘滯系數(shù)和管徑一定的情況下,雷諾數(shù)越大,ν值也就越小,其動力越小。

根據(jù)英國學(xué)者雷諾的實驗所知,層流和率流的產(chǎn)生,興流體流經(jīng)的容積斷面尺寸、特征速度(平均流速)和流體的粘性系數(shù)以及密度有關(guān)、見無量綱量---Ro相似準(zhǔn)則數(shù)公式:

Ro=udP/U=ud/ν

式中:

Ro--為無量綱量(相似準(zhǔn)則數(shù))

u--為平均流速。

d--為特征尺寸。

P--為液體的密度。

U--為液體的粘性系數(shù)。

ν--為特征速度。

根據(jù)公式:我們可以求證斷面面積為1平方米的矩形管和橢圓管的相似準(zhǔn)則Ro,假設(shè)流經(jīng)此管道水的平均流速u為5m/s,特征速度ν為1.13×10-6m2/s.斷面形狀為矩形時的相似準(zhǔn)則數(shù)為Ro1;斷面形狀為橢圓形狀時的相似準(zhǔn)則數(shù)為Ro2。將已知條件代入無量綱量公式,Ro1=5×1/(1.13×10-6)>Ro2=0.5×0.5×1.28/(1.13×1)

通過計算,斷面為矩形的1平方米矩形管道雷諾數(shù)大于斷面為橢圓形的1平方米橢圓形管道雷諾數(shù)。這也說明了矩形風(fēng)管的阻力大于橢圓狀的風(fēng)管。

二、濕周的比較

我們知道,計算它們濕周的前提是要算出它們的周長,顧名思義,濕周也就是其濕潤的周長,即周長。

橢圓形周長的計算公式是

周長P=3.14×[1.5(a+b)-(a×b)1/2]

其中,a為橢圓的長半徑,b為橢圓的短半徑.橢圓形斷面積的計算公式是:

S=3.14×0.5A×0.5B

其中,A為橢圓的長徑,B為橢圓的短徑

從產(chǎn)品目錄表中查出,一平方米斷面面積的橢圓形風(fēng)管的長徑A為2000mm,短徑B為600mm.

則:它的四周

P=3.14×[1.5×(1+0.3)-(1×0.3)1/2]=4(M)

求斷面面積為一平方米的矩形風(fēng)管的濕周

設(shè)它的邊矩尺寸為(A×B)2000×500

即:它的濕周

P=5(M)

由此可見,橢圓形風(fēng)管的濕周比矩形風(fēng)管小20%,也就是說同樣斷面面積的風(fēng)管,橢圓形風(fēng)管的周長僅為矩形風(fēng)管的80%,如果把同樣斷面面積的矩形風(fēng)管再變革一下,設(shè)定長矩為2500mm、短矩為400mm時,它的濕周是5.8m,則比橢圓形風(fēng)管大31%。所以,橢圓斷面形狀的空調(diào)風(fēng)管濕周小。

綜上所述,由于濕周的增大,也就是周長增大,周長增大意味著所需材料增多,從而投資的成本增加。

三、產(chǎn)品構(gòu)造比較

1.普通的鐵皮矩形風(fēng)管和超級風(fēng)管需花費人工制作,橢圓風(fēng)管全自動機(jī)械加工。

2.超級風(fēng)管接縫連接處需打上密封膠、時間一長,容易脫落,使用壽命短。橢圓風(fēng)管一次成形,機(jī)械絞制而成的接縫強(qiáng)度極大,氣密度高。

3.超級風(fēng)管和矩形風(fēng)管其強(qiáng)度和耐風(fēng)壓不夠,斷而過大的風(fēng)管,還需增加加強(qiáng)筋,這樣會引起共震,產(chǎn)生噪音。橢圓管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、剛性好、無需加強(qiáng)筋,避免二次噪音的產(chǎn)生。

4.橢圓風(fēng)管現(xiàn)場安裝方便,工作中無需投入大量的人力和物力。比一般風(fēng)管提高工效5-10倍。