圆形风道的直径为800mm,风量为36000m3/h,空气的运动粘滞系数为15.7×10-6m2/s,风道当量粗糙度为0.1mm,在长度为12m管段上测得沿程阻力为45Pa,用莫迪公式计算风道的沿程阻力系数为()。
A 、1.3
B 、0.13
C 、0.013
D 、0.0013
【正确答案:C】
圆形风道的风速为:,则雷诺数:,由于Re大>>2000,所以按紊流计算,由莫迪公式:,可以解得λ=0.013。
风管内空气流动的阻力有两种:
(1)是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;
(2)另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
计算方法:
(1) 摩擦阻力 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 下式计算:
ΔPm=λν2ρl/8Rs
对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为:
ΔPm=λν2ρl/2D
Rs=λν2ρ/2D
以上各式中 λ————摩擦阻力系数;
ν————风管内空气的平均流速,m/s;
ρ————空气的密度,Kg/m3;
l ————风管长度,m;
Rs————风管的水力半径,m;
Rs=f/P
f————管道中充满流体部分的横断面积,m2;
P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m;
D————圆形风管直径,m。
矩形风管的摩擦阻力计算 我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该 图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,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是,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。
(2) 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。
局部阻力按下式计算:
Z=ξν2ρ/2
ξ————局部阻力系数。
局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例,在设计时应加以注意,为了减小局部阻力,通常采用以下措施:
a. 弯头 布置管道时,应尽量取直线,减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大于圆形
(1~2)倍管径;矩形风管弯头断面的长宽比愈大,阻力愈小;矩形直角弯头,应在其中设 导流片。
b.三通
三通内流速不同的两股气流汇合时的碰撞,以及气流速度改变时形成的涡流是造成局部 阻力的原因。为了减小三通的局部阻力,应注意支管和干管的连接,减小其夹角;还应尽 量使支管和干管内的流速保持相等。.
在管道设计时应注意以下几点:
(1) 渐扩管和渐缩管中心角最好是在8~15o。
(2)三通的直管阻力与支管阻力要分别计算。
(3)尽量降低出风口的流速。
空气在30度时的动力粘滞系数为1.87×10负5次方PA.S。
用户把流体地内摩擦也称作粘滞性。物理学上用粘滞系数h(单位为泊)来表示流体粘滞性的大小。葡萄糖浆的粘滞系数h=6.6x1011泊,较大,水的粘滞系数h=8.01x10-3泊,较小。实际上所有流体都有不同程度的粘滞性。而且对于大多数液体,h随温度上升而下降。
扩展资料:
注意事项:
1、当液体流动时,液体质点之间存在着相对运动,这时质点之间会产生内摩擦力反抗它们之间的相对运动,液体的这种性质称为粘滞性,这种质点之间的内摩擦力,相邻液层之间内摩擦力的大小F由牛顿内摩擦力定律给出。
2、液体受到的外界压力变化而引起液体体积改变的特性称为液体的压缩性。液体压缩性的大小,可用体积压缩系数β或体积弹性系数K表示。
3、表面张力是仅在液体自由表面上存在的局部水力现象,使液体表面有尽量缩小的趋势。对体积小的液体,表面缩小趋于球体状,如荷叶上的水珠等。表面张力的大小用表面张力系数σ度量,它表示液体自由面上单位长度所受到拉力的大小,单位为(N/m) 。
参考资料来源:百度百科-粘滞系数
风管的阻力为300Pa/米。新风机组5000风量的余压大概300多pa。按每条管道设计风量200m3/h来
计算,20Pa的静压可满足1个弯头、1个可调风口和6米长的φ160的管径。按每条管道设计风量
150m3/h来计算,20Pa的静压可满足2个弯头、1个可调风口和10米长的φ160的管径。
扩展资料:
根据对纤维材料和布袋风管的综合性研究得到摩擦阻力系数不大于0.024(铁皮风管大约0.019),
由于布风管风管延长度方向上都有送风孔,管内平均风速就是风管入口速度的1/2。
γ 一般表示重度,ρ才表示密度。所以计算每米管道的沿程摩擦阻力公式:R=(λ/d)*(ρV^2/2)式中风
管摩擦阻力系数λ可按下式试算:
1、/√λ = -2 Lg[k/(3.71d)+2.51/(Re√λ)] 。
例:某风管由钢板制作,粗糙度K=0.15mm,风管直径d=200mm,流量 Q= 1500m^3/h=
0.42m^3/s,计算每米管道的沿程摩擦阻力。
取空气密度ρ=1.2kg/m^3,运动粘滞系数ν=15.06×10^(-6)m^2/s。流速
V=4Q/(πd^2)=4×0.42/(π×0.2^2)=13.7m/s,雷诺数Re=Vd/
ν=13.7*0.2/15.06×10^(-6)=181939,由1/√λ = -2 Lg[k/(3.7d) 2.51/(Re√λ)] 试算得 λ=0.0201。
每米管道的沿程摩擦阻力R=(λ/d)×(ρV^2/2)=(0.0201/0.2)×(1.2×13.7^2/2)= 11.32 Pa/m。
参考资料来源:中国知网—风管标准弯头和变径管的局部阻力试验