空氣摩擦加熱風(fēng)機(jī)原理：暖風(fēng)機(jī)發(fā)熱的原理是什么？

　　PTC加熱器按傳導(dǎo)方式分 (1)以熱傳導(dǎo)為主的PTC陶瓷加熱器.其特點(diǎn)是通過PTC發(fā)熱元件表面安裝的電極板(導(dǎo)電兼?zhèn)鳠?絕緣層(隔電兼?zhèn)鳠?導(dǎo)熱蓄熱板(有的還附加有導(dǎo)熱膠)等多層傳熱結(jié)構(gòu),把PTC元件發(fā)出的熱量傳到被加熱的物體上. (2)以所形成的熱風(fēng)進(jìn)行對(duì)流式傳熱的各種PTC陶瓷熱風(fēng)器.其特點(diǎn)是輸出功率大,并能自動(dòng)調(diào)節(jié)吹出風(fēng)溫和輸出熱量. (3)紅外線輻射加熱器.其特點(diǎn)實(shí)際利用PTC元件或?qū)岚灞砻嫜杆侔l(fā)出的熱量直接或間接地激發(fā)接觸其表面的遠(yuǎn)紅外涂料或遠(yuǎn)紅外材料使之輻射出紅外線,便構(gòu)成了PTC陶瓷紅外輻射加熱器. PTC加熱器按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分 (1)普通實(shí)用型PTC陶瓷加熱器.這類器具主要有: 電熱蚊藥驅(qū)蚊器、暖手器、干燥器、電熱板、電燙斗、電烙鐵、電熱粘合器、卷發(fā)燙發(fā)器等.其特點(diǎn)是功率不大，但熱效率高很實(shí)用. (2)自動(dòng)恒溫型PTC加熱器.這類器具主要有：小型晶體器件恒溫槽、恒溫培養(yǎng)箱、電子保溫瓶、 保溫箱、保溫杯、保溫盤、保溫柜、保溫桌等。其特點(diǎn)是自動(dòng)保溫、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 恒溫特性好、熱效率高、使用環(huán)境溫度范圍寬. (3)熱風(fēng)PTC加熱器.這類熱風(fēng)PTC加熱器主要有：小型溫風(fēng)取暖器、電吹風(fēng)、暖房機(jī)、烘干機(jī)、干衣柜、干衣機(jī)、工業(yè)烘干設(shè)備等. 其特點(diǎn)是輸出熱風(fēng)功率大、速熱、安全、能自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)溫和功耗。問題2：PTC暖風(fēng)機(jī)不會(huì)耗氧。問題3： 會(huì)使臥室空氣干燥，最好買臺(tái)加濕器。

空氣摩擦加熱風(fēng)機(jī)原理：汽車空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)的組成和工作原理

　　汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)可以將車內(nèi)的空氣或從車外吸入車內(nèi)的空氣加熱，提高車內(nèi)的溫度。汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)有許多，按熱源的不同可分為熱水取暖系統(tǒng)、燃?xì)馊∨到y(tǒng)、取暖系統(tǒng)等，目前小車上主要采用熱水取暖系統(tǒng)，大型車輛上主要采用燃?xì)馊∨到y(tǒng)。

　　汽車空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)的組成

　　1) 熱水取暖系統(tǒng)的工作原理

　　熱水取暖系統(tǒng)的熱源通常采用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水，使冷卻水流過一個(gè)加熱器芯，再使用鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣吹過加熱器芯加熱空氣，使車內(nèi)的溫度升高，見圖4－40。

　　(汽車維修技術(shù)網(wǎng)

　　的組成和

　　圖4-40 熱水取暖系統(tǒng)的工作原理

　　2) 熱水取暖系統(tǒng)的組成和部件的

　　熱水取暖系統(tǒng)主要由加熱器芯、水閥、鼓風(fēng)機(jī)、控制面板等組成。

　?。?）加熱器芯

　　加熱器芯的結(jié)構(gòu)如圖4－41所示，由水管和散熱器片組成，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水進(jìn)入加熱器芯的水管，通過散熱器片散熱后，再返回發(fā)動(dòng)機(jī)的。

　　圖4-41 加熱器芯

　　（2）水閥

　　水閥用來控制進(jìn)入加熱器芯的水量，進(jìn)而調(diào)節(jié)暖風(fēng)系統(tǒng)的加熱量，調(diào)節(jié)時(shí)，可通過控制面板上的調(diào)節(jié)桿或旋鈕進(jìn)行控制，其結(jié)構(gòu)見圖4－42。

　　圖4-42 水閥

　?。?）鼓風(fēng)機(jī)

　　鼓風(fēng)機(jī)由可調(diào)節(jié)速度的和鼠籠式風(fēng)扇組成，其作用是將空氣吹過加熱器芯加熱后送入車內(nèi)。調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度，可以調(diào)節(jié)向車廂內(nèi)的送風(fēng)量。鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖4-43。

　　圖4-43 鼓風(fēng)機(jī)

　　3) 熱水取暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度的方式

　　4) 就暖風(fēng)系統(tǒng)而言，其溫度的調(diào)節(jié)方式有兩種，一種是空氣混合型，另一種是水流調(diào)節(jié)型。

　?。?）空氣混合型

　　這種類型的暖風(fēng)系統(tǒng)在暖風(fēng)的氣道中安裝空氣混合調(diào)節(jié)風(fēng)門，這個(gè)風(fēng)門可以控制通過加熱器芯的空氣和不通過加熱器芯的空氣的比例，實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，目前絕大多數(shù)汽車均采用這種方式，其示意圖見圖4-44。

　　圖4-44 空氣混合型暖風(fēng)系統(tǒng)

　　（2）水流調(diào)節(jié)型

　　這類暖風(fēng)系統(tǒng)采用前述的水閥調(diào)節(jié)流經(jīng)加熱器芯的熱水量，改變加熱器芯本身的溫度，進(jìn)而調(diào)節(jié)溫度。其調(diào)節(jié)的示意圖見圖4-45。

　　在大、中型客車上，僅靠發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的余熱取暖是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求的，為此，在大客車中常采用燃?xì)馊∨到y(tǒng)。燃?xì)馊∨到y(tǒng)的示意圖見圖4-47， 燃油和空氣在中混合燃燒，加熱發(fā)動(dòng)機(jī)的，加熱后的水進(jìn)入加熱器芯向外散熱，降溫后返回發(fā)動(dòng)機(jī)再進(jìn)行循環(huán)。

　　簡(jiǎn)單而供熱可靠，不另需，只要發(fā)動(dòng)機(jī)工作，便可產(chǎn)生熱水。其缺點(diǎn)是必須在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度上升到大循環(huán)時(shí)才能供暖，在寒冷季節(jié)供暖量顯得有些不足，甚至導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過冷，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作；在取暖時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的；大型客車僅依靠這種裝置難以滿足供暖要求，而且新型的效率高， 可用作暖的余熱相對(duì)比少，所需升溫時(shí)間比稍長，。

　　缺點(diǎn)：效率低、復(fù)雜、體積較大，如果熱交換器漏氣，則廢氣進(jìn)入車廂，造成污染。目前很少使用該取曖方式。

空氣摩擦加熱風(fēng)機(jī)原理：空氣懸浮風(fēng)機(jī)的工作原理

　　隨著永磁材料技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，空氣懸浮風(fēng)機(jī)成為世界上新型的電機(jī)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸以20000-轉(zhuǎn)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)效率可達(dá)百分之九十七。永磁無刷高速電機(jī)還配有數(shù)控調(diào)速裝置，使系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單。

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)也是一個(gè)離心鼓風(fēng)機(jī)，電機(jī)本質(zhì)上不同于傳統(tǒng)的風(fēng)扇，這取決于齒輪的增長速度。無齒輪傳動(dòng)大大降低了機(jī)械傳動(dòng)和摩擦帶來的能耗，大大提高了效率。

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)依靠氣動(dòng)場(chǎng)來懸浮軸承并保持高速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)軸承的運(yùn)行方式與傳統(tǒng)滾子軸承不同時(shí)，轉(zhuǎn)軸與軸承之間沒有物理接觸點(diǎn)，因此不需要低能潤滑油損失。這種冷卻方式通過變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，風(fēng)量調(diào)節(jié)精度高、效率高、節(jié)能、噪音低、運(yùn)行可靠、無需長期維護(hù)。

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)高速、無振動(dòng)、低噪音、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能、電磁輻射小，是目前節(jié)能的綠色環(huán)保電機(jī)。在一定程度上，懸浮風(fēng)機(jī)主要采用無油空氣強(qiáng)化冷卻和水冷技術(shù)。散熱片采用導(dǎo)熱性強(qiáng)的鋁合金(AL)制成，無附加能的損耗，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

　　這種設(shè)計(jì)可以確保滾筒風(fēng)機(jī)在炎熱的夏天仍然保持其可靠的工作性能。懸浮風(fēng)機(jī)內(nèi)部出風(fēng)口的旁通管裝有排氣閥和消音器。制造時(shí)，其外殼主要由碳鋼制成，內(nèi)部裝有吸音材料。風(fēng)機(jī)采用氣動(dòng)排氣閥，在停電或異常情況下，能保證風(fēng)機(jī)的穩(wěn)妥關(guān)閉而不受任何影響，美觀大方。

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)通過彈性噴嘴與轉(zhuǎn)鼓風(fēng)機(jī)直接相連，以減少入口管道的壓力損失和噪音。過濾器和消音器是鋼制外殼，內(nèi)部裝有隔音材料。浮風(fēng)機(jī)的方形或矩形可更換濾芯安裝在進(jìn)氣口處，由吸聲材料制成的片狀結(jié)構(gòu)的整體式進(jìn)氣消聲器安裝在鼓風(fēng)機(jī)體內(nèi)的進(jìn)氣口和過濾器之間，以降低進(jìn)氣噪音。

　　另外，空氣懸浮風(fēng)機(jī)由于采用高科技空氣懸浮軸承技術(shù)，完全避免了機(jī)械摩擦和振動(dòng)。經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)量，證明機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離機(jī)器1m處的噪聲級(jí)為80dB。是非常好用的設(shè)備。

空氣摩擦加熱風(fēng)機(jī)原理：空氣流動(dòng)基本原理

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　　1、第二章 空氣流動(dòng)基本原理,主要研究空氣流動(dòng)過程中宏觀力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律以及能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 內(nèi)容： 風(fēng)流壓力、風(fēng)流流動(dòng)方程、通風(fēng)阻力、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流的基本定律、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性、自然通風(fēng)原理、風(fēng)道壓力分布、局部通風(fēng)進(jìn)出口風(fēng)流運(yùn)動(dòng)規(guī)律、置換通風(fēng)原理等內(nèi)容。,本章學(xué)習(xí)目標(biāo),1.掌握風(fēng)道流動(dòng)的空氣靜壓、位壓、動(dòng)壓、全壓的概念及其相應(yīng)關(guān)系 2.掌握空氣流動(dòng)的連續(xù)性方程和能量方程 3.掌握紊流狀態(tài)下的摩擦阻力、局部阻力的計(jì)算 4.了解風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面的風(fēng)速分布 5.掌握通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流的基本定律和簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路特性 6.掌握自然風(fēng)壓的計(jì)算方法 7.了解風(fēng)道通風(fēng)壓力分布 8.了解吸入口與吹出口氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。

　　2、9.掌握均勻送風(fēng)與置換通風(fēng)方式的原理,第一節(jié) 風(fēng)流壓力,風(fēng)流壓力：?jiǎn)挝惑w積空氣所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C(jī)械能。 一、靜壓 1.概念 由分子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的分子動(dòng)能的一部分轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C(jī)械能叫靜壓能，用Ep表示（J/m3）。 當(dāng)空氣分子撞擊到器壁上時(shí)就有了力的效應(yīng)，這種單位面積上力的效應(yīng)稱為靜壓力，簡(jiǎn)稱靜壓，用p表示（N/m2，即Pa） 工業(yè)通風(fēng)中，靜壓即單位面積上受到的垂直作用力。,2.特點(diǎn) （1）無論靜止的空氣還是流動(dòng)的空氣都具有靜壓力。 （2）風(fēng)流中任一點(diǎn)的靜壓各向同值，且垂直作用面。 （3）風(fēng)流靜壓的大小（可用儀表測(cè)量）反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ撵o壓能的多少。 3.表示方。

　　3、法 （1）絕對(duì)靜壓：以真空為測(cè)算零點(diǎn)（比較基準(zhǔn)）而測(cè)得的壓力，用p表示。 （2）相對(duì)靜壓：以當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)同標(biāo)高的大氣壓力為測(cè)算基準(zhǔn)（零點(diǎn)）而測(cè)得的壓力，即表壓力，用h表示。,圖2-1-1 絕對(duì)靜壓、相對(duì)靜壓和大氣壓之間的關(guān)系,風(fēng)流的絕對(duì)靜壓（p）、相對(duì)靜壓（h）和與其對(duì)應(yīng)的大氣壓（p0）三者之間的關(guān)系（見圖2-1-1）： h=p - p0 二、動(dòng)壓 1.概念 當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)，除位壓和靜壓外，還有空氣定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，用Ev表示，J/m3；其單位體積風(fēng)流的動(dòng)能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動(dòng)壓或稱速壓，用hv表示，單位Pa。,2.計(jì)算 設(shè)某點(diǎn)的空氣密度為i（kg/m3），其定向運(yùn)動(dòng)的流速即風(fēng)速為i（m/s），則單。

　　4、位體積空氣所具有的動(dòng)能為： ，J/m3 Evi對(duì)外所呈現(xiàn)的動(dòng)壓 ，Pa,3.特點(diǎn) （1）只有做定向流動(dòng)的空氣才具有動(dòng)壓，因此動(dòng)壓具有方向性。 （2）動(dòng)壓總大于零。當(dāng)作用面與流動(dòng)方向有夾角時(shí)，其感受到的動(dòng)壓值將小于動(dòng)壓真值。故在測(cè)量動(dòng)壓時(shí)，應(yīng)使感壓孔垂直于運(yùn)動(dòng)方向。 （3）在同一流動(dòng)斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點(diǎn)的風(fēng)速不相等，所以其動(dòng)壓值不等。 （4）某斷面動(dòng)壓即為該斷面平均風(fēng)速計(jì)算值。,三、位壓 1.概念 單位體積風(fēng)流對(duì)于某基準(zhǔn)面而具有的位能，稱為位壓，用hz表示。 物體在地球重力場(chǎng)中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量，叫重力位能，簡(jiǎn)稱位能，用Ep0表示。 Ep0=MgZ 。

　　5、, J,圖2-1-2 位壓計(jì)算圖,2.計(jì)算 在圖2-1-2所示的井筒中，求1-1、2-2兩斷面之間的位壓，取2-2點(diǎn)為基準(zhǔn)面（2-2斷面的位能為零）。按下式計(jì)算1-1、2-2斷面間位壓： ,J/m3 此式是位壓的數(shù)學(xué)定義式。即兩斷面間的位壓的數(shù)值就等于兩斷面間單位面積上的空氣柱重量的數(shù)值。,3.位壓與靜壓的關(guān)系 當(dāng)空氣靜止時(shí)（v=0），如圖2-1-2的系統(tǒng)。由空氣靜力學(xué)可知，各斷面的機(jī)械能相等。設(shè)2-2斷面為基準(zhǔn)面， 1-1斷面總機(jī)械能 E1=Ep01 + p1 2-2斷面總機(jī)械能 E2=Ep02 + p2 由E1=E2得： Ep01 + p1=Ep02 + p2 由于Ep02=0（以2。

　　6、-2斷面為基準(zhǔn)面）， Ep01=12gZ12，又得 p2=Ep01 + p1=12gZ12 + p1 此即空氣靜止時(shí)，位壓與靜壓之間的關(guān)系。,4.位壓的特點(diǎn) （1）位壓是相對(duì)某一基準(zhǔn)面具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化。 （2）位壓是一種潛在的能量，不能像靜壓那樣用儀表進(jìn)行直接測(cè)量。 （3）位壓和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，當(dāng)空氣由標(biāo)高高的斷面流至標(biāo)高低的斷面時(shí)，位壓轉(zhuǎn)化為靜壓；反之，當(dāng)空氣由標(biāo)高低的斷面流至標(biāo)高高的斷面時(shí)，靜壓轉(zhuǎn)化為位壓。,四、風(fēng)流的全壓和機(jī)械能 1.風(fēng)流的全壓 風(fēng)流中某一點(diǎn)的動(dòng)壓和靜壓之和稱為全壓。 全壓也分為絕對(duì)全壓（pt）和相對(duì)全壓（ht）。 在風(fēng)流中某點(diǎn)i的絕對(duì)全壓。

　　7、均可用下式表示 pti=pi + hvi 式中 pti風(fēng)流中i點(diǎn)的絕對(duì)全壓，Pa； pi風(fēng)流中i點(diǎn)的絕對(duì)靜壓，Pa； hvi風(fēng)流中i點(diǎn)的動(dòng)壓，Pa。 由上式可知，風(fēng)流中的任一點(diǎn)的絕對(duì)全壓恒大于絕對(duì)靜壓；相對(duì)全壓有正負(fù)之分，與通風(fēng)方式有關(guān)。,2.單位體積風(fēng)流的機(jī)械能 根據(jù)能量的概念，單位體積風(fēng)流的機(jī)械能為單位體積風(fēng)流的靜壓能、動(dòng)能、位能之和，因此，從數(shù)值上來說，單位體積風(fēng)流的機(jī)械能E等于靜壓、動(dòng)壓和位壓之和，或等于全壓和位壓之和，即 E=pi + hvi + hZ 或 E=pti + hZ,第二節(jié) 風(fēng)流流動(dòng)基本方程,包括風(fēng)流流動(dòng)的連續(xù)性方程和能量方程。 本節(jié)主要介紹工業(yè)通風(fēng)中空氣流動(dòng)。

　　8、的壓力和能量變化規(guī)律，導(dǎo)出風(fēng)道風(fēng)流流動(dòng)的連續(xù)性方程和能量方程。 一、風(fēng)流流動(dòng)連續(xù)性方程 風(fēng)流在風(fēng)道中的流動(dòng)可以看作是穩(wěn)定流（流動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間變化的流動(dòng)）。質(zhì)量守恒定律 當(dāng)空氣從風(fēng)道的1斷面流向2斷面，且做定常流動(dòng)時(shí)（即在流動(dòng)過程中不漏風(fēng)又無補(bǔ)給），則兩個(gè)過流斷面的空氣質(zhì)量流量相等，即 11S1=22S2,任一過流斷面的質(zhì)量流量為Mi（kg/s），則 Mi=const 這就是空氣流動(dòng)的連續(xù)性方程，適用于可壓縮和不可壓縮流體。 （1）可壓縮流體 當(dāng)S1=S2時(shí)，空氣的密度與其流速成反比。 （2）不可壓縮流體（密度為常數(shù)） 其通過任一斷面的體積流量Q（m3/s）相等，即 Q=iSi=c。

　　9、onst 風(fēng)道斷面上風(fēng)流的平均流速與過流斷面的面積成反比。,二、風(fēng)流流動(dòng)能量方程 風(fēng)流在圖2-2-1所示的風(fēng)道中由1斷面流至2斷面，其間無其他動(dòng)力源。設(shè)1kg空氣克服流動(dòng)阻力消耗的能量為LR(J/kg），周圍介質(zhì)傳遞給空氣的熱量為q（J/kg）；設(shè)1、2斷面的參數(shù)分別為風(fēng)流的絕對(duì)靜壓p1、p2（Pa），風(fēng)流的平均流速1、2（m/s）；風(fēng)流的內(nèi)能u1、u2（J/kg）；風(fēng)流的密度1、2（kg/m3）；距基準(zhǔn)面的高度Z1、Z2（m）。,圖2-2-1 傾斜風(fēng)道示意圖,在1斷面下，1kg空氣具有的能量為 到達(dá)2斷面時(shí)的能量為 根據(jù)能量守恒定律， 式中 qR 風(fēng)流克服通風(fēng)阻力消耗的能量后所轉(zhuǎn)化的熱 能，。

　　10、J/kg。,根據(jù)熱力學(xué)第一定律，傳給空氣的熱量（qR+q），一部分用于增加空氣的內(nèi)能，一部分使空氣膨脹對(duì)外做功，即 式中，v空氣的比體積，m3/kg。 又因?yàn)椋?將上兩式代入前面的公式，并整理可得 ,J/kg 此即單位質(zhì)量可壓縮空氣在無其他動(dòng)力源的風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)能量方程的一般形式。,進(jìn)一步可求得： ，J/kg 此即單位質(zhì)量可壓縮空氣在無其他動(dòng)力源的風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)的能量方程。 同理，如有其他動(dòng)力源并產(chǎn)生風(fēng)壓Lt，則單位質(zhì)量可壓縮空氣能量方程為： ，J/kg,設(shè)1m3空氣流動(dòng)過程中的能量損失為hR（Pa），則由體積和質(zhì)量的關(guān)系，其值為1kg空氣流動(dòng)過程中的能量損失（LR）乘以按流動(dòng)過程狀態(tài)考慮計(jì)算的空。

　　11、氣密度m ，即 hR=LRm 將上式代入前面的式子，可得 ，J/m3。單位體積可壓縮空氣的能量方程（無其他動(dòng)力源） ,J/m3。單位體積可壓縮空氣的能量方程（有其他動(dòng)力源）,式中， p1 - p2 靜壓差； gm(Z1-Z2)或 為1、2斷面的位壓差； 是1、2斷面的速壓差。 上式的物理意義為：1m3空氣在流動(dòng)過程中的能量損失等于兩斷面間的機(jī)械能差。,三、使用單位體積流體能量方程的注意事項(xiàng) 1.由于風(fēng)道斷面上風(fēng)速分布的不均勻性和測(cè)量誤差，從嚴(yán)格意義上講，用實(shí)際測(cè)得的斷面平均風(fēng)速計(jì)算出來的斷面總動(dòng)能和斷面實(shí)際總動(dòng)能是不等的。實(shí)際測(cè)得的斷面平均風(fēng)速計(jì)算出來的斷面總動(dòng)能應(yīng)乘以動(dòng)能系數(shù)加以修正。 動(dòng)能。

　　12、系數(shù)Kv是斷面實(shí)際總動(dòng)能與用實(shí)際測(cè)得的斷面平均風(fēng)速計(jì)算出來的總動(dòng)能的比值，計(jì)算式為： 式中，vl為斷面S上微小面積dS的風(fēng)速。 Kv值一般為1.021.1。在實(shí)際工業(yè)通風(fēng)應(yīng)用中，可取Kv=1。,2.在工業(yè)通風(fēng)中，一般其動(dòng)能差較小，式中m可分別用各自斷面上的密度來代替，以計(jì)算其動(dòng)能差。 3.風(fēng)流流動(dòng)必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化，所研究的始、末斷面要選在緩變流場(chǎng)上。 4.風(fēng)流總是從總能量（機(jī)械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流方向時(shí)，應(yīng)用始、末兩斷面上的總能量來進(jìn)行。 5.在始、末斷面有壓源時(shí)，壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致，壓源為正，說明壓源對(duì)風(fēng)流做功；反之，則為通風(fēng)。

　　13、阻力。 6.單位質(zhì)量或單位體積流量的能量方程只適用于1、2斷面間流量不變的條件，對(duì)于流動(dòng)過程中有流量變化的情況，應(yīng)按總能量的守恒定律列方程。,第三節(jié) 通風(fēng)阻力,通風(fēng)阻力是當(dāng)空氣沿風(fēng)道運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)流的黏滯性和慣性以及風(fēng)道壁面等對(duì)風(fēng)流的阻滯、擾動(dòng)作用而形成的，它是造成風(fēng)流能量損失的原因。 通風(fēng)阻力包括摩擦阻力（沿程阻力）和局部阻力。 一、風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面風(fēng)速分布 1.管道風(fēng)流流態(tài) 層流：在流速較低時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)互不混雜，沿著與管軸方向平行的方向做層狀運(yùn)動(dòng)，稱為層流（或滯流）。 紊流：在流速較大時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度在大小和方向上都隨時(shí)發(fā)生變化，成為相互混雜的紊亂流動(dòng)，稱為紊流（或湍流）。,管道內(nèi)。

　　14、流動(dòng)的狀態(tài)的變化，可用無量綱雷諾數(shù)來表征 式中 v氣流速度，m/s； D管道直徑，m； 氣體密度，kg/m3； 氣體動(dòng)力黏度，PaS。 流體在直圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)的變化： Re4000（上臨界雷諾數(shù)）：紊流。 實(shí)際工程計(jì)算中，以Re=2300作為管道流動(dòng)流態(tài)的判定準(zhǔn)數(shù)，即： Re2300 紊流。,（a）層流,（b）紊流,圖2-3-1 風(fēng)流流態(tài)與風(fēng)道斷面風(fēng)速分布示意圖,指數(shù)曲線,2.風(fēng)道斷面風(fēng)速分布 層流流態(tài)的風(fēng)流，斷面上的流速分布為拋物線形，中心最大速度v0為平均流速的2倍（圖2-3-1）。 紊流狀態(tài)下，管道內(nèi)流速的分布取決于Re的大小。距管中心r處的流速與管中心（r=0）最大流速v0的比。

　　15、值服從于指數(shù)定律（圖2-3-1） 。 式中 r0管道半徑； n取決于Re的指數(shù)：當(dāng)Re=50000時(shí)，n=1/7； Re=時(shí)，n=1/8； Re=時(shí)，n=1/10。,設(shè)斷面上任一點(diǎn)風(fēng)速為vi，則風(fēng)道斷面的平均風(fēng)速v為 式中，S為斷面面積， 即為通過斷面S上的風(fēng)量Q，則 Q=vS 斷面上平均風(fēng)速v與最錦工速vmax的比值稱為風(fēng)速分布系數(shù)（速度場(chǎng)系數(shù)），用kv表示 其值與風(fēng)道粗糙度有關(guān)。風(fēng)道壁面愈光滑，該值愈大，即斷面上風(fēng)速分布愈均勻。,二、一般管道通風(fēng)摩擦阻力及計(jì)算 圓形風(fēng)道的摩擦阻力hr可按下式計(jì)算： ，Pa 式中 摩擦阻力無量綱系數(shù)； v風(fēng)道內(nèi)空氣的平均流速，m。

　　16、/s； 空氣的密度，kg/m3； L風(fēng)道長度，m； D圓形風(fēng)道直徑，m。 如將風(fēng)道長度為1m摩擦阻力稱為比摩阻，并以hb表示，則 ，Pa/m,當(dāng)量直徑：指以與非圓形風(fēng)道有相等比摩阻值的圓形風(fēng)道直徑。分為流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑兩種，工程中一般用流速當(dāng)量直徑De計(jì)算。 流速當(dāng)量直徑：假想一圓形風(fēng)道中的空氣流速與矩形風(fēng)道的空氣流速相等，且單位長度摩擦阻力（比摩阻）也相等，計(jì)算出的圓形風(fēng)道直徑?？傻昧魉佼?dāng)量直徑De與斷面積S、斷面周長U的關(guān)系為： 對(duì)于不同形狀的通風(fēng)斷面，其周長U與斷面面積S的關(guān)系： 式中，C斷面形狀系數(shù)（梯形C=4.16，三心拱C=3.85，半圓拱C=3.90）。,摩擦阻力無量綱。

　　17、系數(shù)與風(fēng)道內(nèi)空氣的流動(dòng)狀態(tài)和管壁的粗糙度有關(guān)。 管壁的粗糙度分為絕對(duì)粗糙度K和相對(duì)粗糙度K/D。 1.當(dāng)流動(dòng)處于層流區(qū)、層流紊流過渡區(qū)、紊流光滑區(qū)，即 時(shí)，主要與Re有關(guān)，與K/D無明顯關(guān)系； 2.當(dāng)流動(dòng)處于紊流光滑區(qū)向紊流粗糙區(qū)過渡時(shí)，即Re介于兩者之間時(shí)，主要與Re、K/D均有關(guān)系； 3.當(dāng)流動(dòng)處于阻力平方區(qū)（紊流粗糙區(qū)）時(shí)，即 時(shí)，只與K/D有關(guān)。,對(duì)于流動(dòng)為紊流光滑區(qū)向阻力平方區(qū)過渡時(shí)的摩擦阻力無量綱系數(shù)，中國于1976年編制的全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表采用的公式為： 式中 K風(fēng)道內(nèi)壁的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，mm； D風(fēng)道直徑，mm。,在實(shí)際通風(fēng)系統(tǒng)中，風(fēng)道直徑很小、表面粗糙的磚、混凝土風(fēng)道內(nèi)和。

　　18、隧道及地下風(fēng)道的流動(dòng)狀態(tài)屬于阻力平方區(qū)；除此以外，一般的通風(fēng)管道的空氣流動(dòng)狀態(tài)大多屬于紊流光滑區(qū)到紊流粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)。 在設(shè)計(jì)通風(fēng)管道時(shí)，為避免繁瑣的計(jì)算，可根據(jù)前面的公式制成各種表格或線算圖。全國通用通風(fēng)管道計(jì)算表即是一種表格形式。圖2-3-2則是根據(jù)上述公式得到的線算圖，適用于K=0.15mm薄鋼板風(fēng)道。,工程計(jì)算中還常用一些簡(jiǎn)化公式，如 運(yùn)用線算圖或計(jì)算表，只要已知流量、管徑、流速、阻力四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)，即可求得其余兩個(gè)參數(shù)。 必須指出：各種線算圖或計(jì)算表格，都是在一些特定的條件下作出的，使用時(shí)必須注意。,當(dāng)實(shí)際條件與圖表?xiàng)l件相差較大時(shí)，應(yīng)加以修正。修正的內(nèi)容主要有以下三類： （。

　　19、1）粗糙度的修正 當(dāng)風(fēng)道內(nèi)壁的粗糙度K0.15mm時(shí)，可先由圖2-3-2查出hb0，再近似按下式修正： ，Pa/m 式中 hb實(shí)際比摩阻，Pa/m； hb0圖上查出的比摩阻，Pa/m； Kr風(fēng)道內(nèi)壁粗糙度修正系數(shù)； K風(fēng)道內(nèi)壁粗糙度，mm； v風(fēng)道內(nèi)空氣流速，m/s。,（2）空氣溫度和大氣壓力的修正 按下式修正： ，Pa/m 式中，Kt溫度修正系數(shù)，即 t實(shí)際的空氣溫度，； KB大氣壓力修正系數(shù)，即 B實(shí)際的大氣壓力，kPa。,Kt和KB也可以直接由圖2-3-3查得。從圖中可看出，在0100范圍內(nèi)，可近似把溫度和壓力的影響看作是直線關(guān)系。,圖2-3-3 溫度與大氣壓的修正系數(shù),【例1】 已知太。

　　20、原市某廠一通風(fēng)系統(tǒng)采用鋼板制圓形風(fēng)道，風(fēng)量L=1000 m3/h，管內(nèi)空氣流速v=10 m/s，空氣溫度t=80，求風(fēng)管的管徑和單位長度的沿程損失。（太原市大氣壓力為91.9 kPa） 解：由線算圖查得：D=200 hb0=6.8 Pa/m， 太原市大氣壓力：B=91.9 kPa 由圖2-3-3查得： Kt=0.86， KB=0.92 所以， hb=KtKBhb0=0.860.926.8=5.38 Pa/m,【例2】 有一鋼板制矩形風(fēng)道，K=0.15 mm，斷面尺寸為 mm，流量為L=2700 m3/h，空氣溫度為t=50，求單位長度摩擦阻力損失。 解： 矩形風(fēng)管內(nèi)空氣流速=m。

　　21、/s 流速當(dāng)量直徑==m 由=6 m/s，=330 mm，查圖2-3-2得：hb0=1.2 Pa/m 由圖2-3-3查得：t=50時(shí)， Kt=0.92 所以 hb=Kthb0=0.921.2=1.1 Pa/m,（3）密度和黏度的修正 ，Pa/m 式中 實(shí)際的空氣密度，kg/m3； v實(shí)際的空氣運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s。 【例3】 有一表面光滑的磚砌風(fēng)道（K=3mm），斷面尺寸為 mm，流量為L=1 m3/S（3600 m3/h），求單位長度摩擦阻力。,三、阻力平方區(qū)通風(fēng)風(fēng)道摩擦阻力及計(jì)算 對(duì)于紊流粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）的摩擦阻力無量綱系數(shù)一般采用以下公式 或,在實(shí)際通風(fēng)系統(tǒng)中，紊。

　　22、流粗糙區(qū)的風(fēng)道如為非圓形，在前面計(jì)算圓形風(fēng)道摩擦阻力hr的式子中，用當(dāng)量直徑De代替D，則得到阻力平方區(qū)風(fēng)道的摩擦阻力hr計(jì)算式： 因此，對(duì)于幾何尺寸和風(fēng)道壁面已定型的紊流粗糙區(qū)通風(fēng)風(fēng)道，之與K/D有關(guān)，可視為定值，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度為1.2kg/m3，故令 ，摩擦阻力系數(shù)，kg/m3或Ns2/m4。,前人通過大量實(shí)驗(yàn)和實(shí)測(cè)所得的、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（密度為1.2kg/m3）條件下的各類風(fēng)道的摩擦阻力系數(shù)，即標(biāo)準(zhǔn)值0見附錄10。 當(dāng)風(fēng)道中空氣密度不等于1.2kg/m3時(shí)，可按下式修正： 將代入摩擦阻力計(jì)算公式，可得 若通過風(fēng)道的風(fēng)量為Q（m3/s）時(shí)，則 對(duì)于已定型的風(fēng)道，L、S、U等為已知，故令 。

　　23、，風(fēng)道的摩擦風(fēng)阻，kg/m7或Ns2/m8,在正常條件下當(dāng)某一風(fēng)道中的空氣密度一般變化不大時(shí)，可將Rr看作是反映風(fēng)道幾何特征的參數(shù)。 代入摩擦阻力計(jì)算公式，則有 ，Pa 此式就是紊流粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）下的摩擦阻力定律。即當(dāng)摩擦風(fēng)阻一定時(shí)，摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。,例 某設(shè)計(jì)地下風(fēng)道為梯形斷面S=8m2，L=1000m，采用工字鋼棚支護(hù)，支架截面高度d0=14cm，縱口徑=5，計(jì)劃通過風(fēng)量Q=1200m3/min。預(yù)計(jì)風(fēng)道中空氣密度=1.25kg/m3，求該段風(fēng)道的通風(fēng)阻力。 解：根據(jù)所給的d0、Q值，由附錄10查得 0=284.210-4 0.88=0.025 Ns2/m4 則 風(fēng)道實(shí)際。

　　24、摩擦阻力系數(shù) Ns2/m4 風(fēng)道摩擦風(fēng)阻 Ns2/m8 風(fēng)道摩擦阻力 Pa,四、局部阻力及其計(jì)算 由于風(fēng)道斷面、方向變化以及分岔或匯合等原因，使均勻流動(dòng)在局部地區(qū)受到影響而破壞，從而引起風(fēng)流速度場(chǎng)分布變化和產(chǎn)生渦流等，造成風(fēng)流的能量損失，這種阻力稱為局部阻力。 1.局部阻力的成因,2.局部阻力及其計(jì)算 局部阻力hl一般用動(dòng)壓的倍數(shù)來表示 式中，局部阻力系數(shù)，無量綱，通過實(shí)驗(yàn)確定。 若通過風(fēng)道的風(fēng)量為Q（m3/s）時(shí)，則上式變?yōu)椋?大量實(shí)驗(yàn)證明，只取決于局部構(gòu)件的形狀。 令 ，局部風(fēng)阻 代入上式，有 此即紊流流動(dòng)下的局部阻力定律。,五、減少通風(fēng)阻力的措施 h=hr + hl 1.減少通風(fēng)摩擦。

　　25、阻力措施 （1）減小相對(duì)粗糙度； （2）保證有足夠大的風(fēng)道斷面； （3）選用斷面周長較小的風(fēng)道； （4）減少風(fēng)道長度； （5）避免風(fēng)道內(nèi)風(fēng)量過于集中。,2.減少局部通風(fēng)阻力措施 （1）盡量避免風(fēng)道斷面的突然變化,（2）風(fēng)流交叉或匯合處連接合理,（3）盡量避免風(fēng)流急轉(zhuǎn)彎,（4）降低出口流速,（5）風(fēng)道與風(fēng)機(jī)的連接應(yīng)當(dāng)合理 保證氣流在進(jìn)出風(fēng)機(jī)時(shí)均勻分布，避免發(fā)生流向和流速的突然變化，以減小阻力（和噪聲）。,第四節(jié) 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流的基本定律,通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)：指若干風(fēng)流按照各自的風(fēng)流方向順序相連而成的網(wǎng)狀線路。 包括：風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律和通風(fēng)阻力定律。 一、風(fēng)量平衡定律 節(jié)點(diǎn)：兩條風(fēng)路或兩條以上風(fēng)路。

　　26、的交點(diǎn)。 分支：匯合處每條支風(fēng)路。 回路：由兩條或兩條以上首尾相連形成的閉合線路。 根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在穩(wěn)態(tài)通風(fēng)條件下，流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的質(zhì)量流量的代數(shù)和為零，即 Mi=0,在不考慮風(fēng)流密度變化的情況下，取流入的風(fēng)量為正，流出的風(fēng)量為負(fù)，則流入與流出某節(jié)點(diǎn)或回路的各分支的體積流量（風(fēng)量）的代數(shù)和為零，即 Qi=0,（a）,（b）,圖2-4-1 風(fēng)流匯合及回路示意圖,如圖2-4-1（a）所示，當(dāng)不考慮風(fēng)流密度變化時(shí)，圖中節(jié)點(diǎn)4處的風(fēng)量平衡方程為 Q1-4 + Q2-4 + Q3-4 - Q4-5 - Q4-6=0 對(duì)于圖2-4-1（b）所示閉合回路的情況，同樣有 Q1-2 + Q3-。

　　27、4=Q5-6 + Q7-8 或者 Q1-2 + Q3-4 - Q5-6 - Q7-8=0,二、風(fēng)壓平衡定律 若任何一回路中沒有附加動(dòng)力，根據(jù)能量平衡定律，則不同方向的風(fēng)流的風(fēng)壓或通風(fēng)阻力必然平衡或相等。 對(duì)于圖2-4-1（b），可得 h2-4 + h4-5 + h5-7=h2-7 取順時(shí)針方向的風(fēng)壓為正，逆時(shí)針方向的風(fēng)壓為負(fù)，則 h2-4 + h4-5 + h5-7 - h2-7=0 對(duì)于任何一回路，則有 式中，hi為第i段分支的風(fēng)壓或阻力。,風(fēng)壓平衡定律：沒有附加動(dòng)力回路中，不同方向的風(fēng)流，其風(fēng)壓或阻力代數(shù)和等于零。 若回路中有附加動(dòng)力，則其風(fēng)壓或阻力代數(shù)和等于附加動(dòng)力產(chǎn)生風(fēng)。

　　28、壓的代數(shù)和。即 式中，HJ為附加動(dòng)力產(chǎn)生風(fēng)壓的代數(shù)和。,三、通風(fēng)阻力定律 1.阻力平方區(qū)流動(dòng)的摩擦阻力定律：風(fēng)流流動(dòng)處于紊流粗糙區(qū)時(shí)，如摩擦風(fēng)阻一定，摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。 hr=RrQ2 2.紊流流動(dòng)局部阻力定律：紊流流動(dòng)下，如局部風(fēng)阻一定，局部阻力與風(fēng)量的平方成正比。 hl=RlQ2 3.將上兩式相加，則得出阻力平方區(qū)流動(dòng)總阻力定律。 令h=hr+hl為某通風(fēng)系統(tǒng)分支的通風(fēng)總阻力；R=Rr+Rl為某通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)總風(fēng)阻，則有： h=RQ2 此即紊流粗糙區(qū)流動(dòng)總阻力定律。,第五節(jié) 簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路特性,一、通風(fēng)網(wǎng)路基本形式 1.串聯(lián)風(fēng)路 由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連，中間沒。

　　29、有風(fēng)流分匯點(diǎn)的線路。 2.并聯(lián)風(fēng)路 由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)的分支所組成的通風(fēng)網(wǎng)路。 3.角聯(lián)風(fēng)路 內(nèi)部存在角聯(lián)分支的通風(fēng)網(wǎng)路。 角聯(lián)分支：位于通風(fēng)網(wǎng)路的任意兩條有向通路之間、且不與兩通路的公共節(jié)點(diǎn)相連的分支。 簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)路；復(fù)雜角聯(lián)風(fēng)路。,4.復(fù)雜風(fēng)路 以上三種均為簡(jiǎn)單風(fēng)路，至少包含以上兩種或以上簡(jiǎn)單風(fēng)路的通風(fēng)網(wǎng)路稱為復(fù)雜風(fēng)路。 二、串聯(lián)風(fēng)路特性 1.總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量 即： M1=M2=M3=Mn 當(dāng)各分支的空氣密度相等時(shí)，或?qū)⑺酗L(fēng)量換算為同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的風(fēng)量后， Q1=Q2=Q3=Qn 2.如系統(tǒng)中無位能差和附加通風(fēng)動(dòng)力，則總風(fēng)壓（阻力）等于各分支風(fēng)壓（阻力）之和。 h。

　　30、s=h1+h2+hn=,3.阻力平方區(qū)流動(dòng)的總風(fēng)阻等于各分支風(fēng)阻之和。 即 繪制阻力平方區(qū)流動(dòng)的串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線，方法如下圖：,“風(fēng)量相等，阻力疊加”,串聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線,三、并聯(lián)風(fēng)路特性 1.總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和 即 當(dāng)各分支的空氣密度相等時(shí)，或?qū)⑺酗L(fēng)量換算為同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的風(fēng)量后， 2.如系統(tǒng)中無位能差和附加通風(fēng)動(dòng)力，總風(fēng)壓等于各分支風(fēng)壓 Q1=Q2=Q3=Qn 注意：當(dāng)各分支的位能差不相等，或分支中存在風(fēng)機(jī)等通風(fēng)動(dòng)力時(shí)，并聯(lián)分支的阻力并不相等。,3.阻力平方區(qū)流動(dòng)并聯(lián)風(fēng)路總風(fēng)阻與各分支風(fēng)阻的關(guān)系 即 4.并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)量分配 若已知并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量，在不考慮其他通風(fēng)動(dòng)力。

　　31、及風(fēng)流密度變化時(shí)，可由下式計(jì)算出分支i的風(fēng)量 即分支風(fēng)量取決于總風(fēng)阻與該分支風(fēng)阻之比。,并聯(lián)風(fēng)路等效阻力特性曲線 “阻力相等，風(fēng)量疊加”,四、阻力平方區(qū)流動(dòng)角聯(lián)風(fēng)路特性 在角聯(lián)風(fēng)路中，角聯(lián)分支的風(fēng)向取決于其始末節(jié)點(diǎn)間的壓能差。 通過改變角聯(lián)分支兩側(cè)的邊緣分支的風(fēng)阻，來改變角聯(lián)分支的風(fēng)向。 對(duì)于圖2-5-1（C），推導(dǎo)出如下角聯(lián)分支風(fēng)流方向判別式,由該判別式可以看出，簡(jiǎn)單角聯(lián)風(fēng)路中角聯(lián)分支的風(fēng)向完全取決于邊緣風(fēng)路的風(fēng)阻比，而與角聯(lián)分支本身的風(fēng)阻無關(guān)。 角聯(lián)分支一方面具有容易調(diào)節(jié)風(fēng)向的優(yōu)點(diǎn)，另一方面又有出現(xiàn)風(fēng)流不穩(wěn)定的可能性。,第六節(jié) 自然通風(fēng)及火災(zāi)煙氣流動(dòng)原理,自然通風(fēng)：由有限空間內(nèi)外空氣的密度。

　　32、差、大氣運(yùn)動(dòng)、大氣壓力差等自然因素引起有限空間內(nèi)外空氣能量差，促使有限空間的氣體流動(dòng)并與大氣交換的現(xiàn)象。 自然通風(fēng)動(dòng)力（自然風(fēng)壓）：促使有限空間內(nèi)氣體流動(dòng)的能量差。 自然通風(fēng)的應(yīng)用： （1）單層工業(yè)廠房 （2）多層或高層工業(yè)建筑中的熱車間 （3）特種（殊）建筑物、構(gòu)筑物及容器 （4）各類建筑物中的防排煙系統(tǒng),一、自然通風(fēng)的產(chǎn)生 例1：煙囪內(nèi)外密度差形成（煙囪效應(yīng)） 例2：工業(yè)廠房密度差形成,例3：礦井密度差形成的自然通風(fēng),例4：大氣運(yùn)動(dòng)形成的自然通風(fēng),二、自然風(fēng)壓的計(jì)算 1.密度差形成的自然風(fēng)壓計(jì)算 根據(jù)自然風(fēng)壓定義，圖2-6-2所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計(jì)算 式中 Z與大氣溫度或密度不等。

　　33、的有限空間高度，m； g重力加速度，m/s2； 1、2分別為圖2-6-2中0-1-2和5-4-3空間的dZ段空氣密度，kg/m3。 分別以空氣密度平均值m1、m2代替1、2后，簡(jiǎn)化可得：,2.大氣運(yùn)動(dòng)（風(fēng)壓）形成的自然風(fēng)壓計(jì)算 風(fēng)向一定時(shí)，建筑物外表面上某一點(diǎn)的風(fēng)壓大小和室外氣流的動(dòng)壓成正比，HN可用下式表示 式中 A空氣動(dòng)力系數(shù)；（為正，該點(diǎn)風(fēng)壓為正） vw室外空氣流速，m/s； m室外空氣密度，kg/m3。 穿堂風(fēng) 3.密度差與大氣運(yùn)動(dòng)（風(fēng)壓）合成的自然風(fēng)壓計(jì)算,三、自然風(fēng)壓的影響因素 1.密度差形成的自然風(fēng)壓的影響因素 可用下式來表示 （1）溫度差 影響氣溫差的主要因素是大氣氣溫和風(fēng)流與。

　　34、有限空間內(nèi)的熱交換。 （2）空氣成分和濕度 （3）與大氣溫度或密度不等的有限空間高度 （4）大氣壓力,2.大氣運(yùn)動(dòng)（風(fēng)壓）形成自然風(fēng)壓的影響因素 （1）室外空氣風(fēng)速 （2）室外溫度T、大氣壓p和相對(duì)濕度 （3）建筑物形狀、風(fēng)向 在實(shí)際通風(fēng)設(shè)計(jì)中，自然通風(fēng)僅以密度差形成自然風(fēng)壓作用計(jì)算。,四、火災(zāi)煙氣流動(dòng)基本原理 1.火災(zāi)煙氣的成分和危害性 燃燒分為兩個(gè)階段：熱分解過程和燃燒過程。 火災(zāi)煙氣：指火災(zāi)時(shí)各種物質(zhì)在熱分解和燃燒作用下生成的產(chǎn)物與剩余空氣的混合物，是懸浮的固態(tài)粒子、液態(tài)粒子和氣體的混合物。 煙氣的危險(xiǎn)性： （1）毒害性 （2）遮光作用 （3）高溫危害,2.促使地面建筑物煙氣流動(dòng)的主要因。

　　35、素 （1）煙囪效應(yīng) （2）氣體熱膨脹 （3）大氣運(yùn)動(dòng)風(fēng)力 （4）通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),第七節(jié) 風(fēng)道通風(fēng)壓力(能量)分布及分析,一、水平風(fēng)道通風(fēng)壓力（能量）分布及分析 通風(fēng)機(jī)-水平風(fēng)道通風(fēng)系統(tǒng) 如圖2-7-1所示，以縱坐標(biāo)為壓力（相對(duì)壓力或絕對(duì)壓力），橫坐標(biāo)為風(fēng)流流程，作出壓力（能量）分布線。,從圖中可以看出： （1）由于風(fēng)道水平，各斷面間無位能差，任意兩斷面間的通風(fēng)阻力等于兩斷面的全壓損失（全壓差）（5-6段除外）。 （2）絕對(duì)全壓（相對(duì)全壓）沿程逐漸減?。唤^對(duì)靜壓（相對(duì)靜壓）沿程分布隨動(dòng)壓的大小變化而變化。在全壓一定的條件下，風(fēng)流的靜壓和動(dòng)壓可以相互轉(zhuǎn)化，故靜壓坡度線是沿程起伏變化的。 （3）風(fēng)機(jī)的。

　　36、全壓Ht等于風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口的全壓差，或等于風(fēng)道的總阻力及出口動(dòng)壓損失之和。 Ht=pt5 pt6 Ht=h0-12 + hv12 即通風(fēng)機(jī)全壓是用以克服風(fēng)道阻力和出口動(dòng)能損失。,將通風(fēng)機(jī)用于克服風(fēng)道阻力的那一部分能量叫通風(fēng)機(jī)的靜壓Hs，則有 Hs=h0-12=Ht - hv12 表明Hs一定，出口動(dòng)壓越小，所需通風(fēng)機(jī)的全壓也越小。 （4）風(fēng)機(jī)吸入段的全壓和靜壓均為負(fù)值，在風(fēng)機(jī)入口處負(fù)壓最大；風(fēng)機(jī)壓出段的全壓均是正值，在風(fēng)機(jī)出口處全壓最大。而壓出段的靜壓則不一定。 （5）各并聯(lián)分支的阻力總是相等。,二、包含非水平風(fēng)道通風(fēng)壓力（能量）分布及分析 圖2-7-2為簡(jiǎn)化的包含非水平風(fēng)道的地。

　　37、下通風(fēng)系統(tǒng)。,1.風(fēng)流壓力（能量）分布線的繪制 設(shè)若干測(cè)點(diǎn)，即1、2、3、4點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)的絕對(duì)靜壓、風(fēng)速、溫度、濕度、標(biāo)高等參數(shù)；然后以最低水平2-3為基準(zhǔn)面，計(jì)算出各斷面的總壓能；再選擇坐標(biāo)系和適當(dāng)?shù)谋壤詨耗転榭v坐標(biāo)，風(fēng)流流程為橫坐標(biāo)，把各斷面的靜壓、動(dòng)壓和位能描在圖2-7-3的坐標(biāo)系中，即得1、2、3、4斷面的總能量，分別用a、b、c、d點(diǎn)表示，以a1、b1、c1、d1分別表示各斷面的全壓，其中b、c和b1、c1重合； a2、b2、c2、d2點(diǎn)分別表示各斷面的靜壓；最后在壓力（縱坐標(biāo)）-風(fēng)流流程（橫坐標(biāo)）坐標(biāo)圖上描出各測(cè)點(diǎn)，將同名參數(shù)點(diǎn)用折線連接起來，即得1-2-3-4流程上的壓力（能。

　　38、量）分布線，如圖2-7-3所示。,2.包含非水平風(fēng)道風(fēng)流壓力（能量）分布分析 （1）全能量沿程逐漸下降，通風(fēng)阻力等于斷面上全能量的下降值；全能量坡度差的坡度反映了流動(dòng)路線上的通風(fēng)阻力分布狀況。 （2）絕對(duì)全壓和絕對(duì)靜壓坡度線的變化與全能量坡度線的變化不同，其坡度線變化有起伏。 （3）位能差（Ep01Ep04）是自然風(fēng)壓（HN），自然風(fēng)壓和通風(fēng)機(jī)全壓共同克服風(fēng)道通風(fēng)阻力和出口動(dòng)能損失。,第八節(jié) 局部通風(fēng)進(jìn)出口氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律 與均勻送風(fēng)原理,一、吸入口氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律,吸氣口附近形成負(fù)壓 位于自由空間的點(diǎn)匯吸氣口【圖2-8-1(a)】的吸氣量Q為 式中，v1、v2分別為點(diǎn)1和點(diǎn)2的空氣流速，m/s； r。

　　39、1、r2分別為點(diǎn)1和點(diǎn)2至吸氣口的距離，m。 若在吸氣口四周加上擋板【圖2-8-1(b)】,吸氣氣流受到限制，吸氣量為,由上式可以看出，點(diǎn)匯吸氣口外某一點(diǎn)的空氣流速與該點(diǎn)至吸氣口距離的平方成反比，且隨吸氣口吸氣范圍的減小而增大。 圖2-8-2為通過實(shí)驗(yàn)求得四周無法蘭邊和四周有法蘭邊的圓形吸氣口的速度分布圖。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也可用式（2-8-4）和式（2-8-5）表示： 對(duì)于四周無法蘭邊的圓形吸氣口， 對(duì)于四周有法蘭邊的圓形吸氣口， 式中，v0吸氣口的平均流速，m/s； vx控制點(diǎn)上必需的氣流速度即控制風(fēng)速，m/s； x控制點(diǎn)至吸氣口的距離，m； F吸氣口面積，m2。,（2-8-4）,（2-8-5）,。

　　40、對(duì)于寬長比不小于1：3的矩形吸氣口，上兩式也適用。 但上兩式僅適用于x1.5d的場(chǎng)合，當(dāng)x1.5d時(shí)，實(shí)際的速度衰減要比計(jì)算值大。 二、吹出口氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律 空氣從吹氣口吹出，在空間形成一股氣流稱為吹出氣流或射流。根據(jù)空間界壁對(duì)射流的約束條件，射流又分為自由射流（吹向無限空間）和受限射流（吹向有限空間）；按射流內(nèi)部溫度的變化情況，可分為等溫射流和非等溫射流。,1.自由淹沒射流 圖2-8-3所示為自由淹沒射流的流動(dòng)圖，,具有如下特點(diǎn)： （1）出現(xiàn)并發(fā)展邊界層 （2）全流場(chǎng)或局部流場(chǎng)氣流參數(shù)分布具有自模性 （3）與吸氣口比，軸向速度衰減慢，流場(chǎng)中橫向分速可被忽略。 等溫自由紊流（圓）射流的軸心速度v。

　　41、x、橫斷面直徑dx、起始段長度ln的計(jì)算公式為,（2-8-6）,2.附壁受限射流 當(dāng)射流邊界的擴(kuò)展受到房間邊壁的影響時(shí)，就稱為受限射流（或有限空間射流）。當(dāng)射流斷面面積達(dá)到有限空間橫斷面面積的1/5時(shí)，射流受限，成為有限空間射流。,若以附壁射流為基礎(chǔ)，將無量綱距離定為 或 式中，Sn是垂直于射流的空間斷面面積。 當(dāng) 時(shí)，射流的擴(kuò)散規(guī)律與自由射流相同，并稱 的斷面為第一臨界斷面。 當(dāng) 時(shí)，射流擴(kuò)散受限，射流斷面與流量增加變緩，動(dòng)量不再守恒，且到 時(shí)射流流量最大，射流斷面在稍后處亦達(dá)最大，稱 的斷面為第二臨界斷面。,（2-8-7）,三、均勻送風(fēng)原理 均勻送風(fēng)：指通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道把等量的空氣沿風(fēng)道側(cè)壁。

　　42、的成排孔口或短管均勻送出。 靜壓差產(chǎn)生的流速為 空氣在風(fēng)道內(nèi)的流速為 式中 pj風(fēng)道內(nèi)空氣的靜壓； pd風(fēng)道內(nèi)空氣的動(dòng)壓。 設(shè)孔口實(shí)際流速為v，孔口出流與風(fēng)道軸線間的夾角為，則它們與孔口面積f0、孔口在氣流垂直方向上的投影面積f、靜壓差產(chǎn)生的流速vj有如下關(guān)系,（2-8-8）,（2-8-9）,（2-8-10）,則，孔口出流流量為 從上式可以看出，要使各側(cè)孔的送風(fēng)量保持相等，必須保證各側(cè)孔 相等，下面為實(shí)現(xiàn)的途徑： 1.保持 和 均相等 （1）保持各側(cè)孔流量系數(shù) 相等，出流角盡量大 （2）保持各側(cè)孔 相等，三種實(shí)現(xiàn)途徑 a.各側(cè)孔孔口面積f0相等，風(fēng)道斷面變化保持各側(cè)孔靜壓pj相等。,（2-8-。

　　43、11）,b.風(fēng)道斷面相等，各側(cè)孔孔口面積f0變化使得 相等 c.同時(shí)變化風(fēng)道斷面、各側(cè)孔孔口面積f0，使得 相等 2. 變化， 也隨之變化,【例 6.4】如下圖所示的薄鋼板圓錐形側(cè)孔均勻送風(fēng)道?？偹惋L(fēng)量為7200 m3/h，開設(shè)6個(gè)等面積的側(cè)孔，孔間距為1.5 m，試確定側(cè)孔面積、各斷面直徑及風(fēng)道總阻力損失。,均勻送風(fēng)管道,解 1計(jì)算靜壓速度 和側(cè)孔面積 設(shè)側(cè)孔平均流速=4.5 m/s，孔口流量系數(shù)=0.6，則側(cè)孔靜壓流速=m/s 側(cè)孔面積 m2 取側(cè)孔的尺寸高寬： mm,2計(jì)算斷面1處流速和斷面尺寸 由 60，即 1.73的原則確定斷面1處流速=m/s 取=4 m/。

　　44、s，斷面1動(dòng)壓=Pa 斷面1直徑 m,3計(jì)算管段12的阻力損失 由風(fēng)量L=6000 m3/h，近似以=800 mm作為平均直徑，查線算圖得=0.14 Pa/m 沿程損失 Pa 空氣流過側(cè)孔直通部分的局部阻力系數(shù) 局部損失 管段12總損失=+=0.21+0.096=0.306 Pa,=0.35,4計(jì)算斷面2處流速和斷面尺寸 根據(jù)兩側(cè)孔間的動(dòng)壓降等于兩側(cè)孔間的阻力可得 Pa 斷面2流速=m/s 斷面2直徑,m,5計(jì)算管段23的阻力 由風(fēng)量L=4800 m3/h，=730 mm查附錄6.1得=0.14 Pa/m 沿程損失==0.141.5=0.21 Pa 局部損失=0.3。

　　45、5 Pa 總損失=+=0.21+0.13=0.34 Pa 6按上述步驟計(jì)算其余各斷面尺寸，計(jì)算結(jié)果見表6.6。,7計(jì)算風(fēng)道總阻力 因風(fēng)道最末端的全壓為零，因此風(fēng)道總阻力應(yīng)為斷面1處具有的全壓，即,Pa,第九節(jié) 置換通風(fēng)原理與特征,一、置換通風(fēng)的原理 擠壓的原理,二、置換通風(fēng)的特性 以浮力控制為動(dòng)力。 具有氣流擴(kuò)散浮力提升、小溫差、低風(fēng)速、送風(fēng)紊流小、溫度/濃度分層、空氣品質(zhì)接近于送風(fēng)、送風(fēng)區(qū)為層流區(qū)的特點(diǎn)。 1.置換通風(fēng)房間內(nèi)的自然對(duì)流 置換通風(fēng)的主導(dǎo)氣流是依靠熱源產(chǎn)生的上升氣流及煙羽來驅(qū)動(dòng)房間內(nèi)的氣流流向。,2.置換通風(fēng)房間的熱力分層 置換通風(fēng)是利用空氣密度差在室內(nèi)形成的由下而上的通風(fēng)。

　　46、氣流。 3.置換通風(fēng)房間室內(nèi)空氣溫度、速度與有害物濃度的分布 溫度：底部溫度低、上部溫度高。 風(fēng)速：出口約為0.25m/s，隨著高度增加風(fēng)速越來越低。 有害物濃度：上部高，下部低。在1.1m以下的工作區(qū)其有害物濃度遠(yuǎn)低于上部的有害物濃度。,三、置換通風(fēng)的應(yīng)用 1.落地式置換通風(fēng)末端裝置在工業(yè)廠房的應(yīng)用,2.落地式置換通風(fēng)在會(huì)議廳的應(yīng)用 3.架空式置換通風(fēng)器在辦公室的應(yīng)用,1.風(fēng)道直徑250mm，長15m，風(fēng)道內(nèi)空氣溫度40。求維持層流運(yùn)動(dòng)的最大流速和相應(yīng)的摩擦阻力。（計(jì)算） 2.有一鋼板制矩形風(fēng)道，其斷面尺寸為寬300mm、長600mm，長10m，風(fēng)道內(nèi)流過的風(fēng)量L=4000 m3/h。求風(fēng)道。

　　47、的總摩擦阻力。 （查圖或表） 3已知某梯形風(fēng)道摩擦阻力系數(shù)=0.0177 Ns2/m4，風(fēng)道長L=200m，凈斷面積S=5m，通過風(fēng)量Q=720 m3/min，求摩擦風(fēng)阻與摩擦阻力。？,思 考 題,4蘭州市某廠有一通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)管用薄鋼板制作。已知風(fēng)量L=1500 m3/h（0.417 m3/s），管內(nèi)空氣流速v=15 m/s，空氣溫度 t=100，求風(fēng)管的管徑和單位長度的沿程損失。 5一矩形薄鋼板風(fēng)管（K=0.15 mm）的斷面尺寸為400mm200mm，管長8m，風(fēng)量為0.88 m3/s，在t=20的工況下運(yùn)行，試分別用流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑計(jì)算其摩擦阻力。如果采用礦渣混凝土板（K=1.5 mm）制作風(fēng)管，再求該風(fēng)管的摩擦阻力。如果空氣在冬季加熱至50，夏季冷卻至10，該矩形薄鋼板風(fēng)管的摩擦阻力有何變化？,6.一圓形通風(fēng)管道系統(tǒng)的局部，大斷面直徑為600，小斷面直徑為400m，今在斷面變化處測(cè)得大小斷面之間的靜壓差為550Pa，大斷面的平均動(dòng)壓為100Pa,空氣密度為1.2kg/m，求該處的局部阻力系數(shù)。,Thanks。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)分類 羅茨鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn) jts羅茨鼓風(fēng)機(jī)

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