空气在风管中的流速为: m/s (2.6-10)
式中pj—风管内空气的静压,Pa;
pd—风管内空气的动压,Pa。
空气从孔口流出时,它的实际流速和出流方向不只取决于静压产生的流速和方向,还受管内流速的影响。在管内流速的影响下,孔口出流方向要发生偏斜,实际流速为合成速度,可用下列各式计算有关数值。
孔口出流方向(p217图2.6-6):
孔口出流与风管轴线间的夹角α (出流角)为
(2.6-11)
孔口实际流速: m/s (2.6-12)
孔口流出风量: m3/h (2.6-13)
孔口平均速度: m/s (2.6-14)
式中μ—孔口的流量系数。(从侧孔或条缝口流出时,孔口的流量系数可近似取μ=0.6~0.65)
f—孔口在气流垂直方向上的投影面积,m2;由图2.6—6可知:
(2.6-14)
f0—孔口面积,m2;
v0—空气在孔口面积f0上的平均流速,m/s。
p217图2.6—6
均匀送风管上,从始端到末端管内流量不断减小,动压相应下降,静压增大,使条缝口出口流速不断增大;
均匀排风管上,则是相反,因管内静压不断下降,管内外压差增大。条缝口入口流速不断增大。
2.要实现均匀送风,可采取以下措施:
①送风管断面积F和孔口面积f0不变时,管内静压会不断增大,可根据静压变化,在孔口上设置不同的阻体,使不同的孔口具有不同的压力损失(即改变流量系数),见图2.6—8(a)、(b)。
②孔口面积f0和μ值不变时,可采用锥形风管改变送风管断面积,使管内静压基本保持不变,见图2.6-8(c)。
③送风管断面积F及孔口μ值不变时,可根据管内静压变化, 改变孔口面积f0,见图2.6-8(d)、(e)。
④增大送风管断面积F,减小孔口面积f0。对于图2.6-8(f)所示的条缝形风口,试验表明,当孔口面积与送风管断面积之比f0/F<0.4时,始端和末端出口流速的相对误差在10%以内,可近似认为是均匀分布的。
3.实现均匀送风的基本条件
从公式(2.6-11)可以看出,对侧孔面积f0保持不变的均匀送风管,要使各侧孔的送风量保持相等,必须保证各侧孔的静压pj和流量系数μ相等;要使出口气流尽量保持垂直,要求出流角α接近90°。
①保持各侧孔静压相等如图2.6-9所示管道上断面1、2的能量方程式:
pjl+pdl=pj2+pd2+(Rl+Z) (2.6-16)
若pdl-pd2=(Rl+Z) 1-2, 则pjl=pj2
这表明,两侧孔间静压保持相等的条件是两侧孔间的动压降等于两侧孔间的压力损失。
②保持各侧孔流量系数相等
流量系数μ与孔口形状、出流角α及孔口流出风量与孔口前风量之比(即, 0称为孔口的相对流量)有关。如图2.6-10所示,在α≥60°、L0/L=0.1~0.5范围内,对于锐边的孔口可近似认为μ≈0. 6≈常数。
③增大出流角
风管中的静压与动压之比值愈大,气流在孔口的出流角α也就愈大,出流方向接近垂直;比值减小,气流会向一个方向偏斜,这时即使各侧孔风量相等,也达不到均匀送风的目的。要保持α≥60°,必须使pj/pd≥3.0(vj/vd≥1.73)。在要求高的工程,为了使空气出流方向垂直管道侧壁,可在孔口处装置垂直于侧壁的挡板,或把孔口改成短管。
4.侧孔送风时的通路(直通部分)局部阻力系统和侧孔局部阻力系数(或流量系数)
通常把侧孔送风的均匀送风管看作是支管长度为零的三通,当空气从侧孔送出时,产生两部分局部压力损失,即直通部分的局部压力损失和侧孔出流时的局部压力损失。直通部分的局部阻力系数可由表2.6-7查出,表中数据由实验求得,表中ζ值对应侧孔前的管内动压。从侧孔或条缝口出流时,孔口的流量系数可近似取0.60~0.65。空气流过侧孔直通部分的局部阻力系数见表2.6-7。
5.均匀送风管道的计算(p219)
(1)方法:先确定侧孔个数、侧孔间距及每个侧孔的送风量,然后计算出侧孔面积、送风管道直径(或断面尺寸)及管道的压力损失。
(2)步骤:
①根据室内对送风速度的要求,设定孔口平均流速v0,根据公式(2.6-14)计算出静压速度vj( );孔口面积f0();。