空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道(fēnɡdào)設(shè)計(jì)第一頁，共20頁。風(fēng)道是空調(diào)工程的重要(zhòngyào)組成部分，空調(diào)房間的送回、風(fēng)量能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，完全取決于風(fēng)道和風(fēng)機(jī)。本章介紹風(fēng)機(jī)的選型和風(fēng)道的設(shè)計(jì)。第二頁，共20頁。風(fēng)機(jī)的選型涉及到兩個(gè)參數(shù)，即風(fēng)量和風(fēng)壓，風(fēng)量由送風(fēng)量確定。風(fēng)壓可以理解(lǐjiě)為風(fēng)機(jī)給空氣提供的能量?？諝庠陲L(fēng)道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，形成空氣流動(dòng)阻力，即摩擦阻力和局部阻力。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓必須能克服流動(dòng)阻力并使出風(fēng)具有一定速度。

第一節(jié)風(fēng)道(fēnɡdào)內(nèi)空氣流動(dòng)阻力第三頁，共20頁。圓風(fēng)管(fēnɡɡuǎn)：

一、摩擦阻力

第四頁，共20頁。第二節(jié)風(fēng)道內(nèi)的壓力分布(fēnbù)

空氣在風(fēng)道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，空氣壓力的變化應(yīng)符合伯努利方程

1122風(fēng)道內(nèi)壓力(yālì)包括動(dòng)壓和靜壓，通稱全壓。第五頁，共20頁。一、僅有摩擦阻力的簡單風(fēng)道(fēnɡdào)假定風(fēng)道(fēnɡdào)內(nèi)沒有局部阻力，進(jìn)出口不形成局部阻力大氣壓斷面(duànmiàn)A斷面(duànmiàn)B第六頁，共20頁。斷面(duànmiàn)D斷面(duànmiàn)C大氣壓第七頁，共20頁。風(fēng)道內(nèi)空氣流動(dòng)規(guī)律1、當(dāng)空氣由靜止變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài)時(shí)，只能靠降低靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓來實(shí)現(xiàn)，且動(dòng)壓為正。2、以風(fēng)機(jī)為界，吸入側(cè)的壓力都為負(fù)值，壓出側(cè)的壓力都為正值且在風(fēng)機(jī)入口處全壓和靜壓最小，在風(fēng)機(jī)的出口處全壓和靜壓最大。由此，要保持風(fēng)管接口處的嚴(yán)密，否則會(huì)有空氣漏進(jìn)漏出，影響空調(diào)(kōnɡdiào)效果。第八頁，共20頁。3、風(fēng)道兩個(gè)斷面的全壓差即為兩斷面間風(fēng)道的總壓力損失。4、風(fēng)機(jī)壓頭(yātóu)等于風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口處的全壓差，或者說等于風(fēng)道的阻力及出口處動(dòng)壓損失之和，亦即等于風(fēng)道的總阻力。第九頁，共20頁。管材料的選擇用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚氯乙烯(jùlǜyǐxī)塑料板、玻璃鋼板、膠合板、鋁板、磚及混凝土等。需要經(jīng)常移動(dòng)的風(fēng)管—大多采用柔性材料制成各種軟管，如塑料軟管、金屬軟管、橡膠軟管等。薄鋼板有普通薄鋼板和鍍鋅薄鋼板兩種，厚度一般為0.5~1.5mm左右。對(duì)于有防腐要求的空調(diào)工程，可采用硬聚氯乙烯(jùlǜyǐxī)塑料板或玻璃鋼板制作的風(fēng)管。硬聚氯乙烯(jùlǜyǐxī)塑料板表面光滑，制作方便，但不耐高溫，也不耐寒，在熱輻射作用下容易脆裂。所以，僅限于室內(nèi)應(yīng)用，且流體溫度不可超過-10~+60℃。以磚、混凝土等材料制作風(fēng)管，主要用于與建筑、結(jié)構(gòu)相配合的場合。為了減少阻力、降低噪聲，可采用降低管內(nèi)流速、在風(fēng)管內(nèi)壁襯貼吸聲材料等技術(shù)措施。第十頁，共20頁。風(fēng)管斷面形狀的選擇風(fēng)管斷面形狀：圓形斷面的風(fēng)管—強(qiáng)度大、阻力小、消耗材料少，但加工(jiāgōng)工藝比較復(fù)雜，占用空間多，布置時(shí)難以與建筑、結(jié)構(gòu)配合，常用于高速送風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)；矩形斷面的風(fēng)管—易加工(jiāgōng)、好布置，能充分利用建筑空間，彎頭、三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小。為了節(jié)省建筑空間，布置美觀，一般民用建筑空調(diào)系統(tǒng)送、回風(fēng)管道的斷面形狀均以矩形為宜。為了減少系統(tǒng)阻力，進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)，矩形風(fēng)管的高寬比宜小于6，最大不應(yīng)超過10。第十一頁，共20頁。第三節(jié)風(fēng)道的設(shè)計(jì)(shèjì)計(jì)算一、風(fēng)道設(shè)計(jì)原則：經(jīng)濟(jì)、實(shí)用二、風(fēng)道設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1．確定風(fēng)管(fēnɡɡuǎn)的斷面形狀，選擇風(fēng)管(fēnɡɡuǎn)的斷面尺寸。2．計(jì)算風(fēng)管(fēnɡɡuǎn)內(nèi)的壓力損失，最終確定風(fēng)管(fēnɡɡuǎn)的斷面尺寸，并選擇合適的通風(fēng)機(jī)。風(fēng)管(fēnɡɡuǎn)的壓力損失?P由沿程壓力損失?Py和局部壓力損失?Pj兩部分組成：?P=?Py+?Pj（Pa）第十二頁，共20頁。（一）沿程壓力損失的基本計(jì)算(jìsuàn)公式沿程壓力損失是由于空氣本身的粘滯性及其與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的沿程能量損失，又稱為摩擦阻力損失。長度為l(m)的風(fēng)管沿程壓力損失可按下式計(jì)算(jìsuàn)：(Pa)—單位管長沿程壓力損失，也稱為單位管長摩擦阻力損失，Pa/m。(Pa)式中ρ—空氣密度，標(biāo)準(zhǔn)狀況下ρ=1.2kg/m3；υ—風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速，m/s；—風(fēng)管的當(dāng)量直徑，m，圓形風(fēng)管的當(dāng)量直徑=d，d為風(fēng)管直徑；矩形風(fēng)管的流速當(dāng)量直徑=2ab/(a+b)，a、b分別為矩形風(fēng)管的兩個(gè)邊長；流量當(dāng)量直徑在表8-5可查。λ—摩擦阻力系數(shù)第十三頁，共20頁。第十四頁，共20頁。注意：該圖在以下條件制作：1、大氣壓力：101325Pa2、溫度(wēndù)：20℃3、相對(duì)濕度：60%4、密度：1.2kg/m35、運(yùn)動(dòng)粘度：15.06*10－6m2/s6、管道粗糙度：K＝0條件不符的須修正第十五頁，共20頁。（二）局部壓力損失的基本計(jì)算公式局部壓力損失是空氣流經(jīng)風(fēng)管中的管件及設(shè)備時(shí)，由于流速的大小和方向變化以及產(chǎn)生渦流而造成比較集中的能量損失。風(fēng)管的局部壓力損失計(jì)算公式如下：（Pa）式中ζ—局部阻力系數(shù)；?—ζ與之對(duì)應(yīng)(duìyìng)的斷面流速。影響局部阻力系數(shù)ζ的主要因素有：管件形狀、壁面粗糙度以及雷諾數(shù)。第十六頁，共20頁。二、風(fēng)道的設(shè)計(jì)計(jì)算方法三、假想流速法風(fēng)道計(jì)算方法步驟：1、繪制系統(tǒng)軸側(cè)圖，標(biāo)注各段長度和風(fēng)量。2、選定最不利環(huán)路（一般指最長或局部構(gòu)件最多的分支管路）。3、選定流速，確定斷面尺寸。然后根據(jù)選定了的風(fēng)管斷面尺寸和風(fēng)量，計(jì)算出風(fēng)道內(nèi)實(shí)際(shíjì)流速。通過矩形風(fēng)管的風(fēng)量：G=3600abυ(m3/h)式中：a，b—分別為風(fēng)管斷面凈寬和凈高，m。通過園形風(fēng)管的風(fēng)量：G=900πd2υ(m3/h)式中：d—為圓形風(fēng)管內(nèi)徑，m。第十七頁，共20頁。4、計(jì)算各管段的單位長度摩擦阻力Rm和局部阻力Z。阻力計(jì)算應(yīng)從最不利(bùlì)環(huán)路開始。5、計(jì)算各段總阻力，并檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。6、根據(jù)系統(tǒng)的總阻力和總風(fēng)量選擇風(fēng)機(jī)。第十八頁，共20頁。第十九頁