通风工程，除尘工程中风管内的压力损失如何计算？

空气在风管内流动时的压力损失有两种形式：摩擦压力损失和局部压力损失。

一、摩擦压力损失

空气在管道内流动时，单位长度管道的摩擦压力损失按下式计算：

R_m=(λ/4Rs)(v²/2) ρ (1)

式中R_m—单位长度摩擦压力损失,pa/m

v—风管内空气的平均流速,m/s

ρ—空气的密度,kg/m³

λ—摩擦阻力系数;

R_s—风管的水力半径,m

圆形风管:       R_s=D/4    m                    (2)

式中 D—风管直径,m

矩形风管:       R_s=ab/2(a+b)  m              (3)

式中   a、b—矩型风管的边长,m

因此，圆形风管的单位长度摩擦压力损失

R_m=(λ/D)(v²/2) EQ ρ pa/m         (4)

摩擦阻力系数λ与空气的流动状态和管壁的粗糙度有关，在通风管道内空气的流动状态，大多处于水力过渡区，通风管道推荐按下式计算   λ值。

1/=-2lg(e/3.7D+2.51/Re)      (5)

式中 e—风管内壁的粗糙度,mm

进行通风系统设计时为了避免繁琐的计算，可使用根据公式4、5绘制的图1所示的线算图，只要流量(L)管径(D)流速(v)和单位长度沿程摩擦压力损失（Rm）四个参数中的任意两个,即可利用该图求得其他两个参数。该图是在大气压力B₀=101.3kpa空气温度t₀=20℃    空气密度ρ₀=1.204kg/m³运动粘度v₀=15.06×10^-6m²/s管壁粗糙度     e=0.15mm的圆形风管等条件下得出的,当实际使用条件与上述条件不符时，应进行修正。

1、密度和粘度的修正：

R_ma=R_m0(ρ_a/ρ₀)^0.91(v_a/v₀)^0.10 (6)

式中       R_ma—实际的单位长度摩擦压力损失pa/m

=—由图6-4查出的单位长度摩擦压力损失pa/m

ρ_a—实际的空气密度kg/m³

v_a—实际的空气运动粘度m²/s

2空气温度和大气压力修正:

R_ma=K_tK_BR_m0 pa/m         (7)

式中        K_t—温度修正系数

K_B—大气压力修正系数

K_t={(273+20)/(273+t_a)} ^0.825 (8)

式中         t_a—实际的空气温度, ℃

K_B=(B_a/101.3)^0.9 (9)

式中          B_a—实际的大气压力,kpa

K_t 、K_B可由图2直接查出

3矩形风管的摩擦压力损失计算:

（1）流速当量直径

设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管内的空气流速相同，并且两者有相同的单位长度摩擦压力损失,把该圆形风管的直径称为矩形风管以流速为准的当量直径，以D_v表示,根据公式5

D_v=2ab/(a+b) m            (10)

（2）流量当量直径

设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管中的空气流量相等，并且两者有相同的单位长度摩擦压力损失,则该圆形风管直径称为矩形风管以流量为准的当量直径，以D_L表示

D_L=1.30{(ab)^0.625/(a+b)^0.25}m      (11)

利用D_v或D_L计算矩形风管的摩擦压力损失时,应注意其对应关系,采用D_v时必须按D_v和v由图1查出R_m采用D_L时必须按D_L及L由图1查出R_m

4管壁粗糙度的修正

图1是按粗糙度e=0.15mm的钢板风管绘制的，当实际风管的粗作度不同时，应按下式进行修正。

R_ma = K_t R_m0（pa/m）     (12)

式中   K_t—修正系数,见表3

对于一般的通风除尘管道，粉尘对摩擦压力损失的影响很小，例如含尘浓度为50g/m³时,所增大的摩擦压力损失不超过2%，因此一般情况下可忽略不计。