第二章-空气流动压力与阻力课件.ppt

1、第二章 空气流动压力与阻力空气流动压力与阻力 本章学习目标：1掌握掌握空气流动的连续性方程和能量方程。空气流动的连续性方程和能量方程。2掌握掌握风道流动的空气静压、位压、动压、全风道流动的空气静压、位压、动压、全压的概念及其相应关系。压的概念及其相应关系。3掌握掌握紊流状态下的摩擦阻力、局部阻力的计紊流状态下的摩擦阻力、局部阻力的计算。算。4了解风流流态与风道断面的风速分布。了解风流流态与风道断面的风速分布。5了解风道通风压力分布。了解风道通风压力分布。第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程空气流动基本方程 第二节第二节 空气流动压力空气流动压力 第三节第三节 风流流态与风

2、道断面的风速风流流态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力摩擦阻力 第五节第五节 局部阻力局部阻力 第六节第六节 风道通风压力分布风道通风压力分布一、风流流动一、风流流动连续性方程连续性方程1 112 22v S dv S d（2-1） 一般来说，垂直于流动方向的各截面上的流一般来说，垂直于流动方向的各截面上的流动参数（如速度、压力、温度、密度等）不随时动参数（如速度、压力、温度、密度等）不随时间变化的流动称为间变化的流动称为定常流定常流，反之，则为非定常流，反之，则为非定常流动。动。风流在风道中的流动一般可以看做是定常流风流在风道中的流动一般可以看做是定常流。 则对通过任意两个断面则对通过

3、任意两个断面1和断面和断面2的气体质量，的气体质量，由质量守恒定律可得：由质量守恒定律可得：空气流动的连续性方程空气流动的连续性方程 设任一过流断面的质量流量为设任一过流断面的质量流量为mi（kg/s），），则根据则根据1、2的任意性，有：的任意性，有：iiiimv Sconst（2-2） 对于密度为常数的流体流动，则通过任一对于密度为常数的流体流动，则通过任一断面的体积流量断面的体积流量Q （m3/s）相等，即：）相等，即：iiQv Sconst（2-3）二、风流流动二、风流流动能量方程能量方程 风流之所以能在系统中流动，其根本原因是风流之所以能在系统中流动，其根本原因是系统中存在着促使空气

4、流动的能量差。空气在风系统中存在着促使空气流动的能量差。空气在风道流动时，风流的能量由道流动时，风流的能量由静压能、动能、位能和静压能、动能、位能和内能内能组成。组成。1） 位能位能 气体受重力的作用，在不同高度上具有不同的位能。按图所选基准面，已知截面1和2的管中心距基准面的高度分别为Z1和Z2，那么位能：mgZ2） 动能动能21E=mv23） 静压能静压能 设流体在截面设流体在截面1处所受到的压强为处所受到的压强为p1，截面，截面积为积为A1，则作用在截面，则作用在截面1上流体的作用力为上流体的作用力为P1A1。若若mkg流体所占的体积为流体所占的体积为V1，那么流体通过截面，那么流体通过

5、截面1和和2所移动的距离则分别为所移动的距离则分别为V/A1和和 V/A2 ，因此，因此，从截面从截面1输入的静压能：输入的静压能： 假设风流在如图2-1历示的风道中由1断面流至2断面，空气的比体积为 (m3/kg)，其间无其他动力源，设空气克服流动阻力消耗的能量为LR (J/kg)，周围介质传递给空气的热量为q (J/kg)，设1、2断面风流的已知参数还有风流的绝对静压p1、p2(Pa)，风流的平均流速vl、v2(m/s)，风流的内能ul、u2(J/kg)，风流的密度l、2(kg/m3)，距基准面的高程Zl、Z2 (m)，风流克服通风阻力消耗的能量后所转化的热能qR (J/kg)，则根据能量

6、守恒定律有：22112211221222RRpvpvg Zuqqg ZuL （2-4）对于比体积对于比体积有有22221221 111121-()ppppd ppddp1则：则：（2-5）12.nnnnnppppconst1212ln(/)ln/)ppn（2-6）（2-7）绝热指数绝热指数2211Rqquupd2212121212()()()122RppvvnLg ZZn22121212112()()()122RppvvnLg ZZLn（2-8）（2-9）（2-10）2212121212()()()22RmvvhppgZZ2212121212()()()22RmtvvhppgZZH（2-11）

7、（2-12）练习练习三、使用单位体积流体三、使用单位体积流体能量方程的注意事项能量方程的注意事项 风流流动必须是定常流；风流流动必须是定常流； 式（式（2-11）、（）、（2-12）右边第三项适用于）右边第三项适用于1、2断断面的密度相差不大的场合，否则应用积分形式；面的密度相差不大的场合，否则应用积分形式； 在始、末断面间有压源时，压源的作用方向与风在始、末断面间有压源时，压源的作用方向与风流的方向一致，压源为正，说明压源对风流做正功，流的方向一致，压源为正，说明压源对风流做正功，反之则压源对风流做负功；反之则压源对风流做负功； 在实际工业通风应用应用能量方程时，可取在实际工业通风应用应用能

8、量方程时，可取Kdn=1313Nliiidnv SKv S（2-13）第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程空气流动基本方程 第二节第二节 空气流动压力空气流动压力 第三节第三节 风流流态与风道断面的风速风流流态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力摩擦阻力 第五节第五节 局部阻力局部阻力 第六节第六节 风道通风压力分布风道通风压力分布一、动压一、动压 1动压的概念动压的概念 当空气流动时，空气定向运动的动能，当空气流动时，空气定向运动的动能，可用可用EV表示，单位为表示，单位为J/m3；单位体积风流的；单位体积风流的动能所转化显现的压力叫动能所转化显现的压力叫动压动压或

9、称或称速压速压，用，用符号符号hV，表示，单位为，表示，单位为Pa。 2动压的计算动压的计算 设某点设某点i的空气密度为的空气密度为i(kg/m3)，其定向运动，其定向运动的流速即风速为的流速即风速为vi (m/s)，则单位体积空气所具有，则单位体积空气所具有的动能：的动能： EVi对外所呈现的动压对外所呈现的动压hvi为：为： 212ViiiEv212Viiihv（2-14） 3动压的特点动压的特点 只有做定向流动的空气才具有动压，因此动压具只有做定向流动的空气才具有动压，因此动压具有方向性；有方向性； 动压总是大于零，垂直于流动方向的作用面所承动压总是大于零，垂直于流动方向的作用面所承受的

10、压力最大；受的压力最大； 在同一流动断面上，因风速分布的不均匀性，各在同一流动断面上，因风速分布的不均匀性，各点的风速不相等，所以其动压值不等；点的风速不相等，所以其动压值不等； 某断面动压即为该断面平均风速计算值。某断面动压即为该断面平均风速计算值。二、静压二、静压静压具有如下特点：静压具有如下特点：风流中任一点的静压各向同值，且垂直于作用面；风流中任一点的静压各向同值，且垂直于作用面；无论静止的空气还是流动的空气都具有静压；无论静止的空气还是流动的空气都具有静压；风流静压的大小（可以用仪表测量）反映了单位体风流静压的大小（可以用仪表测量）反映了单位体积风流所具有的能够对外做功的静压能的多少

11、；积风流所具有的能够对外做功的静压能的多少；流动空气的绝对静压流动空气的绝对静压p、相对静压、相对静压hj和与其对应的大和与其对应的大气压气压p0三者之间的关系如下：三者之间的关系如下：0jhpp（2-15）hjbhja三、位压三、位压 1位压的概念位压的概念 单位体积风流对于某基准面而具有的位能，单位体积风流对于某基准面而具有的位能，称为位压称为位压hz。如果把质量为。如果把质量为m(kg)的物体从某一基的物体从某一基准面提高准面提高Z(m)，就要对物体克服重力做功，就要对物体克服重力做功mgZ (J)，物体因而获得同样数量物体因而获得同样数量(mgZ)的重力位能，即：的重力位能，即：0pE

12、mgZ注意注意：重力位能是一种潜在的能量，只有通过计算：重力位能是一种潜在的能量，只有通过计算才能得出。才能得出。 2位压的计算位压的计算1pipi1pi1pi1pi1pi10122ZpiihEgdZ0121122paaababbbijijEZ gZ gZ gZ g（2-17）（2-16） 3位压的特点位压的特点 位压是相对某一基准面具有的能量，在讨论位压位压是相对某一基准面具有的能量，在讨论位压时，必须首先选定基准面，一般应将基准面选在所时，必须首先选定基准面，一般应将基准面选在所研究系统风流流经的最低水平面；研究系统风流流经的最低水平面； 位压是一种潜在的能量，常说某处的位能是对某位压是一

13、种潜在的能量，常说某处的位能是对某一基准面而言，它在本处对外没有力的效应，即不一基准面而言，它在本处对外没有力的效应，即不呈现压力，不能像静压那样用仪表进行直接测量，呈现压力，不能像静压那样用仪表进行直接测量，只能通过测定高差及空气柱的平均密度来计算。只能通过测定高差及空气柱的平均密度来计算。 位压和静压可以相互转化。位压和静压可以相互转化。四、全压四、全压 风流中某一点的动压与静压之和称为全压。根据风流中某一点的动压与静压之和称为全压。根据静压的两种不同的计算基准，静压可以分为绝对静压静压的两种不同的计算基准，静压可以分为绝对静压（p）和相对静压（）和相对静压（hj），同样的道理，全压也有绝

14、），同样的道理，全压也有绝对全压（对全压（pt）和相对全压（）和相对全压（ht）之分。）之分。 绝对全压均可用下式表示：绝对全压均可用下式表示：tiiVipph（2-18）思考：思考：通过对全压的定义和算法的理解，通过对全压的定义和算法的理解，压入式通风和抽出式通风通道内压入式通风和抽出式通风通道内的全压各有什么特点？的全压各有什么特点？Tips：压入式通风又叫做正压入式通风又叫做正压通风。压通风。例例2-1：压入式通风筒中某点：压入式通风筒中某点i的的hji=1000Pa，hvi=150Pa，风筒，风筒外与外与i点同标高的点同标高的P0i=101332，求：，求：（1）i点的绝对静压点的绝对

15、静压Pi；（2）i点的相对全压点的相对全压hti；（3）i点的绝对全压点的绝对全压Pti。解：解：（1）Pi=Poi+hji=101332+1000=102332 Pa （2）hti=hji+hvi=1000+150=1150 Pa （3）Pti=P0i+hti=Pi+hvi=101332+1150=102482 Pa练习练习第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程空气流动基本方程 第二节第二节 空气流动压力空气流动压力 第三节第三节 风流流态与风道断面的风速风流流态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力摩擦阻力 第五节第五节 局部阻力局部阻力 第六节第六节 风道通风压力分

16、布风道通风压力分布一、风道风流流态一、风道风流流态 气体在风道内低速流动时，气体各层之间相互滑动气体在风道内低速流动时，气体各层之间相互滑动而不混合，这种流动称为而不混合，这种流动称为层流层流。 如果流速继续增加，当其达到某一速度时，气体质如果流速继续增加，当其达到某一速度时，气体质点在径向也得到附加速度，流动发生混合，正常的点在径向也得到附加速度，流动发生混合，正常的层流被破坏，流动状态发展为层流被破坏，流动状态发展为紊流紊流。 风道内流动状态的变化，可用无因次量雷诺数风道内流动状态的变化，可用无因次量雷诺数Re来来表征：（表征：（2320和和13800）RevD（2-19）二、风道断面的风

17、速二、风道断面的风速 1层流风速层流风速 对于半径为对于半径为R的层流态圆形管风流，对于半径的层流态圆形管风流，对于半径为为r处的切应力处的切应力为：为： 由牛顿内摩擦定律，在半径为由牛顿内摩擦定律，在半径为r处的风速为：处的风速为：2rgJ22()4gJvRr（2-20）（2-21） 若在半径为若在半径为r处取环状微元断面积处取环状微元断面积2rdr，则风，则风流通过圆形管道整个断面的流量流通过圆形管道整个断面的流量Q为：为： 平均风速为：平均风速为：（2-22）（2-23）2240()248RgJgJQRrrdrR22/8gJvQRR 2紊流风速紊流风速层流边界：层流边界：雷诺数越雷诺数越

18、大，层流大，层流边界层越边界层越薄薄 断面上平均风速与最大风速断面上平均风速与最大风速Vmax的比值称为风的比值称为风速分布系数（速度场系数），用速分布系数（速度场系数），用KV表示：表示： 设断面上任一点风速为设断面上任一点风速为vi，则风道断面的平均风速为：，则风道断面的平均风速为：max(1)mvrvR1iSvv dSSmaxVvKv（2-24）（2-25）（2-26）第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程空气流动基本方程 第二节第二节 空气流动压力空气流动压力 第三节第三节 风流流态与风道断面的风速风流流态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力摩擦阻力 第五节第五

19、节 局部阻力局部阻力 第六节第六节 风道通风压力分布风道通风压力分布一、一、摩擦阻力通用计算式与摩擦阻力通用计算式与无因次系数无因次系数 1摩擦阻力通用计算式摩擦阻力通用计算式 根据流体力学原理，无论是层流还是紊流，圆根据流体力学原理，无论是层流还是紊流，圆形风管的摩擦阻力（沿程阻力）可按下式计算：形风管的摩擦阻力（沿程阻力）可按下式计算：如将风管长度为如将风管长度为1m摩擦阻力称为比摩阻，并以摩擦阻力称为比摩阻，并以hb表示，则：表示，则：22rLvhD212bvhD（2-28）（2-27）摩擦阻力无因次系数摩擦阻力无因次系数 如风管断面为非圆形的其他形状，则式（如风管断面为非圆形的其他形状

20、，则式（2-27）和式（和式（2-28）的直径应以当量直径代人。矩形风管）的直径应以当量直径代人。矩形风管流速当量直径流速当量直径De与断面积与断面积S、断面周长、断面周长U有如下关有如下关系：系：（2-30）（2-29）对于不同形状的通风断面，其周长对于不同形状的通风断面，其周长U与断面积与断面积S的关的关系，可用下式表示：系，可用下式表示：4eSDUUC S断面形状系数断面形状系数 2摩擦阻力无因次系数摩擦阻力无因次系数 摩擦阻力无因次系数摩擦阻力无因次系数与流体流动状态和管壁与流体流动状态和管壁的粗糙度有关，紊流光滑区向紊流粗糙过渡区的的粗糙度有关，紊流光滑区向紊流粗糙过渡区的经经验公式

21、为：验公式为：紊流粗糙区的紊流粗糙区的可用经验公式计算：可用经验公式计算：12.512lg()3.71ReKD 2(1.742lg)2DK0.250.11()KD或或（2-31）（2-32）（2-33）风管内壁的当量绝对粗糙度风管内壁的当量绝对粗糙度二、二、流动处于紊流光滑区流动处于紊流光滑区向粗糙过渡区的向粗糙过渡区的摩擦阻力计算摩擦阻力计算 （1）空气温度和大气压力的修正。）空气温度和大气压力的修正。 如果空气的压力、温度与线算图或计算表不一如果空气的压力、温度与线算图或计算表不一致，可按下式修正：致，可按下式修正：0btBbhK K h0.82527320()273tKt0.90()10

22、1.3BpK ；（2-34）（2-35）温度修正系数温度修正系数大气压力修正系数大气压力修正系数 （2）粗糙度的修正。）粗糙度的修正。 通风防尘工程中使用多种材料制作风管，这些材通风防尘工程中使用多种材料制作风管，这些材料的粗糙度各不相同，料的粗糙度各不相同， 参考采用的数值列于表参考采用的数值列于表2-1。 当风管管壁的粗糙度当风管管壁的粗糙度K0.15 mm时，可先由图时，可先由图2-6查出查出hb0，再近似按下式修正：，再近似按下式修正：0brbhK h0.25()rKKv（2-36）（2-37）管壁粗糙度修正系数管壁粗糙度修正系数 （3）密度和黏度的修正。）密度和黏度的修正。 如果空气

23、的压力、温度与线算图或计算表不一致，如果空气的压力、温度与线算图或计算表不一致，空气的密度和运动黏度不同，则按下式修正：空气的密度和运动黏度不同，则按下式修正：0.910.1000()()bbvhhv（2-38）三、紊流粗糙区通风风道摩擦阻力及计算 在实际通风系统中，紊流粗糙区的风道如为非圆形，在实际通风系统中，紊流粗糙区的风道如为非圆形，在式（在式（2-27）中，用当量直径）中，用当量直径De代替代替D，且用通过，且用通过的风量的风量Q除以断面积除以断面积S代替风速代替风速v，则得到紊流粗糙，则得到紊流粗糙区风道的摩擦阻力计算式：区风道的摩擦阻力计算式：不难看出，对于风道壁面及几何尺寸已定型

24、的紊不难看出，对于风道壁面及几何尺寸已定型的紊流粗糙区通风风道，可视流粗糙区通风风道，可视为定值，故可令为定值，故可令22388rLUvLUQhSS（2-39）（2-40）83rLURS；摩擦阻力系数摩擦阻力系数摩擦风阻摩擦风阻 将式（将式（2-39） （2-40）代人式（）代人式（2-27）得：）得： 223rrLUhQR QS前人通过大量实验和实测获得了在标准状态条件下前人通过大量实验和实测获得了在标准状态条件下的各类井巷的摩擦阻力系数的各类井巷的摩擦阻力系数0值。当井巷中空气密值。当井巷中空气密度度01.2 kg/m3时，其时，其值应按下式修正：值应按下式修正：01.2（2-41）（2-

25、42）紊流粗糙区（或称阻力平方区）下的摩擦阻力定律紊流粗糙区（或称阻力平方区）下的摩擦阻力定律四、减小通风摩擦阻力措施 （1）选用断面周长较小的风道。）选用断面周长较小的风道。 （2）减小相对粗糙度。）减小相对粗糙度。 （3）保证有足够大的风道断面。）保证有足够大的风道断面。 （4）避免风道内风量过于集中。）避免风道内风量过于集中。 （5）减小风道长度。）减小风道长度。22388rLUvLUQhSS（2-39）22rLvhD（2-27）第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程空气流动基本方程 第二节第二节 空气流动压力空气流动压力 第三节第三节 风流流态与风道断面的风速风流流

26、态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力摩擦阻力 第五节第五节 局部阻力局部阻力 第六节第六节 风道通风压力分布风道通风压力分布一、局部阻力产生的分析 二、局部阻力及其计算 由于局部阻力所产生风流速度场分布的变化比较复由于局部阻力所产生风流速度场分布的变化比较复杂，对局部阻力的计算一般采用经验公式。和摩擦杂，对局部阻力的计算一般采用经验公式。和摩擦阻力相似，局部阻力阻力相似，局部阻力hl 一般也用动压的倍数来表示：一般也用动压的倍数来表示：大量实验证明，在紊流范围，局部阻力系数大量实验证明，在紊流范围，局部阻力系数只取决于只取决于局部构件的形状，因此，可参照摩擦阻力方法，令局部构件的形状，因

27、此，可参照摩擦阻力方法，令22222lvhQS22lRS则有：则有：2llhRQ（1-43）（1-44）（1-45）三、减小局部通风阻力措施 1尽量避免风流急转弯尽量避免风流急转弯 布置风道时，风流拐弯处尽量避免风道布置风道时，风流拐弯处尽量避免风道90或以或以上的急转弯；对于必须直角转弯的地点，可用弧上的急转弯；对于必须直角转弯的地点，可用弧弯代替直角转弯，转弯处的内侧和外侧要做成圆弯代替直角转弯，转弯处的内侧和外侧要做成圆弧形，且曲率半径一般应大于弧形，且曲率半径一般应大于0.51倍风道当量倍风道当量直径，在曲率半径因受条件限制而过小时，应在直径，在曲率半径因受条件限制而过小时，应在转弯处

28、设置导风板或导流片。转弯处设置导风板或导流片。 2风流分叉或汇合处连接合理风流分叉或汇合处连接合理 在风流分叉或汇合点的三通风道，应减小两个分支在风流分叉或汇合点的三通风道，应减小两个分支风道的夹角，当有几个分支管风路汇合于同一总风风道的夹角，当有几个分支管风路汇合于同一总风道时，汇合点最好不要在同一个断面，同时还应尽道时，汇合点最好不要在同一个断面，同时还应尽量使支管和干管内的流速保持相等。量使支管和干管内的流速保持相等。 3尽量避免风道断面的突然变化尽量避免风道断面的突然变化 当风道断面需要变化时，应尽量避免风道断面的突当风道断面需要变化时，应尽量避免风道断面的突然变化，用渐缩或渐扩风道代

29、替突然缩小或突然扩然变化，用渐缩或渐扩风道代替突然缩小或突然扩大，如图大，如图2-13所示，中心角最好在所示，中心角最好在810，不，不要超过要超过45。4降低出风口流速降低出风口流速 降低出风口流速以减小出口的动压损失，同时应减降低出风口流速以减小出口的动压损失，同时应减小气流在风道进口处的局部阻力。气流进入风管时，小气流在风道进口处的局部阻力。气流进入风管时，由于产生气流与管道内壁分离和涡流现象造成局部由于产生气流与管道内壁分离和涡流现象造成局部阻力。对于不同的进口形式，局部阻力相差较大。阻力。对于不同的进口形式，局部阻力相差较大。5风管与风机的连接应当合理风管与风机的连接应当合理 保证气

30、流在进出风机时均匀分布，避免发生流向和流速的突保证气流在进出风机时均匀分布，避免发生流向和流速的突然变化，以减小阻力（和噪声）。然变化，以减小阻力（和噪声）。 为减小不必要的阻力，要尽量避免在接管处产生局部涡流，为减小不必要的阻力，要尽量避免在接管处产生局部涡流，最好使连接通风机的风管管径与通风机的进、出口尺寸大致最好使连接通风机的风管管径与通风机的进、出口尺寸大致相同。相同。 如果在通风机的吸入口安装多叶形或插板武阀门时，最好将如果在通风机的吸入口安装多叶形或插板武阀门时，最好将其设置在离通风机进口至少其设置在离通风机进口至少5倍于风管直径的地方，避免由倍于风管直径的地方，避免由于吸口处气流

31、的涡流而影响通风机的效率。于吸口处气流的涡流而影响通风机的效率。 在通风机的出口处避免安装阀门，、连接风机出口的风管最在通风机的出口处避免安装阀门，、连接风机出口的风管最好用一段直管。如果受到安装位置的限制，需要在风机出口好用一段直管。如果受到安装位置的限制，需要在风机出口处直接安装弯管时，弯管的转向应与风机叶轮的旋转方向一处直接安装弯管时，弯管的转向应与风机叶轮的旋转方向一致。致。第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程空气流动基本方程 第二节第二节 空气流动压力空气流动压力 第三节第三节 风流流态与风道断面的风速风流流态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力摩擦阻力 第

32、五节第五节 局部阻力局部阻力 第六节第六节 风道通风压力分布风道通风压力分布一、水平风道通风压力分布 意义：掌握压力沿程变化情况，有效进行通意义：掌握压力沿程变化情况，有效进行通风管理。风管理。 绘制如下图的压力（能量）坡度线。绘制如下图的压力（能量）坡度线。风机风机全压全压静压静压二、包含非水平风道通风系统风压力分布 全压全压静压静压动压动压本章小结本章小结第二章 空气流动压力与阻力 第一节第一节 空气流动基本方程（重点）空气流动基本方程（重点） 第二节第二节 空气流动压力（重点）空气流动压力（重点） 第三节第三节 风流流态与风道断面的风速风流流态与风道断面的风速 第四节第四节 摩擦阻力（重

33、点）摩擦阻力（重点） 第五节第五节 局部阻力（重点）局部阻力（重点） 第六节第六节 风道通风压力分布风道通风压力分布 空气流动的压力和阻力是工业通风设计、测定及其实际工程空气流动的压力和阻力是工业通风设计、测定及其实际工程的基础。本章主要介绍空气在流动过程中的风流流动基本方的基础。本章主要介绍空气在流动过程中的风流流动基本方程、风流压力、通风阻力、风道压力分布等内容。其中通风程、风流压力、通风阻力、风道压力分布等内容。其中通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。单位体积空气流动的能量方阻力包括摩擦阻力和局部阻力。单位体积空气流动的能量方程物理意义是单位体积空气在流动过程中的能量损失等于两程物理意义是单

34、位体积空气在流动过程中的能量损失等于两断面间的机械能差。在实际通风系统中，局部阻力一般按式断面间的机械能差。在实际通风系统中，局部阻力一般按式（2-43）计算，流动处于紊流光滑区到紊流粗糙区之间的过）计算，流动处于紊流光滑区到紊流粗糙区之间的过渡区的一般通风管道摩擦阻力，主要运用线算图查出比摩阻渡区的一般通风管道摩擦阻力，主要运用线算图查出比摩阻后求得，而表面粗糙的砖、混凝土风管内和隧道及地下风道后求得，而表面粗糙的砖、混凝土风管内和隧道及地下风道等属于紊流粗糙区的风道摩擦阻力则按式（等属于紊流粗糙区的风道摩擦阻力则按式（2-41）计算，风）计算，风道压力分布是能量方程应用。道压力分布是能量方

35、程应用。复习思考题复习思考题 1密度为常数的定常流体流动的风流连续方程及密度为常数的定常流体流动的风流连续方程及其物理意义如何？其物理意义如何？ 2摩擦阻力摩擦阻力hf和摩擦风阻和摩擦风阻Rf有何区别？有何区别？ 3简述绝对压力和相对压力的概念，为什么在通简述绝对压力和相对压力的概念，为什么在通风机出口段通风断面上某点的相对全压大于相对静风机出口段通风断面上某点的相对全压大于相对静压，而在通风机出口段通风断面某点的相对全压小压，而在通风机出口段通风断面某点的相对全压小于相对静压？于相对静压？ 4降低通风阻力措施有哪些？降低通风阻力措施有哪些？ 5财于不同的雷诺数的风流，其摩擦阻力无因次财于不同

36、的雷诺数的风流，其摩擦阻力无因次系数如何？系数如何？ 6如图如图2-18所示的抽出式通风筒中某点的所示的抽出式通风筒中某点的hi=100 Pa，hVi=150 Pa，风筒外与，风筒外与i点同标高的点同标高的P0i=101 332.3 Pa。求：。求：i点的绝对静压点的绝对静压Pi；i点的相对全点的相对全压压hti；i点的绝对全压点的绝对全压pti。 7有一矩形镀锌薄钢板风管（有一矩形镀锌薄钢板风管（K=0.15 mm），断），断面尺寸为面尺寸为500 mm400mm，流量，流量3 000m3/h （0.833m3/min），空气温度为），空气温度为20，分别用流速，分别用流速当量直径和流量当量

37、直径当量直径和流量当量直径法求该风管的单位长度摩法求该风管的单位长度摩擦阻力。如果采用矿渣混凝土板（擦阻力。如果采用矿渣混凝土板（K=l.5 mm），再），再求该风管的单位长度摩擦阻力。如果空气温度求该风管的单位长度摩擦阻力。如果空气温度t=60，其单位长度摩擦阻力有何变化？，其单位长度摩擦阻力有何变化？ 8绘出如图绘出如图2-19所示的通风系统压力分布示意图。所示的通风系统压力分布示意图。 9有一如图有一如图2-20所示的直流式通风空调系统，已知所示的直流式通风空调系统，已知每个风口的风量为每个风口的风量为1500 m3/h，空气处理装置的阻力，空气处理装置的阻力（过滤器（过滤器50 Pa，

38、表冷器，表冷器150 Pa，加热器，加热器70 Pa，空，空气进出口及箱体内附加阻力气进出口及箱体内附加阻力35 Pa）为）为305 Pa；空；空调房间内的正压为调房间内的正压为10 Pa，管道材料为镀锌钢板。设，管道材料为镀锌钢板。设计风道尺寸并计算风机所需的全压。计风道尺寸并计算风机所需的全压。 10.已知某梯形风道摩擦阻力系数已知某梯形风道摩擦阻力系数=0.0177 Ns2/m4，风道长风道长L=200m，净断面积，净断面积S=5m2，通过风量，通过风量Q为为720 m3/min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。，试求摩擦风阻与摩擦阻力。 11.如图如图2-21为一圆形通风管道系统的局部，大断面

39、为一圆形通风管道系统的局部，大断面管径为管径为600 mm，小断面管径为，小断面管径为400 mm，今在断面，今在断面变化处附近测得大小断面之间的静压差为变化处附近测得大小断面之间的静压差为550 Pa（两测点距离小于（两测点距离小于1m）。大断面的平均动压为）。大断面的平均动压为100 Pa，空气密度为，空气密度为1.2 kg/m3，试求该处的局部阻力系，试求该处的局部阻力系数。数。 12.某集气罩结构如图某集气罩结构如图2-22所示，连接管直径所示，连接管直径D=250mm，在，在t=30时测得时测得A-A断面的相对静压为断面的相对静压为-36 Pa，平均动压为，平均动压为40 Pa。求此集气罩的流量系数。求此集气罩的流量系数和排风量。和排风量。注册安全工程师考试大纲对通风的要求注册安全工程师考试大纲对通风的要求 5、了解矿井通风的目的和通风原理；、了解矿井通风的目的和通风原理； 6、熟悉矿井通风系统、通风方式、风量计算、配风、熟悉矿井通风系统、通风方式、风量计算、配风标准；标准； 7、掌握矿井通风参数测定、通风建（构）筑物的设、掌握矿井通风参数测定、通风建（构）筑物的设置、矿井反风、局部通风等技术要点，通风设备、置、矿井反风、局部通风等技术要点，通风设备、通风设施的要求。通风设施的要求。