一、風(fēng)速
風(fēng)速即空氣流動(dòng)速度,單位有米每秒(m/s)、千米每小時(shí)(km/h)、海里每小時(shí)(knot)等,可用機(jī)械式、超聲波、熱線式、皮托管等風(fēng)速儀測(cè)量,皮托管風(fēng)速儀通過(guò)測(cè)流體總壓與靜壓差計(jì)算流速,在航空航天、氣象觀測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
風(fēng)速受多種因素影響:氣壓差是驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)的動(dòng)力,氣壓差越大風(fēng)速越快;溫度差異致空氣密度變化產(chǎn)生壓力差引發(fā)流動(dòng);地形地貌影響顯著,平原風(fēng)速相對(duì)穩(wěn)定且較低,山區(qū)或峽谷氣流受擠壓加速;障礙物阻礙空氣流動(dòng)使風(fēng)速降低。
二、風(fēng)量
風(fēng)量指單位時(shí)間內(nèi)空氣通過(guò)某一截面的體積,單位為立方米每秒(m3/s)或立方米每小時(shí)(m3/h),計(jì)算公式為:風(fēng)量 = 風(fēng)速 × 風(fēng)道截面積。例如,風(fēng)道截面積 1 平方米、風(fēng)速 5 米每秒時(shí),風(fēng)量為 5 立方米每秒。
實(shí)際工程中,準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)量對(duì)合理設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)、確保室內(nèi)空氣質(zhì)量至關(guān)重要。風(fēng)量過(guò)小,無(wú)法及時(shí)排出污濁空氣,致室內(nèi)空氣質(zhì)量下降;風(fēng)量過(guò)大,會(huì)造成能源浪費(fèi)和噪音問(wèn)題。
三、風(fēng)壓
風(fēng)壓分靜壓、動(dòng)壓和全壓,三者相互關(guān)聯(lián)又各有特點(diǎn)。
1、靜壓
靜壓(Ps)是流體施加于器具表面且垂直于表面的力,在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中由風(fēng)機(jī)推動(dòng)流體產(chǎn)生,可通過(guò)重力和風(fēng)機(jī)推動(dòng)效果形成。風(fēng)機(jī)風(fēng)管中靜壓有正負(fù)之分,正靜壓值表示風(fēng)管內(nèi)部壓力高于外部,由風(fēng)機(jī)氣流推動(dòng)導(dǎo)致;負(fù)靜壓值表示風(fēng)管內(nèi)部壓力低于外部,由風(fēng)機(jī)抽吸效果或外部環(huán)境影響造成。
靜壓?jiǎn)挝挥?/span> kgf/m2(千克力/平方米)、mmAq(毫米水柱)、Pa(帕斯卡),可直接測(cè)量獲取。在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用中,準(zhǔn)確了解和控制靜壓很重要,靜壓過(guò)高可能導(dǎo)致風(fēng)管破裂或風(fēng)機(jī)過(guò)載,過(guò)低則無(wú)法克服管道阻力,影響通風(fēng)效果。
2、動(dòng)壓
動(dòng)壓(Pv)是流體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力,主要由流體速度引起。風(fēng)管內(nèi)空氣等流體以一定速度流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)壓,單位有 kgf/m2(千克力/平方米)、mmAq(毫米水柱)、Pa(帕斯卡),可測(cè)量或計(jì)算得出。動(dòng)壓大小取決于流體速度,速度越快動(dòng)壓越大。
在風(fēng)管和空氣動(dòng)力學(xué)中,動(dòng)壓與靜壓相互作用,決定風(fēng)管內(nèi)空氣流動(dòng)特性和能量轉(zhuǎn)移情況。如通風(fēng)管道中,動(dòng)壓使空氣克服阻力向前流動(dòng),靜壓保證空氣均勻分布。合理調(diào)整動(dòng)壓可提高通風(fēng)效率,降低能耗。
3、全壓
全壓(PT)是風(fēng)管或風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的總壓力,由靜壓(Ps)和動(dòng)壓(Pv)組成,表達(dá)式為:[ PT = Ps + Pv ]。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中,全壓數(shù)值在風(fēng)機(jī)選型和設(shè)計(jì)時(shí)確定,一般不因風(fēng)管局部變化顯著改變,但受溫度影響,溫度變化影響空氣密度,進(jìn)而影響風(fēng)壓計(jì)算,如高溫環(huán)境下空氣密度降低,相同風(fēng)速和風(fēng)道截面積下風(fēng)壓減小。
四、送風(fēng)靜壓工作原理與計(jì)算方法
送風(fēng)靜壓基于流體力學(xué)原理,空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)推動(dòng)空氣流動(dòng)形成壓力,在管道內(nèi)分為靜壓和動(dòng)壓。靜壓垂直于氣流方向,用于克服管道阻力;動(dòng)壓平行于氣流方向,與氣體流速相關(guān),為空氣流動(dòng)提供動(dòng)力。
送風(fēng)靜壓計(jì)算涉及風(fēng)機(jī)性能、管道尺寸和布局、空氣流速及流體密度等因素。簡(jiǎn)化計(jì)算可采用以下公式:
靜壓(Ps)= 全壓(Pt) - 動(dòng)壓(Pd)
全壓 Pt 由風(fēng)機(jī)制造商提供,表示風(fēng)機(jī)出口處總壓力;
動(dòng)壓 Pd 計(jì)算公式為:動(dòng)壓(Pd)= 0.5 * ρ * V2
實(shí)際計(jì)算需考慮管道摩擦阻力(空氣與管道壁面摩擦產(chǎn)生)和局部阻力(管道彎頭、三通、閥門(mén)等部位產(chǎn)生),通常結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式精確估算,確保通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行符合需求。
五、參數(shù)關(guān)系
風(fēng)速、風(fēng)量和風(fēng)壓緊密關(guān)聯(lián)。風(fēng)速影響風(fēng)量和風(fēng)壓,根據(jù)風(fēng)量計(jì)算公式,風(fēng)道截面積一定時(shí),風(fēng)速越大風(fēng)量越大;動(dòng)壓直接由風(fēng)速?zèng)Q定,風(fēng)速越快動(dòng)壓越大,靜壓雖不直接由風(fēng)速?zèng)Q定,但風(fēng)機(jī)性能和風(fēng)速會(huì)影響其分布和大小。
風(fēng)量與風(fēng)壓相互制約,通風(fēng)系統(tǒng)中增加風(fēng)量可能需提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或增大風(fēng)道截面積,但會(huì)導(dǎo)致風(fēng)壓變化。風(fēng)壓不足無(wú)法克服管道阻力,風(fēng)量增大也難有效輸送空氣;風(fēng)壓過(guò)高會(huì)增加系統(tǒng)能耗和噪音,甚至損壞設(shè)備。
全壓是靜壓和動(dòng)壓總和,反映通風(fēng)系統(tǒng)總壓力能力。設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)需合理確定全壓值,確保系統(tǒng)提供足夠風(fēng)量和風(fēng)壓滿足通風(fēng)換氣要求,同時(shí)綜合考慮三者關(guān)系,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù),實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行。

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