管道风压与风速计算

关于风压、风速,望解答,谢谢!

风速和风压作为流体力学中的关键要素,在管道通风和气象学研究领域扮演着不可或缺的角色。
在管道通风系统内,风速和风压的典型情况主要体现在两个位置:入口A和隔板B。

对于入口A位置,我们可以假设管道的横截面积为a,并且系统的总流量Q保持恒定。
依据流量公式Q=V1 a,我们可以推算出入口处风速V1 等于Q除以a。

相似地,在隔板B位置,如果管道横截面积变为b,依据同样的流量定义Q=V2 b,我们可以得出隔板处风速V2 等于Q除以b。

至于风压的计算,我们可以借助伯努利方程。
该方程揭示了一个关键点:即总压力(静态压力加动态压力)是一个常数,等于静止空气的压强p0。
通过伯努利方程,我们可以推导出入口A处的风压p1 为p0减去1 /2 ρV1 ^2 ,即p1 =p0-1 /2 ρ(Q/a)^2 同理,隔板B处的风压p2 可以表示为p2 =p0-1 /2 ρV2 ^2 ,即p2 =p0-1 /2 ρ(Q/b)^2
值得注意的是,尽管风速和风压在A和B之间是连续变化的,理论上存在无限多种组合,但实际应用中,我们更关注A和B这两个特定点的风速和风压,因为它们具有实际意义和应用价值。
因此,我们通常只讨论这两个点的风速和风压情况。

已知风机风量12400m³/h,管道直径430mm,管道长86米,风速25m/s,求风机风压是多少?

1 、首先,我们来算一下风速(单位:米/秒):V = 1 2 4 00 / [(0.4 3 / 2 )^2 × 3 .1 4 × 3 6 00] ≈ 2 3 .7 3 米/秒。

2 、接下来,我们计算一下管道沿程的摩擦阻力(单位:帕斯卡):
首先计算雷诺数Re:Re = (D × ν / 0.00001 5 1 ) = (0.4 3 × 2 3 .7 3 / 0.00001 5 1 ) ≈ 6 7 5 7 5 4 .9 2
然后计算摩擦系数λ:λ = 0.3 5 / Re^0.2 5 = 0.3 5 / 6 7 5 7 4 .9 ^0.2 5 ≈ 0.01 2
最后计算摩擦阻力R:R = [(λ / D) × (ν^2 × γ / 2 )] × 8 6 = [(0.01 2 / 0.4 3 ) × (2 3 .7 3 ^2 × 1 .2 / 2 )] × 8 6 ≈ 7 9 0.7 3 帕斯卡。

3 、最后,我们计算一下风机需要提供的风压(单位:帕斯卡):P ≥ 7 9 0.7 × 1 .2 ≥ 9 4 8 .8 帕斯卡。