118 空調(diào)通風(fēng)管道的阻力性能測試分析

1、空調(diào)通風(fēng)管道的阻力性能測試分析李曉冬王莉王彪摘要：空調(diào)通風(fēng)管道系統(tǒng)的阻力構(gòu)件主要有風(fēng)管，三通、四通、彎頭，本文主要選取三種不同材料的風(fēng)管（鍍鋅鐵皮風(fēng)管、無機(jī)玻璃鋼風(fēng)管、鋁箔聚氨酯復(fù)合風(fēng)管）、彎頭為研究對(duì)象，采用實(shí)驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法，針對(duì)不同材料的風(fēng)管的阻力性能進(jìn)行測試研究；對(duì)多種彎頭的阻力性能進(jìn)行測試研究。對(duì)它們進(jìn)行綜合的比較分析，從而得出較客觀的評(píng)價(jià)。關(guān)鍵詞：單位長度阻力損失；局部阻力系數(shù)；曲率半徑；導(dǎo)流葉片1.引言文中選取

2、三種不同材料的風(fēng)管、彎頭為研究對(duì)象，進(jìn)行測試。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析得出風(fēng)管的單位長度阻力損失隨風(fēng)速的變化規(guī)律，并擬合出各風(fēng)管的單位長度阻力損失公式，對(duì)各風(fēng)管的阻力性能進(jìn)行了比較分析；得出彎頭的局部阻力系數(shù)隨雷諾數(shù)的變化規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上研究了加大彎頭曲率半徑和在彎頭內(nèi)增設(shè)導(dǎo)流葉片這兩種方法的減阻效果。2.測試內(nèi)容與方案設(shè)計(jì)21測試因素的確定上游管段的長度對(duì)局部構(gòu)件中的流動(dòng)有重要的影響，對(duì)于下游管段，如果流速分布未恢復(fù)正常，則實(shí)測的局

3、部阻力系數(shù)就會(huì)偏小。同一個(gè)構(gòu)件，進(jìn)出口段長度不同時(shí)的阻力值也不同，應(yīng)該盡量地采取足夠長的進(jìn)出口直管段進(jìn)行局部阻力試驗(yàn)，根據(jù)文獻(xiàn)，風(fēng)機(jī)出口管段大于8de(de為流速當(dāng)量直徑，de=2hb(hb)，h，b分別為矩形風(fēng)管的寬和高)時(shí)，沿程動(dòng)壓基本趨于穩(wěn)定，此后的管段就可作為測量段。為此根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)條件，選擇試件的進(jìn)口段長度（即風(fēng)機(jī)出風(fēng)段長度）L=10de。測試采用標(biāo)準(zhǔn)畢托管與數(shù)字微壓力計(jì)相配合，直接測量風(fēng)管內(nèi)的全壓和靜壓的方法。測量時(shí)，需將

4、畢托管伸進(jìn)風(fēng)管中，并且使總壓管的測頭正對(duì)氣流來流方向。合理地選擇測量斷面，可以最大限度地減少氣流擾動(dòng)對(duì)測量結(jié)果的影響。測量不同材料的風(fēng)管時(shí)，由于風(fēng)管本身不是局部構(gòu)件，空氣經(jīng)過時(shí)沒有風(fēng)速大小及方向的變化，因此，測量時(shí)，將測量斷面設(shè)置在試件下游距離為2.5倍管徑，上游管段為2倍管徑的位置上；測量彎頭局部阻力系數(shù)時(shí)，將測量斷面，設(shè)在試件下游距離為6倍管徑，上游管段為2倍管徑的位置上。對(duì)于測點(diǎn)分布的選擇，采用中間矩形法。本實(shí)驗(yàn)中的管道斷面尺寸為

5、500mm400mm，其測點(diǎn)在測量斷面上的分布如圖21所示。圖21實(shí)驗(yàn)管道測量點(diǎn)分布圖2.2測試裝置系統(tǒng)圖對(duì)于風(fēng)管單位長度沿程阻力來說，mRq1q2222mrPPl???????對(duì)于彎頭局部阻力系數(shù)來說，?q1q2j1222PPP????????由于實(shí)驗(yàn)使用的壓力測量儀器相同為數(shù)值微壓計(jì)，則=2000.5%=1Pa；長度q1q2j1PPP?????測量的絕對(duì)誤差=0.01m。l?對(duì)于風(fēng)管單位長度沿程阻力來說，，，mRq1q1q11===

6、0.014668.27PPP??q2q2q21===0.017557PPP??，于是l0.01=0.0034l3l????q1q22222220.01460.01750.00342.3%mrPPl???????????對(duì)于彎頭局部阻力系數(shù)來說，，，?q1q1q11===0.027336.67PPP??q2q2q21===0.037626.6PPP??，于是j1j1j11===0.089811.13PPP??q1q2j12222220.0

7、2730.03760.089810.1%PPP????????????3.3.測試結(jié)果與分析測試結(jié)果與分析3.1不同材料風(fēng)管的測試結(jié)果與分析3.1.1鍍鋅鐵皮風(fēng)管的測試結(jié)果與分析測量完畢后，根據(jù)不同工況下鍍鋅鐵皮風(fēng)管的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)繪制出鍍鋅鐵皮風(fēng)管的風(fēng)速——單位長度摩擦阻力Rm的關(guān)系曲線圖，見圖31。并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得鍍鋅鐵皮風(fēng)管單位長度摩擦阻力隨風(fēng)速變化的擬合公式Rm=0.0005273v40.01813v30.2028v21.164v