118 空調(diào)通風管道的阻力性能測試分析

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

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

3、部阻力系數(shù)就會偏小。同一個構(gòu)件，進出口段長度不同時的阻力值也不同，應該盡量地采取足夠長的進出口直管段進行局部阻力試驗，根據(jù)文獻，風機出口管段大于8de(de為流速當量直徑，de=2hb(hb)，h，b分別為矩形風管的寬和高)時，沿程動壓基本趨于穩(wěn)定，此后的管段就可作為測量段。為此根據(jù)我們的實驗條件，選擇試件的進口段長度（即風機出風段長度）L=10de。測試采用標準畢托管與數(shù)字微壓力計相配合，直接測量風管內(nèi)的全壓和靜壓的方法。測量時，需將

4、畢托管伸進風管中，并且使總壓管的測頭正對氣流來流方向。合理地選擇測量斷面，可以最大限度地減少氣流擾動對測量結(jié)果的影響。測量不同材料的風管時，由于風管本身不是局部構(gòu)件，空氣經(jīng)過時沒有風速大小及方向的變化，因此，測量時，將測量斷面設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，將測量斷面，設在試件下游距離為6倍管徑，上游管段為2倍管徑的位置上。對于測點分布的選擇，采用中間矩形法。本實驗中的管道斷面尺寸為

5、500mm400mm，其測點在測量斷面上的分布如圖21所示。圖21實驗管道測量點分布圖2.2測試裝置系統(tǒng)圖對于風管單位長度沿程阻力來說，mRq1q2222mrPPl???????對于彎頭局部阻力系數(shù)來說，?q1q2j1222PPP????????由于實驗使用的壓力測量儀器相同為數(shù)值微壓計，則=2000.5%=1Pa；長度q1q2j1PPP?????測量的絕對誤差=0.01m。l?對于風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不同材料風管的測試結(jié)果與分析3.1.1鍍鋅鐵皮風管的測試結(jié)果與分析測量完畢后，根據(jù)不同工況下鍍鋅鐵皮風管的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計繪制出鍍鋅鐵皮風管的風速——單位長度摩擦阻力Rm的關(guān)系曲線圖，見圖31。并由實驗數(shù)據(jù)可得鍍鋅鐵皮風管單位長度摩擦阻力隨風速變化的擬合公式Rm=0.0005273v40.01813v30.2028v21.164v