鴻業(yè)暖通-風管水力計算使用說明

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄專心-專注-專業(yè)第 1 章 風管水力計算使用說明1.1 功能簡介命令名稱：FGJS功能：風管水力計算命令交互：單擊【單線風管】【水力計算】，彈出【風管水力計算】對話框，如Error! Reference source not found.1所示： 圖11 風管水力計算對話框如果主管固定高度值大于0，程序會調(diào)整風系統(tǒng)中最長環(huán)路的管徑的高度為設置值。如果支管固定高度值大于0，程序會調(diào)整風系統(tǒng)中除開最長環(huán)路管段外的所有管段的管徑的高度為設置值?？刂谱畈焕h(huán)路的壓力損失的最大值,如果程序算出的最不利環(huán)路的阻力損失大于端口余壓，程序會提醒用戶。當用戶需要從圖面上提取數(shù)據(jù)時，

2、點取搜索分支按鈕，根據(jù)程序提示選取單線風管。當成功搜索出圖面管道系統(tǒng)后，最長環(huán)路按鈕可用，單擊可以得到最長的管段組。計算方法程序提供的三種計算方法，靜壓復得法、阻力平衡法、假定流速法，可以改變當前的選項卡，就會改變下一步計算所用的方法，而且在標題欄上會有相應的提示。計算結果顯示包含搜索分支里面選取的管段的一條回路的各個管段數(shù)據(jù)。1.2 使用說明1. 從圖面上提取數(shù)據(jù)單擊按鈕ESC返回 / 請選擇要計算的單線風管或雙線風管中線的遠端: 選取合適的單線風管或者雙線風管中線以后，程序返回到主界面。2. 從文件中提取數(shù)據(jù)（如果是從圖面上提取數(shù)據(jù)則這步可以跳過）單擊按鈕從打開文件對話框從選取要計算的文件

3、，確定即可。3. 選擇要計算的方法，設置好相應的參數(shù)靜壓復得法：是最不利環(huán)路最末端的分支管（不是從最后一根支管）的風速。假定末端支管風速。系統(tǒng)計算過程中，為了達到系統(tǒng)最優(yōu)的平衡性能，需要迭代計算的次數(shù)。阻力平衡法：最不利環(huán)路的末端管段的出口風速。4. 可選管徑規(guī)格圖12 可選管徑規(guī)格對話框程序進行計算時，可以根據(jù)用戶的設置，在可選管徑規(guī)格列表中選取合適的管徑組合，當用戶選擇標準模式是，規(guī)格列表不允許進行修改，當選取自定義模式時，可以根據(jù)用戶的需要進行規(guī)格列表擴充、修改、刪除。5. 如果需要更為詳細的設置，可以單擊設置按鈕，將會出現(xiàn)如下對話框圖13 參數(shù)設置對話框下面說明幾個關鍵的參數(shù)：在用阻力

4、平衡法進行初算后如果發(fā)現(xiàn)比摩阻偏小，可以適當?shù)脑龃箫L管的最大風速，再進行初算，直到滿意為止。將計算后的局阻和沿程阻力乘以相對應的這兩個系數(shù)，可以作為一個安全系數(shù)來用。6. 基本參數(shù)設置完后，可以輸入每段管段的局阻了，雙擊計算結果列表框，會出現(xiàn)如下對話框圖14 風管數(shù)據(jù)對話框在這里可以改變當前選擇的管段（標題欄可以看見用戶選擇的管段）的一些參數(shù)，可以改變管段的長度，風管的尺寸（直徑或者高寬）的設置，對于初算是無效的，當進行復算時可以根據(jù)初算的結果進行調(diào)整。在進行初算之前，添加該段管段的風閥管件的局阻系數(shù)，在該列表框中可以單擊鼠標右鍵，會有菜單選項，用戶可以根據(jù)實際情況進行相應的操作。7. 初算進

5、行完后，如果用戶對于算出來的管徑（或者高寬）不滿意，可以手動輸入值，然后進行復算，復算是程序只是根據(jù)每段管段的所設定的值，進行校核計算（相對于初算，初算是設計計算）,并不進行管段尺寸的選擇計算。8. 如果您對計算的結果滿意以后，就可以出EXCEL計算書了，單擊EXCEL按鈕，程序會自動啟動EXCEL（保證機器上要裝有EXCEL），用戶需要自行進行計算書的保存工作。9. 計算完后，如果您想將計算結果標注在圖面上，可以單擊標注按鈕，如果沒有保存當前工作，程序會給予提醒，程序退出后，會自動調(diào)用標注命令進行標注。10. 您還可以從幫助中得到一些有用并且關鍵的提示（每一種方法對應一個幫助）：圖15 幫助

6、對話框11. 在進行的過程中單擊保存按鈕可以隨時保存。1.3 注意利用該程序可以較好的進行風管的設計型計算和校核型計算，對于風管管段尺寸的選擇也比較合理，即使個別偏差較大的管段，用戶也可以進行手動的校正，解決的在風管水力計算過程中計算煩瑣，計算量大的問題。第 2 章 分段靜壓復得法2.1 傳統(tǒng)分段靜壓復得法的缺陷所謂靜壓復得法，如圖2-1所示，其目的是:通過改變下游處風管的截面積,使風管三通處的靜壓相等。根據(jù)伯努利方程，可以得到式（1）這樣的表示式圖21 靜壓復得計算法原理示意圖 （1）靜壓復得計算法實際上就是如何利用式(1) 確定風道的速度,從而確定風道尺寸，原理簡單明了，通俗易懂。但是，靜

7、壓復得法有幾個特點一直未能引起國內(nèi)外技術界的關注，因此直接影響到這種計算方法使用的效果。問題一是：由式（1）可以看出兩個不同的風管的斷面之間的空氣阻力愈大，兩個不同的風管的斷面的風速變化也愈大。如圖2所示，如果風道計算從風口后面的風道斷面開始（風口和風閥的阻力不能含在管段阻力中），由于管段和管段均存在三通的旁通阻力，因此管段和，管段和之間的風速就存在明顯差別。假設每個風口的風量均為1000m3/h，風道長度均為5m，計算結果表明，各段風速分別為：1、2.64、3.03、7.75m/s。因此為了控制主風道初始段的風速在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)（噪聲限制），最不利環(huán)路末端的風速將很低。這個現(xiàn)象也就解釋了為

8、什么一直有人認為靜壓復得法只適合高速風道的緣故。圖22靜壓復得法問題之一問題二是：采用靜壓復得計算法設計的風道,當動壓差小于全壓損失時,斷面逐漸增加的風道從某一管段開始會出現(xiàn)反常的斷面縮小的現(xiàn)象問題三是：由于利用式(1) 進行計算時是先假設速度v2,然后再求速度v1,但計算1 - 1 和2 - 2斷面之間的全壓損失時,需要使用被求的速度值v1,因此必須同時假設一個v1，通過反復試算，直到式（1）成立，因此在計算相當麻煩。靜壓復得法用于手算是不合理的。如果為了簡化計算過程，人為引進靜壓復得系數(shù)就更加不合理了。2.2 分段靜壓復得法的特點 最不利環(huán)路起始計算管段的設定：最不利環(huán)路不是從最末端的分支

9、管開始，而是從最不利環(huán)路最后一根支管開始，到風機出口為止，即把最末端的分支管從靜壓復得算法中去除，明顯縮小了風道的尺寸。 局部阻力的計算：分段靜壓復得計算過程中對彎頭、三通、四通的局部阻力計算，采用了新的擬合公式，計算結果更加準確，但是由于計算過程中需要不斷迭代計算，所有采用程序計算能減少不少工作量。 風系統(tǒng)平衡性能：采用改進的靜壓復得計算法可以獲得極佳的風道平衡率，通過反復計算可以使得在一個管路布置良好的風系統(tǒng)中，所有的風道支管的不平衡率趨于零。2.3 分段靜壓復得法程序計算步驟l 繪制風管單線或雙線平面圖；l 從平面圖上提取枝狀風系統(tǒng)風道數(shù)據(jù)，并建立與之對應的枝狀數(shù)據(jù)結構；l 對于不同的風

10、系統(tǒng)，計算開始之前程序無法準確的判斷出最不利環(huán)路，最初假設最長環(huán)路為最不利環(huán)路進行計算；l 對于最不利環(huán)路的計算，是從最末端的分支管開始計算（不是從最后一根支管開始），根據(jù)假定的干管末端風速，利用靜壓復得原理（上游管段與下游管段的動壓損失上游管段和下游管段的全壓損失），逐步計算出最不利環(huán)路的其他管道管徑；l 確定最不利環(huán)路管徑后，循環(huán)對所有最不利環(huán)路上的分支管路進行計算；l 分支管路的計算，根據(jù)最不利環(huán)路的計算結果，可以確定分支管路的資用壓力，根據(jù)資用壓力，逐步調(diào)整分支管路的各段管徑，使得分支管路的阻力損失最接近資用壓力，這樣就使得分支環(huán)路的不平衡率達到最優(yōu)狀態(tài)；l 如果分支管路上還有分支管路

11、，可以按照上述步驟遞歸計算確定；l 對所有分支管路計算完成以后，整個系統(tǒng)的管路就初步確定了，因為之前是假設的最長環(huán)路為最不利環(huán)路進行計算的，管路初步確定以后，系統(tǒng)真正的最不利環(huán)路也就可以確定了，所以為了使整個系統(tǒng)達到更好的平衡性能，根據(jù)設置的系統(tǒng)平衡迭代次數(shù)重復對整個系統(tǒng)重新確定管徑；l 程序確定管徑以后，系統(tǒng)的不平衡率已經(jīng)進行過優(yōu)化，用戶還可以進行人工干預，可以手工改變某些管段管徑，進行復算，可以手工干預系統(tǒng)的平衡性能；l 系統(tǒng)計算完成后，可以生成水力計算Excel計算書，后續(xù)還可以自動進行風管單線變雙線和材料統(tǒng)計的操作。2.4 分段靜壓復得法程序計算例題風口風量均為500m3/h，總風量為

12、15000m3/h。圖23風管單線平面圖 進行圖面數(shù)據(jù)提取操作，提取后的結果入下圖：圖24從圖面提取的風管數(shù)據(jù) 設定計算參數(shù)：圖25靜壓復得法參數(shù)設置1. 先假設干管末端出口風速為5m/s，出口風速為3m/s，系統(tǒng)平衡計算迭代次數(shù)為1。經(jīng)過計算后，系統(tǒng)最不利環(huán)路為：0 1 2 3 4 37 42 環(huán)路的阻力損失：167.36Pa系統(tǒng)最不平衡環(huán)路為：0 1 2 19 20 21 22 環(huán)路的阻力損失：146.43Pa 不平衡率為：(167.36-146.43)/167.36=0.13圖26靜壓復得法計算結果2. 我們再增加系統(tǒng)平衡迭代次數(shù)參數(shù)為5次，其他假設條件不變：經(jīng)過計算后，系統(tǒng)最不利環(huán)路為

13、：0 1 10 11 17環(huán)路的阻力損失：126.41Pa系統(tǒng)最不平衡環(huán)路為：0 1 2 19 20 21 22環(huán)路的阻力損失：117.75Pa 不平衡率為：(126.41-117.75)/ 126.41=0.07這樣系統(tǒng)就達到較好的平衡性能。圖27靜壓復得法計算結果3. 為了使風系統(tǒng)管道更加美觀，可以假定主管和支管的固定高度，假定主管固定高度為320，支管固定高度為250，在這種假設情況下，系統(tǒng)不平衡性能要做出一些犧牲。圖28靜壓復得法計算結果經(jīng)過計算后，系統(tǒng)最不利環(huán)路為：0 1 2 3 4 37 42環(huán)路的阻力損失：173.68Pa系統(tǒng)最不平衡環(huán)路為：0 1 2 19 20 21 22環(huán)路的阻力損失：151.39Pa 不平衡率為：(173.68-151.39)/