局部阻力系数.pptx

1 本章主要内容框架： 第1页/共74页 2 通风基础理论 本部分主要讨论以下问题： 1、干、湿空气密度的计算； 2、风压(静压、动压和全压)的计算及测定； 3、通风连续方程及其应用； 4、通风风流型式、风流结构及风速分布与风速测定； 5、通风能量方程及其应用； 6、（通风阻力及其计算）。 第2页/共74页 3 第二章 空气流动基础理论 §2.1 通风空气参数 §2.2 风流流动特性 §2.3 空气流动过程的基本方程 §2.4 风流参数的测定 §2.5 通风阻力及计算 第3页/共74页 4 一、干、湿空气密度的计算 密度定义式：单位体积空气所具有的质量。kg/m3 ， 用符号ρ表示： 式中 M—空气的质量，kg； V—空气的体积，m3。 　　空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。 　　实际空气密度计算式由气态方程求得。 §2.1 通风空气参数 第4页/共74页 5 一、干、湿空气密度的计算 气态方程： 式中：ρ—干空气实际密度，kg/m3； 　 ρ0—标准状态干空气的密度，kg/m3； 　　 P、P0—分别为实际状态及标准状态下的空气 压力，千帕（kpa）； 　　 T、T0—分别为实际状态及标准状态下空气的热力学温度，K。 第5页/共74页 6 一、干、湿空气密度的计算 标准状态：T0=273K，P0=101.3kPa,干空气密度ρ0=1.293 kg/m3。干空气密度计算式： ！注意！式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。 第6页/共74页 7 一、干、湿空气密度的计算 湿空气：湿空气压力等于干空气分压与水蒸汽分压之和。 道尔顿分压定律: P=Pd+Ps , Ps=ψPb 第7页/共74页 8 一、干、湿空气密度的计算 根据道尔顿分压定律即可推导出湿空气密度计算式： 式中： ρw —湿空气密度, kg/m3； 　　ψ—空气相对湿度，%； 　　Pb—饱和水蒸汽压力，kPa 第8页/共74页 9 二、空气压力—静压 风压：通风中空气压力也叫风流压力（简称为风压），它是表示运动空气所具有的能量, 它包括静压、动压和全压。 静压：气体分子对容器壁所施加的压力。 基本性质：静压总是垂直并指向作用面；静压各向同值。 表示形式：绝对静压—以绝对零压作为基准的静压, 用Pk表示；相对静压—以当地大气压力为基准的静压, 用Pr表示。 第9页/共74页 10 二、空气压力—静压 绝对静压和相对静压的关系： 　　关系式: Ｐr = Ｐk -Ｐ0 第10页/共74页 11 二、空气压力—静压 不同标高静压计算：流体力学欧拉方程: dp =ρg dz 积分即得静压计算式： P =P0 -ρg z 式中z—相对于基准的高度, m； p0—z = 0基准处的空气静压,Pa( N/m2)； p —高度为z处的空气静压，Pa(N/m2)； ρ—空气密度，kg/m3 ； g—重力加速度，m/s2。 第11页/共74页 12 二、空气压力—静压 可压缩空气：近似按等温过程处理，即多变指数n=1，由气态方程（P=ρRT）和欧拉方程得： 式中 T——空气的热力学温度，K； R——空气的气体常数，R=287J/kg·K。 简化计算式：展开成级数，略去高阶小项。 第12页/共74页 13 二、空气压力—动压，全压 动压： 动压—单位体积风流运动所具有的动能。它恒为正，具有方向性，它的方向就是风流运动的方向。单位体积空气的质量为ρ（kg/m3），风流速度为υ(m/s)，由动能公式即得风流动压Hu(Pa)计算式： Hu =ρυ2/ 2 全压： 全压Pt等于静压Ps与动压Hu之和，即 Pt = Ps + Hu 第13页/共74页 14 二、空气压力—动压、静压、全压关系 第14页/共74页 15 二、空气压力—动压、静压、全压关系 第15页/共74页 16 二、空气压力—单位 空气压力的国际单位为帕（Pa）、牛顿/米2（N/m2）。1Pa=1 N/m2。我国法定计量单位制规定，空气压力（压强）的单位为帕。帕（Pa）单位比较小，还可用百帕（hPa）、千帕（kPa）表示 1hPa=100Pa；1kPa=1000Pa。 第16页/共74页 17 二、空气压力—测定 分为