实验一 通风系统的风量风压测量
一、实验目的:
通过实验掌握通风系统的风量风压测量方法 二、实验内容:
选择某一通风系统风管断面进行静压、动压、全压的测量。
计算该断面的平均风速及风量。
三、通风系统全压、静压、动压的测定
(一) 毕托管的结构如图1所示,把毕托管按规定放入通风管道内。
测头对准气
流。
A 、B 两端分别连接微压计时,A 端测出的压力值为全压,B 端测出的压力值为静压,把A 、B 两端连接在同一个微压计上时,测出的压差值就是动压。
即:
q j d P P P -=
(二) 倾斜式微压计的工作原理如图2所示。
微压计感受压力或压差时,玻璃管 内液面从零点上升。
其垂直高度,容器内的液面则从零点下降,下降到高度为h 2
1
22
F h Z
F = (1-1) 式中,F 1——玻璃管断面积;
F 2——容器的断面积。
B
A
图1 毕托管
图2 倾斜式微压计原理图
因此,两端的液面差
1122sin F h h h Z F α⎛⎫
=+=+
⎪⎝⎭
(1-2) 被测的压差值 12s i n F p h Z g F γγρρα⎛⎫
∆==+
⎪⎝⎭
式中,γρ——液体的密度,kg/m 3 令
12sin a F K F γρα⎛
⎫
+
= ⎪⎝
⎭
(1-3) 则 a p K Zg ∆= Pa (1-4) 由(1-3)可以看出,a K 值是随α角及γρ的变化而变化的。
对应不同的α值及γρ会有不同的a K 值。
在y-1型微压计中,以3
0.81/kg m γρ=的酒精作为工作介质。
不同的α角所对应的a K 值直接在微压计上标出。
测定的压力值大于大气压力时,应接在M 上。
测定的压力值小于大气压时,应接在N 上。
在测定压差值时,压力大的一端接M 上,压力小的一端接N 上。
在通风机的吸入段或压出段进行测量时,测压管与微压计的连接方式见“工业通风”P184图3-4。
(三) 测定断面的选择
为了减少气流扰动对测定结果的影响,测定断面应选择在气流平直扰动少的直管段
上。
测定断面设在局部构件前,距离要大于3倍以上管道直径,设在局部构件后相隔 距离应大于6倍管道直径。
详见“工业通风”图8-1。
四、用动压法测定管道内的风量
通风系统内某一点的动压 2
2
d v P ρ= Pa (1-5) 式中, v ——某一点的空气流速,m/s
ρ——空气的密度,3/kg m
因此 v =
(1-6)
由于气流速度在测定断面上的分布是不均匀的,为了测得该断面上的平均风速,必须多点测量,测点位置按“工业通风”第八章中图8-2、图8-3来确定。
测定断面的平均风速
p v =
⎭
m/s (1-7)
测定断面的体积流量为:
p L v F = m 3/s (1-8)
F ——测定断面的面积,m 2
测定除尘系统的风量时,为了避免毕托管的测压孔堵塞,可用“工业通风”图8-5所示的S 型测压管。
由于该测压管测出的压差并不是该点的实际动压,因此,每根S 型测压管在使用前必须校正,在测压管上标出它们的校正系数。
对不同的测压管校正系数Kb 是不同的。
五、测定注意事项: 1、微压计内必须放入0.81/g ml ρ=的酒精,如果采用ρ不同的液体时,微压计系数必须修正。
2、检查微压计内是否有气泡,并设法排除。
3、调节微压计,使其保持水平,把玻璃管内液面调至零点。
4、检查毕托管的测压孔是否堵塞,注意毕托管与微压计的连接是否正确,以免微压计内进入空气或酒精溢出。
5、 测定时毕托管端部应该对准气流,与风管轴线平行,毕托管头部不应触及风管的内 表面。
6、测定前应预先估计测定压力值的范围,如果超过了微压计的最大值,应改用其它的测值大的微压计。
如估计可能超过,测定时应缓慢转动旋钮,发现玻璃管内液位迅速上升,应及时关闭微压计,以免酒精进入橡皮管。
7、由于断面上各点的静压值是相同的,只要测出一点的静压,就是该断面的静压。
8、用毕托管测定管道内气流速度,仅适用于5/v m s ≥的场合。
六、测定数据按下列表格逐项填出。
管道内空气温度 t = 大气压力B = 空气容重 ρ=
测定断面直径 D = 分环数 n =
测定断面的静压j P = 测定断面的全压q j d P P P =+
测定断面的风量p L V F =⨯=
六、通风设备阻力的测量
空气流过通风系统重的设备(如加热器、消声器、除尘器等)或部件(如弯头、渐扩管等) 等都要产生阻力,消耗能量。
这些阻力通常要通过实测来确定。
设备或部件的阻力按下式计算:12q q P P P ∆=- (1-9) 式中,1q P ——设备前的全压,Pa ;2q P ——设备后的全压,Pa 。
上式可以改写为:1122()()d j d j P P P P P ∆=+-+()()
1212d d j j P P P P =-+- (1-10) 式中,1d P 、1j P ——设备前的动压和静压,Pa;
2d P 、2j P ——设备后的动压和静压,Pa 。
当设备前后管径相同,而又没有漏风时,公式(1-10)可简化为:
12j j P P P ∆=- (1-11) 根据不同情况,测出公式(1-10)或公式(1-11)中的动压、静压值即可算出设备或部件阻力。
由于断面的平均动压要多点测量,较为麻烦,而断面上的静压基本上是一致的,只要测出一点的静压即可。
用公式(1-11)所示的静压法测量较为方便。