3.2风道的水力计算水力计算是通风系统设计计算的主要部分。
它是在确定了系统的形式、设备布置、各送、排风点的位置及风管材料后进行的。
水力计算最主要的任务是确定系统中各管段的断面尺寸，计算阻力损失，选择风机。
3.2.1水力计算方法风管水力计算的方法主要有以下三种：(1)等压损法该方法是以单位长度风道有相等的压力损失为前提条件，在已知总作用压力的情况下，将总压力值按干管长度平均分配给各部分，再根据各部分的风量确定风管断面尺寸，该法适用于风机压头已定及进行分支管路阻力平衡等场合。
(2)假定流速法该方法是以技术经济要求的空气流速作为控制指标．再根据风量来确定风管的断面尺寸和压力损失．目前常用此法进行水力计算。
(3)静压复得法该方法是利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力，根据这的断面尺寸，此法适用于高速风道的水力汁算。
3.2.2水力计算步骤现以假定流速法为例，说明水力计算的步骤：(1)绘制系统轴测示意图，并对各管段进行编号，标注长度和风量。
通常把流量和断面尺寸不变的管段划为一个计算管段。
(2)确定合理的气流速度风管内的空气流速对系统有很大的影响。
流速低，阻力小，动力消耗少，运行费用低，但是风管断面尺寸大，耗材料多，建造费用大。
反之，流速高，风管段面尺寸小，建造费用低，但阻力大，运行费用会增加，另外还会加剧管道与设备的磨损。
因此，必须经过技术经济分析来确定合理的流速，表 3-2 ，表 3-3 ，表 3-4 列出了不同情况下风管内空气流速范围。
表 3-2 工业管道中常用的空气流速（m/s）建筑物类管道系统的风速靠近风自然通机械通机处的极限别部位风风流速吸入空气的百叶0－ 1.02－4窗吸风道1-22－6辅助建筑支管及垂直0.5-1.2－510－ 12风道5水平总风道0.5-1.5－8近地面的进0.2-0.0.2 －风口50.5近顶棚的进 0.5-1. 1－2风口近顶棚的排 0.5-1. 1－2风口排风塔1-1.5 3－6材料 总支 室内进 室内回新鲜空 管管 风口 风口气入口薄板材6－142－1.5 －2.5 －5.5 －83.53.56.5 工业建砖、矿筑渣、石、2－ 1.5 － 2.0 －水泥 4－5－ 612 63.03.0矿渣混凝土表 3-3 除尘风道空气流速（ m/s ）灰尘性质垂直 水平 灰尘 垂直水平管 管 性质 管管粉状的粘 11 13 铁和铜 1923土和沙（屑）耐火泥 14 17 灰土、砂尘 1618重矿物灰1416锯屑、刨屑12 14尘轻矿物灰1214 大块干木14 15尘屑干型砂11 13 干微尘 810 煤灰1012染料灰尘14－1616－18湿土（ 2％1518 大块湿木18 20以下）屑铁和铜（尘1315谷物灰尘10 12末）棉絮 810 麻（短纤维水泥灰尘8－12 18－ 灰尘、杂 812 22 质）表 3-4 空调系统中的空气流速（ m/s ）部位 风低速风管 高速风管推荐风速最大风速 推荐 最大 速居住 公共 工业 居住 公共 工业一般建筑新风入口2.5 2.5 2.5 4.0 4.5 6 3 5 风机入口3.54.05.0 4.5 5.0 7.08.5 16.5风机出口5－86.5 －8－ 128.57.5 －8.5 －12.52 1011145主风道3.5 －5－6－94－ 65.5 －6.5 －1030 4.5 6.5811水平支风3.03.0 －4－53.5 －4.0 －5－ 91022.5道 4.5 4.0 6.5垂直支风2.53.0 －4.03.254.0 －5－ 8422.5道 3.5－ 4.0 6.0送风口1－21.5 － 3－ 2.0 － 3.0 －3－ 5 3.5 4.0 3.0 5.0⑶由风量和流速确定最不利环路各管段风管断面尺寸，计算沿程损失、局部损失及总损失。
计算时应首先从最不利环路开始，即从阻力最大的环路开始。
确定风管断面尺寸时，应尽量采用通风管道的统一规格。
⑷其余并联环路的计算为保证系统能按要求的流量进行分配，并联环路的阻力必须平衡。
因受到风管断面尺寸的限制，对除尘系统各并联环路间的压损差值不宜超过 10％，其他通风系统不宜超过 15％，若超过时可通过调整管径或采用阀门来进行调节。
调整后的管径可按下式确定P0.225D' D mmP'式中 D '——调整后的管径，m；D 一原设计的管径，m；P ——原设计的支管阻力，Pa；P'——要求达到的支管阻力，Pa。
需要指出的是，在设计阶段不把阻力平衡的问题解决，而一味的依靠阀门开度的调节 , 对多支管的系统平衡来说是很困难的，需反复调整测试。
有时甚至无法达到预期风量分配，或出现再生噪声等问题。
因此，我们一方面加强风管布置方案的合理性，减少阻力平衡的工作量，另一方面要重视在设计阶段阻力平衡问题的解决。
(5)选择风机考虑到设备、风管的漏风和阻力损失计算的不精确，选择风机的风量，风压应按下式考虑考虑 L f K L L m3 /hP f K f P Pa式中 L f——风机的风量， m3 /h ；L ——系统总风量，m3/h；P f——风机的风压， Pa；P——系统总阻力， Pa；K L——风量附加系数，除尘系统K L＝1.1－1.5；一般送排风系统 K L＝1.1 ；K p——风压附加系数，除尘系统 K p＝1.15－1.20；一般送排风系统K p＝1.1-1.15当风机在非标准状态下工作时，应对风机性能进行换算，在此不再详述．可参阅《流体力学及泵与风机》。
例 3-3如图3=10所示的机械排风系统，全部采用钢板制作的圆形风管，输送含有有害气体的空气 (＝1．2m3/kg)，气体温度为常温，圆形伞形罩的扩张角为60°，合流三通分支管夹角为 30°，带扩压管的伞形风帽h / D0＝ 0.5 ，当地大气压力为92kPa，对该系统进行水力计算。
图 3-10机械排风系统图解 1 ．对管段进行编号，标注长度和风量，如图示。
2．确定各管段气流速度，查表 3-2 有：工业建筑机械通风对于干管对于支管 v ＝2-8 m/s。
v ＝6-14m/s；3．确定最不利环路，本系统①—⑤为最不利环路。
4．根据各管段风量及流速，确定各管段的管径及比摩阻，计算沿程损失，应首先计算最不利环路，然后计算其余分支环路。
如管段①，根据L ＝1200 m3/h，v＝6－14 m/s查附录 2 可得出管径D＝ 220mm，v＝9m／ s，R m＝4.5Pa/m查图 3-1 有B ＝ 0． 91，则有R ' 0.91 4.5 4.1 Pa/m mP m R m'l 4.1 1353.3 Pa也可查附录 2 确定管径后，利用内插法求出：v ，R m。
同理可查出其余管段的管径、实际流速、比摩阻，计算出沿程损失，具体结果见表 3-5 。
5．计算各管段局部损失如管段①，查附录 4 有：圆形伞形罩扩张角60°，0.09 ，90°弯头2个，0.15 2 0.3，合流三通直管段，见图3-10 。
30°，查得0.76 ，0.090.3 0.76 1.15其余各管段的局部阻力系数见表3-6 。
P j v 2 1.15 1.2 9255.89 Pa223-5 。
同理可得出其余管段的局部损失，具体结果见表6．计算各管段的总损失，结果见表3-5 。
表 3-5通风管道水力计算表 管 流量管段 管径流 速比 摩比 摩 阻 实 际比动压局部阻段 D/阻 R m /摩阻 编 L/长度v /P修 正 系R m ' /Pd/力 系 数m3/hl/mm数 BPa号mm/sa/mPa/m沿 程 损 局 部 损 管 段 总损失失 P m / 失 P j/ P /备注PaPaPa最不利环路1 1200 13 220 9 4.5 0.91 4.1 48.6 1.15 53.3 55.89 109.2 2 2100 6 280 9.6 3.9 0.91 3.55 55.3 0.81 21.3 44.79 66.1 3 3400 6 360 9.4 2.7 0.91 2.46 53 1.08 14.76 57.24 72.0 4 4900 11 400 10.6 3 0.91 2.73 67.4 0.3 30.03 20.22 50.3 54900 15 40010.630.912.7367.40.640.9540.4481.4分支环路69009200 84.10.913.7338.40.0333.571.235.1 与 ① 平 衡713009200 11.99.50.918.7850.6478.354.4132.7与 ① ＋ ②平衡与 ① ＋ 8150010200 13.0110.9110101.41.26100127.8227.8② ＋ ③平衡69009160 12.3130.9111.8390.80.03106.42.7109.1阻 力平 衡表 3-6各管段局部损失系数统计表管局部阻力名称、数管局部阻力名称、数段量段量圆形伞形罩（扩张圆形伞形罩（扩张0.090.09角 60°）1个角 60°）1个90 °弯头90 °弯头（ r / d 2.0）1（ r / d 2.0）2个61 个合流三通直管段0.76合流三通分支段－ 0.21圆形伞形罩（扩张2合流三通直管段0.810.09角 60°）1个90 °弯头3合流三通直管段 1.08（ r / d 2.0）1 个90 °7弯头（ r / d 2.0）合流三通分支段0.4 2个4风机入口变径（忽0.0略）圆形伞形罩（扩张80.09角 60°）1个90°弯头风机入口变径（忽0.0（ r / d 2.0）略）1 个5合流三通分支段0.9带扩散管伞形风帽（ h / D 00.5 ）1个60 °弯头（ r / d 2.0）10.12个7．检查并联管路管道阻力损失的不平衡率⑴管段⑥和管段①不平衡率调整管径0.2250.225D' D P35.1mm200155P'109.2取 D ' 160mm查附录 2得D 160 mm v 12.3 m/s R m13 Pa/mR m'B R m0.91 1311.83 Pa/mF 1 F 20.058m2 F 3 0.062 m2查附录 4，合流三通分支管阻力系数约为-0.21 ，0.03阻力计算结果见表3-5 ，P109.1Pa不平衡率为满足要求。
P1P6109.2 109.10.1%15% P1109.2⑵管道⑦与管段①＋②不平衡率为若将管段⑦调至 D 7180 mm，不平衡率仍然超过15％，因此采用D7200 mm，用阀门调节。