廢氣處理系統(tǒng)阻力計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:
2017-03-03
按照流體力學(xué)原理,流體在流動(dòng)過(guò)程中,由于阻力的作用產(chǎn)生壓力損失。根據(jù)阻力產(chǎn)生的原因不同,可分為沿程阻力和局部阻力。沿程阻力hf是流體在直管中流動(dòng)時(shí),由于流體的粘性和流體質(zhì)點(diǎn)之間或流體與管壁之間的互相位移產(chǎn)生摩擦而引起的壓力損失。它是伴隨著流體的流動(dòng)在整個(gè)流動(dòng)路程上出現(xiàn)的,也稱(chēng)摩擦阻力。局部阻力是流體流經(jīng)管道中某些管件(如三通、彎頭、大小頭、閥門(mén)、管道出入口、吸風(fēng)口及流量計(jì)等)或設(shè)備時(shí),由于流速的方向和大小發(fā)生變化產(chǎn)生渦流而造成的阻力。
(1)沿程阻力的計(jì)算
氣體在任何橫斷面形狀不變的管道內(nèi)流動(dòng)時(shí),摩擦阻力△Pm(Pa)可按下式計(jì)算:
式中:λ――摩擦阻力系數(shù);
ν――風(fēng)管內(nèi)空氣的平均流速,m/s;
ρ――空氣的密度,kg/m3;
l――風(fēng)管的長(zhǎng)度,m;
Rs――風(fēng)管的水力半徑,m。
風(fēng)管的水力半徑Rs=D/4,其中D是圓形風(fēng)管的直徑。
在進(jìn)行抽風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),為了避免繁瑣的計(jì)算,在過(guò)程設(shè)計(jì)中常使用按上述公式繪制成的各種形式的計(jì)算表或線解圖。(如共享資料庫(kù)中的軟件)
(2)局部阻力的計(jì)算
流體流過(guò)異型管件或設(shè)備時(shí),由于流動(dòng)情況發(fā)生變化使流動(dòng)阻力增加,這種阻力稱(chēng)局部阻力??朔植孔枇Χ鸬哪芰p失稱(chēng)局部壓力損失,簡(jiǎn)稱(chēng)局 部損失。
局部阻力△Pm(Pa)可按下式計(jì)算,阻力系數(shù)法:
式中:ξ為局部阻力系數(shù),是一個(gè)無(wú)因次數(shù);
ρ為空氣的密度,kg/m3;
v為斷面平均流速,m/s。
局部阻力系數(shù)通常是用試驗(yàn)方法確定的。試驗(yàn)時(shí)先測(cè)得管件前后的全壓差(即測(cè)得局部阻力損失),再除以與速度v相應(yīng)的動(dòng)壓,即可求出ξ值。在計(jì)算過(guò)程中可查閱部分管件的局部阻力系數(shù)表。(如共享資料庫(kù)的軟件)
(3)廢氣處理系統(tǒng)阻力計(jì)算
廢氣處理系統(tǒng)的阻力損失選擇離排放點(diǎn)最遠(yuǎn)點(diǎn)且最不利環(huán)路管道做阻力計(jì)算,而非所有管道及設(shè)備的阻力損失之和。例如,計(jì)算下面這個(gè)廢氣處理系統(tǒng)的阻力損失的時(shí)候,應(yīng)該計(jì)算離排放點(diǎn)最遠(yuǎn)且最不利的環(huán)路(即A點(diǎn)到F點(diǎn)的這條環(huán)路的阻力損失)而不是A、B、C、D、E各點(diǎn)到F點(diǎn)的環(huán)路的阻力損失之和。