第八节通风管道风压风速风量测定
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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 2122F h ZF = (1-1) 式中,F 1——玻璃管断面积;F 2——容器的断面积。
BA图1 毕托管因此,两端的液面差1122sin F h h h Z F α⎛⎫=+=+⎪⎝⎭(1-2) 被测的压差值 12sin 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30.81/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”图2 倾斜式微压计原理图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。
实验一 通风管道风压的测定一、实验目的及内容1.了解压力计、皮托管的构造原理,掌握使用方法。
2. 掌握风管中点压测定方法,验证不同状态(压入式通风与抽出式通风)下,全压、动压、静压间的关系。
(即静动全+=h h h )二、实验所用仪器构造原理斜管压力计是一种可见液体弯面的多测量范围液体压力计。
如原理示意图所示:原理示意图当测量压力时,需要把测量压力的空间和宽广容器相连接。
而当测量负压力时,则与倾斜管相连通.在测量压力的情况下则把较高的压力和宽广容器接通,把较低的压力和倾斜管接通。
设在所测压力的作用下,与水平线之间有倾斜角度α的管子内的工作液体在垂直方向升高了一个高度1h ,而宽广容器内的液面下降了2h ,这时在仪器内工作液体高度差将等于:21h h h += (1)式中:αnSin h =1 (2)假如:1F -管子的面积2F —宽广容器的截面积那么有221h F nF = (3)也就是在倾斜管内所增加的液体体积1nF ,等于宽广容器内所减少的液体体积22h F 。
把式(2)和式(3)所得的1h 和2h 的数值代入式(1)中可得到:)(21F F Sina n h = 或 )(21F F Sind n h P +==γγ 式中:P —所测水柱高度(毫米) n-倾斜管上的读数(毫米)γ—工作液体的比重(克/3cm ),酒精0。
8克/3cm三、实验方法及仪器1.试验方法:采用皮托管压差计法。
每组试验设备可同时容纳两组,每组5人,每套装置两侧各一组,每组使用抽出段、压入段测点各一个。
2.每组仪器:YYT —200B 型斜管压力计 1台 皮托管(4mm ) 2支 胶皮管 4支 钢卷尺 1把 3.实验步骤:(1)将皮托管传压置于中心点处,管头迎着风流方向。
(2)将仪器控制阀门置于“校正”位置后,调平仪器底盘。
(将底盘上的水准泡调至圆环中央)(3)根据测定压力值大小,选定仪器倾斜系数。
(选定时要有足够余量,以免酒精溢出)(4)旋动零位调节装置,调节斜管中酒精液面,使之刚好与零刻度相切。
实验一通风管道风压的测定一、实验目的及内容1.了解压力计、皮托管的构造原理,掌握使用方法。
2. 掌握风管中点压测定方法,验证不同状态(压入式通风与抽出式通风)下,全压、动压、静压间的关系。
(即)静动全+=h h h 二、实验所用仪器构造原理YYT—200B 斜管压力计是一种可见液体弯面的多测量范围液体压力计。
如原理示意图所示:原理示意图当测量压力时,需要把测量压力的空间和宽广容器相连接。
而当测量负压力时,则与倾斜管相连通。
在测量压力的情况下则把较高的压力和宽广容器接通,把较低的压力和倾斜管接通。
设在所测压力的作用下,与水平线之间有倾斜角度α的管子内的工作液体在垂直方向升高了一个高度,而宽广容器内的液面下降1h 了,这时在仪器内工作液体高度差将等于:2h(1)21h h h +=式中:(2)αnSin h =1假如:—管子的面积1F—宽广容器的截面积2F那么有(3)221h F nF =也就是在倾斜管内所增加的液体体积,等于宽广容器内所减1nF 少的液体体积。
22h F 把式(2)和式(3)所得的和的数值代入式(1)中可得到:1h 2h )(21F F Sinan h =或(21F F Sind n h P +==γγ式中:P—所测水柱高度(毫米)n—倾斜管上的读数(毫米)—工作液体的比重(克/),酒精0.8克/γ3cm 3cm 三、实验方法及仪器1.试验方法:采用皮托管压差计法。
每组试验设备可同时容纳两组,每组5人,每套装置两侧各一组,每组使用抽出段、压入段测点各一个。
2.每组仪器:YYT—200B 型斜管压力计1台皮托管(4mm )2支胶皮管4支钢卷尺1把3.实验步骤:(1)将皮托管传压置于中心点处,管头迎着风流方向。
(2)将仪器控制阀门置于“校正”位置后,调平仪器底盘。
(将底盘上的水准泡调至圆环中央)(3)根据测定压力值大小,选定仪器倾斜系数。
(选定时要有足够余量,以免酒精溢出)(4)旋动零位调节装置,调节斜管中酒精液面,使之刚好与零刻度相切。
F、对于矩形风管,将测定截面分成若干个相等的小截面,每个小截面尽可能接近正方形,边长不大于200mm,测试点位于小截面中心,但整个截面上不宜少于3个测试点;对于圆形风管,应按等面积圆环法划分测定截面和确定测试点数;在风管外壁上开孔,插入热式风速计探头或皮托管。
(通过测动压,换算为风量。
)2、风速和风量的评定标准(1)、对于乱流洁净室:A、系统得实测风量应大于各自的设计风量,但不应超过20%;B、总实测新风量和设计新风量之差,不应超过设计新风量的±10%;心室内各风口的风量与各自设计风量之差均不应超过设计风量的±15%;(2)、对于单向流(层流)洁净室:A、实测室内平均风速应大于设计风速,但不应超过20%;B、总实测新风量和设计新风量之差,不应超过设计新风量的±10%;(3)、新鲜空气量:洁净室(区)内应保持一定的新鲜空气量,其数值应取下列风量中的最大值A、非单向流洁净室(区)总送风量的10%〜30%,单向流洁净室(区)总送风量的2%〜4%;B、补偿室内排风和保持室内正压值所需的新鲜空气量;微电子洁净室实例:单位面积气流洁净度等级平均 送风量(m3/ 应用实例流型(IS014644-1)风速(m/s)时h)30〜70服务区、表面处理;0.3〜2U0.50.3〜3U0.50.3〜4U0.50.2〜5U0.50.1〜M0.36N 或光刻、半导体工艺区;—工作区、半导体工艺区;—工作区、多层掩膜—工艺、密盘制造、半导 体服务区、动力区;——动力区、多层工艺、10〜20服务区N:非单向M:混合流(单向流和单向流的组合U:单向流流流型)工作口平循环生物安全均进风速度风比例排风连接方式柜级别(m/s)(%)比例(%)I级0.38 0 100 密闭连接0.38〜可排到房间或设置局部A10.50 70 30排风罩IIA2 0.50 70 30可设置局部排风罩或密级闭连接B1 0.50 30 70 密闭连接B2 0.50 0 100 密闭连接III级—0 100 密闭连接4、出具测试报告热式风速计Model 6004风速:0.1〜20.0m/s温度:0.0〜50.0℃。
一、实验目的1. 了解管道风量风速测定的原理和方法。
2. 掌握使用风速仪和风量仪进行实际测量的操作技能。
3. 分析管道内风速分布和风量的影响因素。
二、实验原理管道内风速和风量的测定是通风空调系统设计、施工和运行维护的重要环节。
实验原理基于流体力学中的伯努利方程和连续性方程。
伯努利方程:\(P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \text{常数}\)其中,\(P\) 为流体压力,\(\rho\) 为流体密度,\(v\) 为流速,\(g\) 为重力加速度,\(h\) 为高度。
连续性方程:\(A_1v_1 = A_2v_2\)其中,\(A_1\) 和 \(A_2\) 分别为管道截面面积,\(v_1\) 和 \(v_2\) 分别为管道两端的流速。
通过测量管道内的压力和流速,结合上述方程,可以计算出管道内的风量和风速。
三、实验仪器1. 风速仪:用于测量管道内的风速。
2. 风量仪:用于测量管道内的风量。
3. 压力计:用于测量管道内的压力。
4. 管道:实验用管道,直径和长度根据实验要求确定。
5. 计算器:用于数据处理和计算。
四、实验步骤1. 将实验管道安装好,并连接好所有实验仪器。
2. 确定测量断面,选择在气流平稳的直管段上。
3. 在测量断面上设置多个测试孔,并确保测试孔的位置符合要求。
4. 使用风速仪和风量仪进行测量,记录数据。
5. 根据测量数据,使用伯努利方程和连续性方程计算风量和风速。
6. 对实验数据进行整理和分析。
五、实验数据1. 测量断面直径:\(D = 0.5 \, \text{m}\)2. 测量断面长度:\(L = 10 \, \text{m}\)3. 测量断面风速:\(v = 3 \, \text{m/s}\)4. 测量断面压力:\(P = 1000 \, \text{Pa}\)5. 空气密度:\(\rho = 1.2 \, \text{kg/m}^3\)六、实验结果与分析1. 根据伯努利方程,计算管道内压力损失:\(\Delta P = P_1 - P_2 = \frac{1}{2}\rho v_1^2 - \frac{1}{2}\rho v_2^2\)其中,\(P_1\) 和 \(P_2\) 分别为管道两端的压力。
风道风压风速和风量的测定风道风压、风速和风量的测定一、实验的□的了解和掌握通风系统风道内风压、风速和风量的测点布置方法及测定方法,测定数据的处理和换算。
从而对通风系统气流分布是否均匀作出理论判断。
二、实验仪器和设备1.U型压力计•一台(测量范用在lOOOOPa)2.倾斜式微压计一台(测量范围在250Pa)3.热球式风速仪一台(测量范围在0. 05-30. Om/s)4.毕托管一支5.外径4)10mm,壁后lmm的橡胶管或乳胶管数米。
6.蒸镭水500ml7.纯酒精500ml8.钢卷尺一把,长度值不小于2m三、测试原理及方法1.测试原理风道风压、风速和风量的测定,可以通过毕托管、U型压力汁、倾斜式微压计、热球式风速仪等仪器来完成。
毕托管、U型压力计可以测试风道内的全压、动压和静压,山测出的全压可以知道风机丄作状况,通风系统的阻力等。
山测岀的风道动压可以换算出风道的风量。
也可以用热球式风速仪直接测量风道内风速,山风速换算出风道内风量。
2.测量位置的确定由于风管内速度分布是不均匀的,一般管中心风速最大,越黑近管壁风速越小。
在工程实践中所指的管内气流速度大都是指平均风速。
为了得到断面的平均风速,可采用等截面分环法进行测定。
对圆形风管可将圆管断面划分若干个等面积的同心环,测点布置在等分各小环面积的中心线上,如图1所示,把圆面积分成m个等面积的环形,则:,然后将每个等分环面积再二等分,则此圆周距中心为Y,与直径交点分别为1、2、3,…n点,这些点就是测点位置。
n瓦=耳=.•氏=匚m各小环划分的原则是:环数取决于风管直径,划分的环数越多,测得的结果越接近实际,但不能太多,否则将给测量和计算工作带来极大麻烦,一般参照表5分环。
表5测量时不同管径所分环数风管直径?130 130-200 200-400 400-600 600-800(mm)划分环数1 2 3 4 6为了简化现场测试的计算工作量,现将计算各测点距管道路中心的距离Y/R值列于表6。
第八节通风管道风压、风速、风量测定(p235)(熟悉)一、测定位置和测定点(一测定位置的选择通风管道内风速及风量的测定,是通过测量压力换算得到。
测得管道中气体的真实压力值,除了正确使用测压仪器外,合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。
测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。
测量断面设在弯头、三通等异形部件前面(相对气流流动方向时,距这些部件的距离应大于2倍管道直径。
当测量断面设在上述部件后面时,距这些部件的距离应大于4~5倍管道直径。
测量断面位置示意图见p235图2.8-1。
当测试现场难于满足要求时,为减少误差可适当增加测点。
但是,测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。
测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值,表明气流不稳定,该断面不宜作为测定断面。
如果气流方向偏出风管中心线15°以上,该断面也不宜作测量断面(检查方法:毕托管端部正对气流方向,慢慢摆动毕托管,使动压值最大,这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角。
选择测量断面,还应考虑测定操作的方便和安全。
(二测试孔和测定点由于速度分布的不均匀性,压力分布也是不均匀的。
因此,必须在同一断面上多点测量,然后求出该断面的平均值。
1 圆形风道在同一断面设置两个彼此垂直的测孔,并将管道断面分成一定数量的等面积同心环,同心环的划分环数按(236)表2.8-1确定。
对于圆形风道,同心环上各测点距风道内壁距离列于表2.8—2。
测点越多,测量精度越高。
图2.8-2是划分为三个同心环的风管的测点布置图,其他同心环的测点可参照布置。
2 矩形风道可将风道断面划分为若干等面积的小矩形,测点布置在每个小矩形的中心,小矩形每边的长度为200mm左右,如(p236)图2.8-3矩形风道测点布置图所示。
圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数表2.8-2 二、风道内压力的测定(一原理测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。
通风管道风压风速风量测定通风管道在工业生产和建筑物中起着重要的作用。
为确保通风管道的安全和有效,需要对通风管道进行风压、风速、风量测定。
以下是一些测量通风管道的基本方法。
一、风压测量仪器•喜马拉雅差压计•数字多功能仪表步骤1.在通风管道的两边墙壁上钻孔,使孔之间的距离相等。
2.将差压计连接在通风管道上,调整读数到设置零点。
3.打开通风机,记录差压计的读数。
如果差压计涉及到密封效应,需要进行更多调整以得到更准确的读数。
如果机器噪音太大,可以考虑将差压计放置在远离机器的地方。
计算通风管道的压强等于差压计的读数。
使用以下公式计算通风管道的风速: •风速(m/s)= 差压计的读数 * (角度系数 / 因素系数)•风速(英尺/分钟)= 差压计的读数 * (角度系数 / 因素系数) * 196.85其中,角度系数和因素系数根据差压计的型号而异。
二、风速测量仪器•热线风速仪•热膜风速仪步骤1.在通风管道上安装风速仪器。
尽量远离通风系统的进口和出口,以避免干扰。
2.打开通风机,等待五到十分钟,直到温度和湿度稳定。
3.风速仪器将记录并显示当前风速。
计算通风管道的风量等于风速和扇叶面积的乘积。
使用以下公式计算通风管道的风速:•风量(立方米/小时)= 风速 (米/秒) × 扇叶面积 (平方米) × 3600•风量(立方英尺/分钟)= 风速 (英尺/分钟) × 扇叶面积 (平方英尺) ×60三、风量测量仪器•平衡法风量计•流量计步骤1.在通风管道上安装风量计。
平衡法风量计需要根据通风管道的直径进行调整。
2.打开通风机,将通风管道进行平衡,直到读数稳定。
3.查看风量计上的读数。
计算无需计算。
风量计上的读数已经是通风管道的实际风量。
四、对于工业生产和建筑物中的通风管道,测量其风压、风速、风量是十分重要的。
使用合适的仪器和正确的测量方法,可确保通风管道的安全和有效。
不同的测量方法有不同的精度和调整要求,需要选择合适的测量方法和仪器。
学生实验报告实验课程名称:风管风压、风速、风量测定开课实验室:建筑设备与环境工程实验研究中心学院年级专业、班级学生姓名学号开课时间至学年第学期风管中风压、风速、风量的测定一.实验目的及任务风管/水管内压力、流速、流量量的测定是建筑环境与设备工程专业学生应该掌握的基本技能之一。
通过本实验要求:1) 掌握用毕托管及微压计测定风管中流动参数的方法。
2) 学会应用工程中常见的测定风管中流量的仪表。
3) 将同一工况下的各种流量测定方法的结果进行比较、分析。
4) 学习管网阻力平衡调节的方法二:测定原理及装置系统的测试拟采用毕托管和微压计测压法进行。
1- 集流器 2-静压环 3-整流器 4-风量测定仪 5电加热器 6流行测压器 7-热电偶 8-均衡器 9-压力测量器 10-实验试件 11-调节阀 12- 风机 13-电机图1:管道内风速测量装置三:实验测试装置及仪器1) 毕托管加微压计测压法测试原理测试过程中,首先选定管内气流比较平稳的断面作为测定界面,为了测断面的静压、全压,经断面划分为若干个等面积圆环或小矩形(本实验为获取较高精度的测试结果,将等面积小矩形设定为100x100mm ),然后用毕托管和微压计测得断面上个测点的静压和风管中心的全压,并计算平均动压P jp 、平均全压P qp ,由此计算P dp 及管中风量L : 静压的测量平均值:j1j2jnj p p p p P n++⋅⋅⋅=;全压的测量平均值q1q2qnq p p p p P n++⋅⋅⋅=qp jp dp P P P =+管内平均流速:dp V ==风管总风量:P L F V =⋅ 式中:n-----------断面上测点数 F ——— 断面面积㎡适用毕托管及微压计测量管内风量是基本方法,精度较高。
本测定装置多功能实验装置,除可测定风管内气流的压力、流速及流量外,还设有电加热器、换热器来测定换热量、空气阻力等。
2) 毕托管、微压计测压适用方法1- 准备好毕托管、微压计和连接胶管,并对微压计进行水平校正和倾斜管中的液面凋零。
管道风速传感器如何测量管道风压、风速、风量风速是天气监测中重要因素之一,用来测量风速的传感器被称为风速传感器,如我们常见的杯式风速传感器,超声波风速传感器,但有一种风速传感器虽不常见但应用广泛,这就是管道风速变送器。
以前通风管道风压、风速、风量测定方法一、测定位置和测定点(一)测定位置的选择通风管道内风速及风量的测定,是通过测量压力换算得到。
测得管道中气体的真实压力值,除了正确使用测压仪器外,合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。
测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。
测量断面设在弯头、三通等异形部件前面(相对气流流动方向)时,距这些部件的距离应大于2倍管道直径。
当测量断面设在上述部件后面时,距这些部件的距离应大于4~5倍管道直径。
当测试现场难于满足要求时,为减少误差可适当增加测点。
但是,测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。
测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值,表明气流不稳定,该断面不宜作为测定断面。
如果气流方向偏出风管中心线15°以上,该断面也不宜作测量断面(检查方法:毕托管端部正对气流方向,慢慢摆动毕托管,使动压值最大,这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角)。
选择测量断面,还应考虑测定操作的方便和安全。
(二)测试孔和测定点由于速度分布的不均匀性,压力分布也是不均匀的。
因此,必须在同一断面上多点测量,然后求出该断面的平均值。
1圆形风道在同一断面设置两个彼此垂直的测孔,并将管道断面分成一定数量的等面积同心环,对于圆形风道,测点越多,测量精度越高。
2矩形风道可将风道断面划分为若干等面积的小矩形,测点布置在每个小矩形的中心,小矩形每边的长度为200mm左右,圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数)。
二、风道内压力的测定(一)原理测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。
测试中需测定气体的静压、动压和全压。
测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向,测静压的孔口应垂直于气流的方向。
通风系统风量、风压的测量概要通风系统的风量和风压是评估系统工作效率的两个重要指标。
风量是指通风系统中单位时间内流过的空气量,通常以立方米/小时或立方英尺/分钟表示。
风压是指系统中流体的静态压力,通常以帕斯卡或英尺水柱高表示。
本文将介绍通风系统中测量风量和风压的方法和概念。
风量的测量直接侧压法通过单直管或多支直管测量管道中的风速,根据实测风速和管道截面积计算出风量,是一种简便、经济的方法。
但是该方法只适用于低速风场(小于40m/s)。
冷热水法该方法利用水箱来测量通风系统的流量,将冷却水或加热水流经管道,根据流量和温度差计算出风量。
由于需要水箱的支持,该方法要求场地和设备条件较为苛刻。
静压法静压法是一种比较准确的测量方法,常用于大型通风系统的测量。
该方法通过在管道上装置静压孔和静压管来测量管道两侧的静压差,进而计算出风量。
风压的测量静压法静压法可以同时测量风量和风压。
该方法需要安装静压头,根据静压差计算出风压。
具有准确、简便的优点,特别适用于大型通风系统的测量。
动压法动压法通过在管道中安装风速头,将动压差转化为风速,再根据静压差计算出风压。
该方法是测量风压的一种常用方法,但需要关注仪器选择和安装位置的影响。
差压法差压法也是计算风压的一种方法,将差压传感器放在管道上游和下游位置,并测量差压。
该方法对于管道内流体的密度要求不高,但需要关注仪器精度和安装的准确性。
本文介绍了通风系统中测量风量和风压的三种常用方法,包括静压法、动压法和差压法。
不同方法具有不同适用范围和利弊,使用时需要根据具体情况综合考虑。
同时,为了保证测量结果的准确性,还需要注意仪器的选择、安装位置和使用方法等方面的问题。
风压、风量的测定方法测定磨机内的通风量,一般是从测定磨机出口通风管的风量而求得的。
通风管内的风量Q是测点处管道内断面积F 与其平均风速w a 之乘积。
某一测定管道内断面F 是已知的,实质上就是成了对该测定断面的平均风速w a 的测定了。
管道内风速通常是用测定该断面的动压并通过计算来确定的。
用这种方法来测定风量,不仅适用于磨机,也适用其它低于通风管中的风量测定。
气体在管道中流动是由于系统的总压力差所引起的,在总压力差相同时,系统的阻力愈大则气体流速愈低。
因此,流速和压力的关系可用伯努利方程式联系起来,即:j d p p p =+ (P a )式中:p —某一截面上气体的全压力(P a );p j —同一截面上气体的静压力 (P a );p d —同一截面上气体的动压力,也称速度压力(P a )。
22d p ρω=(㎏/m 3)其中:ρ—气体的密度(㎏/m 3)。
测定动压在于计算气体流速和流量,测定静压主要是计算管道和通风系统的阻力。
压力测定仪器和方法(1)毕托管① 标准毕托管,如图1所示。
标准毕托管测孔很小,当通风管道中气体的含尘浓度较大时,易被堵塞,因此只适于在较清洁管道中使用。
② S 型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正求出它的校正系数。
当流速在5~30m/s 的范围时,其速度校正系数平均值约为0.84。
S 型毕托管不同于标准毕托管,它有两个平行开孔测孔,如图5-4-2所示。
在测定时,一个测孔图1 标准毕托管对着气流测全压,另一个测孔背向气流测静压。
由于S 型毕托管的测孔开口较大,不易被粉尘堵塞。
(2)压力计① U 型压力计,是一个U 型玻璃管,内装测压液体,常用的液体有水、乙醇和汞,视被测压力范围选用。
在磨机通风测量中,使用的U 型压力计内的测压液体一般是水。
U 型压力计的误差较大,不适于测量微小压力。
② 倾斜式微压计,如图3所示。
倾斜的玻璃上刻度表示压力计读数。
测压时,将微压计的容器开口与测定中压力较高的一端相连,将倾斜管的一端与压力较低的一端相连。
实验一风管风压、风速、风量的测定一、实验目的在通风除尘工程中,需要对系统中风压、风速及风量进行测定调整,使系统能在正常运行工况下工作。
测量风压、风速及风量的方法有许多种,现场测定一般采用毕托测压管和不同种类的微压计或U型管来进行测量。
通过实验,使学生掌握风管截面的测点布置方法,熟悉风压、风速及风量测量仪表的结构及工作原理,掌握风压、风速及风量的测量方法和计算公式,为专业测试打下基础。
二、实验装置通风系统综合测定实验装置如图1-1所示,该装置由风管、风机及测量箱组成。
图1-1 通风系统综合测定实验装置实验系统的正压管段与负压管段均设有测压孔,可用毕托管直接在测量断面上进行测量。
在风机入口,出口侧各安装有测量风量的测量箱,在箱内安装有标准空气流量喷嘴,为了使测量段的空气流速场较为均匀、在喷咀前后各设有整流板,其穿孔率约为40%,测量箱断面尺寸按空气流速不大于O.76m/s考虑。
I号测量箱,安装有标准喷嘴计3个,其规格为:D100 2个 D50 1个实验系统风量可通过调节多叶调节阀来改变其大小。
三、实验原理及实验方法(一) 毕托管与微压计测量风压、风速及风量空气在风管中流动时,管内空气与管外空气存在有压力差,这个压力差是直接由风管管壁来承受的,称为静压P j ,就空气某一质点来说,所承受的静压的方向为四面八方。
由于空气在风管内流动,形成一定的动压d P ,即为气流的动能。
动压数学表达式 22ρν=d P (Pa )或 gP d 22γν='P (O mmH 2)动压的方向为空气流动的方向。
静压与动压之和称为总压,数学表达式为d j q P P P +=(Pa )在毕托管上有测量总压、静压的测孔,与微压计配合使用,就可测出流体的静压、总压与动压。
静压和总压有正负之分,动压只为正值。
在测量总压和静压时,如数值超过微压计的量程,则采用U 型管压力计。
测出空气动压值后,即可求得相应的空气流速。
空气流速 ρdP v 2=(m/s )或 γd P g v '=2(m/s )测出测量断面面积F 及计算出空气的平均流速v 后即可计算空气体积流量L 。
第八节通风管道风压、风速、风量测定(p235)(熟悉)一、测定位置和测定点(一)通风管道内风速及风量的测定,是通过测量压力换算得到。
测得管道中气体的真实压力值,除了正确使用测压仪器外,合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。
弯头、三通等异形部件前面..(部件的距离应大于2.倍.管道直径。
当测量断面设在上述部件后面..时,距这些部件的距离应大于4.~.5.倍.管道直径。
测量断面位置示意图见p235图2.8-1。
当测试现场难于满足要求时,为减少误差可适当增加测点。
但是,测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5...倍.测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值,表明气流不稳定,该断面不宜作为测定断面。
如果气流方向偏出风管中心线15°以上,该断面也不宜作测量断面(检查方法:毕托管端部正对气流方向,慢慢摆动毕托管,使动压值最大,这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角)。
选择测量断面,还应考虑测定操作的方便和安全。
(二)由于速度分布的不均匀性,压力分布也是不均匀的。
因此,必须在同一断面上多点测量,然后求出该断面的平均值1在同一断面设置两个彼此垂直的测孔,并将管道断面分成一定数量的等面积同心环,同心环的划分环数按(236)表2.8-1确定。
对于圆形风道,同心环上各测点距风道内壁距离列于表2.8—2。
测点越多,测量精度越高。
图2.8-2是划分为三个同心环的风管的测点布置图,其他同心环的测点可参照布置。
2可将风道断面划分为若干等面积的小矩形,测点布置在每个小矩形的中心,小矩形每边的长度为200mm左右,如(p236)图2.8-3矩形风道测点布置图所示。
圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数) 表2.8-2 二、风道内压力的测定(一)测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。
测试中需测定气体的静压、动压和全压。
测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向,测静压的孔口应垂直于气流的方所示。
<%@LANGUAGE="VBSCRIPT" CODEPAGE="936"%>通风管道风压风量的测定一、实验目的....掌握运用毕托管与微压计来测量风管中风压、风速和风量的方法,并了解微压计的工作原理,基本构造和使用方法。
二、实验用仪器....毕托管、倾斜式微压计。
三、斜式微压计的工作原理与使用方法....1.用途....倾斜式微压计是实验室和工厂实验站用的便携式仪器,能测量2000P a 以下的气体正压,负压或差压。
仪器适合在周围气温为10-30℃,相对湿度不大于80%,以及被测气体对黄铜及钢材无侵蚀作用的条件下使用。
....2.工作原理....倾斜式微压计是一种可见液体弯面的多测量范围液体压力计,如图1所示,测量正压时,需测量压力的空间和宽广容器相连通,测量负压时则与倾斜管相连通。
....设在所测压力的作用下,与水平线之间有倾斜角度 的管子内的工作液体在垂直方向升高了一个高度h 1,而在宽广容器内的液面下降了h 2,那时在一起内工作液体面的高度差将等于:.. .........h =h 1+h 2 .. (1).... ...... h 1=n . (2)....设F 1为管子截面积,F 2为宽广容器的截面积,则............n F 1=F 2h 2 . (3)....在倾斜管内所增加的液体体积n F 1,等于宽广容器内所减少的液体体积F 2h 2。
....把式(2)和式(3)所算出的h 1和h 2的数值代入式(1)中,得:............h =n (s i n α+F 1/F 2)压力为: P =h r =L ρ(s i n α+F 1/F 2 )式中 P -所测压力(m m H 2O ).....L -倾斜管上的读数(m m ).....ρ-工作液体的密度(g /c m 3)....(1)结构....倾斜式微压计式测量管倾斜角度可以变更的压力计,它的结构如图2所示,在宽广容器9中充有工作液体(酒精),与它相连的式倾斜测量管7,在倾斜测量管上标有长为255毫米的刻度,宽广容器固定在有三个水准调节螺钉8和一个水准指示器2的底板1上,在底板上还装着弧形支架3,用它可以把倾斜测量管固定在五个不同的倾斜角度上,而得到五中不同的测量上限值,弧形支架上的数字0.2、0.3、0.4、0.6、0.8表示常数因子ρ(s i n α+F 1/F 2)的数值。
第八节通风管道风压、风速、风量测定(p235)(熟悉)一、测定位置和测定点(一)通风管道内风速及风量的测定,是通过测量压力换算得到。
测得管道中气体的真实压力值,除了正确使用测压仪器外,合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。
弯头、三通等异形部件前面..(部件的距离应大于2.倍.管道直径。
当测量断面设在上述部件后面..时,距这些部件的距离应大于4.~.5.倍.管道直径。
测量断面位置示意图见p235图2.8-1。
当测试现场难于满足要求时,为减少误差可适当增加测点。
但是,测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5...倍.测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值,表明气流不稳定,该断面不宜作为测定断面。
如果气流方向偏出风管中心线15°以上,该断面也不宜作测量断面(检查方法:毕托管端部正对气流方向,慢慢摆动毕托管,使动压值最大,这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角)。
选择测量断面,还应考虑测定操作的方便和安全。
(二)由于速度分布的不均匀性,压力分布也是不均匀的。
因此,必须在同一断面上多点测量,然后求出该断面的平均值1在同一断面设置两个彼此垂直的测孔,并将管道断面分成一定数量的等面积同心环,同心环的划分环数按(236)表2.8-1确定。
对于圆形风道,同心环上各测点距风道内壁距离列于表2.8—2。
测点越多,测量精度越高。
图2.8-2是划分为三个同心环的风管的测点布置图,其他同心环的测点可参照布置。
2可将风道断面划分为若干等面积的小矩形,测点布置在每个小矩形的中心,小矩形每边的长度为200mm左右,如(p236)图2.8-3矩形风道测点布置图所示。
圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数) 表2.8-2 二、风道内压力的测定(一)测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。
测试中需测定气体的静压、动压和全压。
测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向,测静压的孔口应垂直于气流的方所示。
用U形压力计测全压和静压时,另一端应与大气相通(用倾斜微压计在正压管段测压时,管的一端应与大气相通,在负压管段测压时,容器开口端应与大气相通)。
因此压力计上读出的压力,实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差(即气体相对压力)。
大气压力一般用大气压力表测定。
由于全压等于动压与静压的代数和,可只测其中两个值,另一值通过计算求得。
(二)测定仪器的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出,在与之连接的压力计上读出,常用的仪器有毕托管和压力计。
1(1)标准毕托管结构见(p238)图2.8-5,它是一个弯成90°的双层同心圆管,其开口端同内管相通,用来测定全压;在靠近管头的外壁上开有一圈小孔,用来测定静压,按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。
标准毕托管测孔很小,易被风道内粉尘堵塞,因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。
(2)S型毕托管结构见(p238)图2.8-6。
它是由两根相同的金属管并联组成,测量时有方向相反的两个开口,测定时,面向气流的开口测得的相当于全压,背向气流的开口测得的相当于静压。
由于测头对气流的影响,测得的压力与实际值有较大误差,特别是静压。
因此,S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正,S型毕托管的动压校正系数一般在0.82~0.85之间。
S型毕托管测孔较大,不易被风道内粉尘堵塞,这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用2.压力计(1)U形压力计由U形压力计不适于测量微小压力。
压力值由液柱p=ρgh (Pa) (2.8-1)式中p—压力,Pa;h—液柱差,mm;ρ—液体密度,g/cm3g—重力加速度,m/s2(2)构造见图2.8-7。
测压时,将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连,斜管与系统中压力较低的一端相连,作用于两个液面上的压力差,使液柱沿斜管上升,压力p按下式计算:p=K·L (Pa) (2.8-2)式中L—斜管内液柱长度,mm;K —斜管系数,由仪器斜角刻度读得。
测压液体密度,常用密度为0.1g/cm 3的乙醇。
当采用其他密度的液体时,需进行密度修正。
(三)测定方法1.试前,将仪器调整水平,检查液柱有无气泡,并将液面调至零点,然后根据测定内容用橡皮管将测压管与压力计连接。
P238图2.8-8是毕托管与U 形压力计测量烟气全压、静压、动压的连接方法。
P238图2.8-9是毕托管与倾斜式微压计的连接方法。
2管嘴..要对准..气流流动方向,其偏差不大于5°,每次测定反复三次,取平均值。
三、管道内风速测定常用的测定管道内风速的方法分为间接式和直读式两类。
(一)间接式先测得管内某点动压p d ,可以计算出该点的流速v 。
用各点测得的动压取均方根,可以计算出该截面的平均流速v p 。
ρdp v 2= m/s (2.8-3)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⋅⋅++=n p p p v dm d d p 212ρ m/s(2.8-4) 式中p d —动压值,p di 断面上各测点动压值,Pa ;v p —平均流速是断面上各测点流速的平均值。
此法虽较繁琐,由于精度高,在通风系统测试中得到广泛应用。
(二)常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪,这种仪器的传感器是一球形测头,其中为镍铬丝弹簧圈,用低熔点的玻璃将其包成球状。
弹簧圈内有一对镍铬—康铜热电偶,用以测量球体的温升程度。
测头用电加热。
由于测头的加热量集中在球部,只需较小的加热电流(约30mA)就能达到要求的温升。
测头的温升会受到周围空气流速的影响,根据温升的大小,即可测出气流的速度仪器的测量部分采用电子放大线路和运算放大器,并用数字显示测量结果。
测量的范围为0.05~19.0m/s(必要时可扩大至40m/s)仪器中还设有P -N 结温度测头,可以在测量风速的同时,测定气流的温度。
这种仪器适用于气流稳定输送清洁空气,流速小于4m/s 的场合。
四、风道内流量的计算平均风速确定以后,可按下式计算管道内的风量L=v p ·F (m 3/s) (2.8-5)式中F —管道断面积,m 2。
气体在管道内的流速、流量与大气压力、气流温度有关。
当管道内输送气体不是常温时,应同时给出气流温度和大气压力。
五、局部排风罩口风速风量的测定(一)罩口风速测定 罩口风速测定一般用匀速移动法、定点测定法。
1(1)测定仪器:叶轮式风速仪。
(2)测定方法:对于罩口面积小于0.3m2的排风罩口,可将风速仪沿整个罩口断面按图2.8-10所示的路线慢慢地匀速移动,移动时风速仪不得离开测定平面,此时测得的结果是罩口平均风速。
此法进行三次,取其平均值。
图2.8-10罩口平均风速测定路线图2.8-11各种形式罩口测点布置2(1)测定仪器:标定有效期内的热球式热电风速仪。
(2)测定方法:对于矩形排风罩,按罩口断面的大小,把它分成若干个面积相等的小块,在每个小块的中心处测量其气流速度。
断面积大于0.3m 2的罩口,可分成9~12个小块测量,每个小块的面积<0.06m 2,见图2.8-11(a);断面积≤0.3m 2的罩口,可取6个测点测量,见图2.8-11(b);对于条缝形排风罩,在其高度方向至少应有两个测点,沿条缝长度方向根据其长度可以分别取若干个测点,测点间距≤200mm ,见图 2.8-11(c)。
对圆形罩至少取4个测点,测点间距≤200mm ,见图2.8-11(d)排风罩罩口平均风速按算术平均值计算(二)1如图2.8-12所示,测出断面1—1上各测点的动压p d ,按式(2.8-4)计算出断面上各测点流速的平均值v p ,则排风罩的排风量为:L=vp ·F (m 3/s) (2.8-6)式中v p —平均风速,m/s ;F —管道断面积,m 2。
图2.8-12排风罩排风量图2.8-13静压法测定排风量2.静压法测量排风罩的风量 在现场测定时,各管件之间的距离很短,不易找到比较稳定的测定断面,用动压法测量流量有一定困难。
在这种情况下,按图2.8-13所示,通过测量静压求得排风罩的风量。
局部排风罩压力损失:'21'''''2)()(0d d j d j q o q p v p p p p p p p ξρξ==+-=+-=-=∆式中p0g —罩口断面的全压,Pa;o q p — 1—1断面的全压,Pa;'j p —1—1断面的静压,Pa;o q p —1—1断面的动压,Pa;ζ—局部排风罩的局部阻力系数;v 1—断面1—1的平均流速,m/s ;ρ1—空气的密度,kg/m 3。
通过公式(2.8-8)可以看出,只要已知排风罩的流量系数及管口处的静压,即可测出排风罩的流量。
''122j dp F F p F v L ρμρ=⋅== (m 3/s) (2.8-9) 各种排风罩的流量系数可用实验方法求得,从公式(2.8-8)可以看出:''j dp p =μμ值可以从有关资料查得。
由于实际的排风罩和资料上给出的不可能完全相同,按资料上的μ值计算排风量会有一在一个有多个排风点的排风系统中,可先测出排风罩的μ值,然后按公式(2.8-10)算出各排风罩要求的静压,通过调整静压调整各排风罩的排风量,工作量可以大大减小。
上述原理也适用于送风系统风量的调节。
如均匀送风管上要保持各孔口的送风量相等,只需调整出口处的静压,使其保持相等。