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通风管道的流速求解及应用

【摘要】:连续方程式是在质量守恒定律的基础上建立起来的,可表述为:单位时间内流入控制体的气体质量与流出控制体的气体质量相等,且等于常数。连续性方程式普遍适用于任何工质的稳定而连续的流动。图1-1 通过流道的一维稳定流动式即为稳定流动的连续性方程式。式是不可压缩流体的连续性方程式。江面窄处水流速度大,江面宽处水流缓慢的现象,正是体现连续性方程的道理。解:对于通风管道,可采用不可压缩流体的连续性方程求解:A1c1=A2c2,则c2==

连续方程式是在质量守恒定律的基础上建立起来的,可表述为:单位时间内流入控制体的气体质量与流出控制体的气体质量相等,且等于常数。连续性方程式普遍适用于任何工质的稳定而连续的流动。

设有一任意流道(见图1-1),流道中截面1-1的截面积为A1(m2),气体流经此处时的比体积为v1(m3/kg),流速为c1(m/s)。则单位时间内流过1-1截面的质量,即质量流量qm1

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同理,流过2-2截面的质量流量为:

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根据能量守恒定律,各截面的质量流量应相等,即

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式中,qm为质量流量(kg/s)。

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图1-1 通过流道的一维稳定流动

式(1-11)即为稳定流动的连续性方程式。它给出了流速、截面积与比体积之间的关系。这个关系式是计算管道截面积和流量的基本公式。

在通风机中,由于气体压力较小,压力变化也较小,气体在流动中可近似认为其密度不变,式(1-11)可简化为

qV=A1c1=A2c2=常数 (1-11a)

式中,qV为体积流量(m3/s)。

式(1-11a)是不可压缩流体的连续性方程式。它说明不可压缩流体在流动过程中,不仅质量流量保持不便,而且体积流量也保持不变,其流体的速度与横截面积成反比。江面窄处水流速度大,江面宽处水流缓慢的现象,正是体现连续性方程的道理。

【例题1】 已知某通风管道进口直径为40cm,速度为20m/s,出气口的面积为40×24cm2。求出气口的速度。

解:对于通风管道,可采用不可压缩流体的连续性方程求解:A1c1=A2c2,则c2==

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