建筑及空调风机工程设计与维修：局部阻力系数解析

选用这里所给出的局部阻力系数时，遇到以下几种情况时必须进行修正：

（1）对于不等于90°的弯头 要乘以系数ε_θ。表6-16列出非90°弯头修正值ε_θ。

表6-16 非90°弯头修正值

（2）对于在管件处带有网格的管件 其局部阻力系数应按式（6-22）进行计算：

式中，ξ₀为断面0处的管件和网格的综合局部阻力系数；ξ₀′为断面0处的管件的局部阻力系数；ξ_s为网格的局部阻力系数；A₁为网格所在的断面1处的面积（m²）；A₀为断面0处的面积（m²）。

对于断面面积不变的管件，A₁=A₀，则式（6-22）可以简化为式（6-23）：

ξ₀=ξ₀′+ξ_s （6-23）

（3）当雷诺数较小时 应按表6-17进行修正。

表6-17 雷诺数修正值

1）管件A。进风口的局部阻力系数见表6-18至表6-24，相应的图见图6-171a～7a。

①A-1 安装在墙上的管道（图6-17的1a）。

图6-17 进风口的局部阻力系数用简图

表6-18 进风口的局部阻力系数（一）

矩形管道时D为流速当量直径。当这种管件的入口处装有网格时，要进行修正：

边壁较薄，δ/D≤0.05时 ξ₀=1+ξ_s

边壁较厚，δ/D>0.05时 ξ₀=ξ₀′+ξ_s

式中，ξ₀′为管件的局部阻力系数；ξ_s为网格的局部阻力系数。

②A-2 不在端墙上的光滑渐缩喇叭口（图6-17的2a）。

表6-19 进风口的局部阻力系数（二）

当断面①处有网格时，按式（6-22）修正。

③A-3 安装在端墙上带光滑渐缩的喇叭口（图6-17的3a）。

表6-20 进风口的局部阻力系数（三）

当断面①处有网格时，按式（6-22）修正。

④A-4 不安在端墙上的锥形渐缩喇叭口（图6-17的4a）。

表6-21 进风口的局部阻力系数（四）

当断面①处有网格时，按式（6-22）修正。

拟合公式为

；

当l/D＜0.05时B=0.5

当l/D≥0.05时

⑤A-5 安在端墙上的锥形渐缩喇叭口（图6-17的5a）。

当断面①处有网格时，按式（6-22）修正。

拟合公式：

当l/D≤0.1时B=0.7

当l/D＞0.1时B=0.1

表6-22 进风口的局部阻力系数（五）

⑥A-6 罩形进风口（图6-17的6a）。

表6-23 进风口的局部阻力系数（六）

当断面①处有网格时，按式（6-22）修正。

⑦A-7 带或不带凸边的渐缩型罩子（图6-17的7a）。

表6-24 进风口的局部阻力系数（七）

注：对于矩形罩，θ系指大角。

2） 管件B。出风口的局部阻力系数见表6-25～表6-32，相应的图见图6-18。

①B-1 直管出风口（图6-18的16）的局部阻力系数为

ξ₀=1.0

当出口断面处有网格时，按式（6-23）修正。

②B-2 风道与墙面平，气流沿墙面流动的出风口（图6-18的2b），当出口处有网格时，按式（6-23）修正。

图6-18 出风口的局部阻力系数用简图

表6-25 出风口的局部阻力系数（一）

③B-3 锥形出风口，圆管道（图6-18的3b），当断面①处带有网格时，按式（6-22）修正。

表6-26 出风口的局部阻力系数（二）

④B-4 矩形平面扩散出风口（图6-18的4b），当断面①处带有网格时，按式（6-22）修正。

表6-27 出风口的局部阻力系数（三）

⑤B-5 矩形锥形扩散出风口（靠墙或不靠墙）（图6-18的5b），当断面①处带有网格时，按式（6-22）修正。

表6-28 出风口的局部阻力系数（四）

⑥B-6 通过90°弯头排至大气的出风口（图6-18的6b）。

表6-29 出风口的局部阻力系数（五）

当出口处带有网格时，按式（6-22）修正。

⑦B-7 不接管道，风机出口为不对称的扩散出风口（图6-18的7b）。

表6-30 出风口的局部阻力系数（六）

当断面①处带有网格时，按式（6-22）修正。

⑧B-8 不接管道，风机出口为锥形扩散（图6-18的8b）

表6-31 出风口的局部阻力系数（七）

当断面①带有网格时，按式（6-22）修正。

⑨B-9 排气罩（图6-18的9b）。

表6-32 出风口的局部阻力系数（八）

若断面①处带有网格时，按式（6-22）修正。其拟合公式如下：

当l/D<0.5，θ=0°时

当l/D＜0.5，θ=15°时

3）管件C。弯头的局部阻力系数见表6-33至表6-49，相应图见图6-19。

图6-19 弯头的局部阻力系数用简图

图6-19 弯头的局部阻力系数用简图（续）

①C-190°圆形弯头（图6-19的1c）。

表6-33 弯头的局部阻力系数（一）

注：表中ξ₀′为90°弯头时的局部阻力系数，当弯头不是90°时，则要乘上修正系数ε₀，其值见表6-16。

②C-23、4、5节90°圆弯头（图6-19的2c）。

表6-34 弯头的局部阻力系数（二）

其拟合公式如下：

90°分节圆弯头（r/D=0.75～2.0，节数P=3～5时）：

小于90°的分节圆弯头：

③C-3 圆管道斜接弯头（图6-19的3c）。

表6-35 弯头的局部阻力系数（三）

ξ₀′为雷诺数Re≥14×10⁴时的局部阻力系数，当Re＜14×10⁴时

ξ₀=ε_Reξ₀′

ε_Re值见表6-17。

其拟合公式为

ξ₀′=0.0004θ^1.77

④C-4 30°Z形圆管道弯头（图6-19的4c）。

表6-36 弯头的局部阻力系数（四）

ξ₀=ε_Reξ₀′

ε_Re见表6-17。

⑤C-5 矩形管道不带导叶的弧形弯头（图6-19的5c）。

表6-37 弯头的局部阻力系数（五）

ξ₀=ε_θε_R′_eξ₀′

ε_θ值见表6-16。

a/b=0.25～3.0，r/b=0.5～2.0时的拟合公式如下：

当r/b≥1时

当r/b＜1时

⑥C-6 矩形管道斜接弯头（图6-19的6c）。

表6-38 弯头的局部阻力系数（六）

雷诺数的修正见表6-17。

其拟合公式为

⑦C-7 矩形管道带导流叶片光滑弯曲的弯头（图6-19的7c）。

a）一个导流叶片：

ξ₀=ε_θξ₀′R₁=R/CR式中，R为弯头的内半径（m）；R₁为导流叶片的弯曲半径（m）；CR为弯曲比值；ε_θ为非90°弯头修正系数，见表6-16。

表6-39 弯头的局部阻力系数（七）

b）二个导流叶片：

ξ₀=ε_θξ₀′ R₁=R/CRR₂=R₁/CR=R/CR²

式中，R为弯头的内半径（m）；R₁为1号导流叶片的弯曲半径（m）；R₂为2号导流叶片的弯曲半径（m）；CR为弯曲比值；ε_θ为非90°弯头修正系数，见表6-16。

表6-40 弯头的局部阻力系数（八）

c）三个导流叶片：

ξ₀=ε_θξ₀′ R₁=R/CRR₂=R₁/CR=R/CR²

R₃=R₂/CR≈R/CR³

式中，R₃为3号导流叶片的弯曲半径（m）；其他符号说明同两个导流叶片。

表6-41 弯头的局部阻力系数（九）

⑧C-8 矩形管道斜接弯头带单层导流叶片（图6-19的8c）。

表6-42 弯头的局部阻力系数（十）

⑨C-9 矩形管道斜接弯头带双层导流叶片（图6-19的9c）。

表6-43 弯头的局部阻力系数（十一）

⑩C-10 缩小或扩大的弯头，矩形管道（图6-19的10c）。

表6-44 弯头的局部阻力系数（十二）

ξ₀=ε_Reξ₀′

ε_Re见表6-17。ξ₀′见表6-44。

⑪C-11 矩形管道90°Z形弯头（图6-19的11c）。

表6-45 弯头的局部阻力系数（十三）

ξ₀=ε_Reξ₀′

ε_Re见表6-17。

当b/a=1时，ξ₀′值查表6-45。

当b/a≠1时，应乘以修正系数ε。ε值可查表6-46。

表6-46 修正系数ε值

⑫C-12 矩形管道不在同一平面的2个90°弯头合在一起（图6-19的12c）。

表6-47 弯头的局部阻力系数（十四）

ξ₀=ε_Reξ₀′

ε_Re见表6-17。

当a=b时，ξ₀′查表6-47。

当a≠b时，要乘以修正系数ε。ε值可查表6-48。

表6-48 修正系数ε值

⑬C-13 绕过一个突出物而布置的矩形管道4个45°弧形弯头（图6-19的13c）。当b/a=4、r/a=1.5、l=1.5a时，ξ₀查表6-49。

表6-49 弯头的局部阻力系数（十五）

4）管件D渐扩变径管（扩散管）的局部阻力系数见表6-50至表6-57，相应图见图6-20。

①D-1 圆管道锥形扩散管（图6-20的1d）。

在θ=16°～180°，=2～10范围内，其拟合公式如下：

当θ＜40°时

当θ＞40°时

图6-20 渐扩变径管（扩散管）的局部阻力系数用简图

表6-50 扩散管的局部阻力系数（一）

②D-2 矩形管道金字塔形扩散管（图6-20的2d）。

表6-51 扩散管的局部阻力系数（二）

其拟合公式如下：

当θ＜40°，=2～6时

当θ≥40°，=2～6时

③D-3 矩形管道平面扩散管（图6-20的3d）。

表6-52 扩散管的局部阻力系数（三）

当θ＜45°时

当θ≥45°时

④D-4 天圆地方（图6-20的4d）。按下述办法求出当量角θ，然后从管件D-2的表6-51中查出ξ₀值。

a）从圆形变至矩形：

b）从矩形变至圆形：

⑤D-5 风机出口接管道的平面对称扩散管（图6-20的5d）。

表6-53 扩散管的局部阻力系数（四）

其拟合公式如下：

当θ≤22.5°时

当θ＞22.5°时

⑥D-6 风机出口接管道的平面不对称扩散管（图6-20的6d）。

表6-54 扩散管的局部阻力系数（五）

其拟合公式如下：

当θ≤20°时

当θ＞20°时

⑦D-7 风机出口接管道的表面对称扩散管（图6-20的7d）。

表6-55 扩散管的局部阻力系数（六）

⑧D-8 风机出口接管道的表面不对称扩散管（图6-20的8d）。

表6-56 扩散管的局部阻力系数（七）

⑨D-9 风机出口接管道的锥形扩散管（图6-20的9d）。

表6-57 扩散管的局部阻力系数（八）

其拟合公式如下：

当＜2时

当≥2时

5）管件E渐缩变径管（渐缩管）的局部阻力系数见表6-58至表6-61，相应图见图6-21。

①E-1 圆管道和矩形管道的渐缩管（图6-21的1e）。

图6-21 渐缩变径管的局部阻力系数用简图

表6-58 渐缩管的局部阻力系数（一）

对圆管道渐缩管，当θ＞50°，=2～6时，其拟合公式如下：

②E-2 圆管道和矩形管道锥形渐缩管（图6-21的2e）。

a）圆管道锥形渐缩管。

表6-59 渐缩管的局部阻力系数（二）

b）矩形管道锥形渐缩管。

表6-60 渐缩管局部阻力系数（三）

③E-3 扁管渐缩成圆形（图6-21的3e）。

表6-61 渐缩管局部阻力系数（四）

6）管件F 三通的局部阻力系数见表6-62至表6-100，相应的图见图6-22。

图6-22 三通的局部阻力用简图

图6-22 三通的局部阻力用简图（续一）

图6-22 三通的局部阻力用简图（续二）

图6-22 三通的局部阻力用简图（续三）

①F-1 圆管道Y形合流三通（图6-22的1f）。

表6-62 三通的局部阻力系数（一）

②F-2 圆管道T形合流三通（图6-22的2f）。

表6-63 三通的局部阻力系数（二）

③F-3 圆管道锥形合流三通（图6-22的3f）。

表6-64 三通的局部阻力系数（三）

（续）

（续）

④F-4 矩形管道Y形合流三通（图6-22的4f）。

表6-65 三通的局部阻力系数（四）

当A₁=A₂，A₃/A₁=0.5～1.0，L₃/L₁=0.1～0.9时

主通道

支通道

⑤F-5 T形合流三通，圆形支管道到矩形主管道（图6-22的6f）。

表6-66 三通的截面积比

表6-67 三通的局部阻力系数（五）

注：主通道的ξ₁₂见管件F-2的表6-63。

⑥F-6 矩形管道合流三通（图6-22的图6f）。

表6-68 三通的截面积比

表6-69 三通的局部阻力系数（六）

注：主通道的局部阻力系数ξ₁₂见管件F-2的表6-63。

⑦F-7 矩形管道45°接入的合流T形三通（图6-22的7f）。

表6-70 三通的截面积比

表6-71 三通的局部阻力系数（七）

注：主通道ξ₁₂见管件F-2的表6-63。

⑧F-8 圆管道Y形分流三通（图6-22的8f）。

表6-72 三通的局部阻力系数（八）

其拟合公式如下：

主通道

对支通道，假设：

当θ=45°时 ξ₁₃=[0.4+（c-0.81）2]/c²

当θ=90°时

当θ为其他值时，分为两种情况：

c＜cosθ时 ξ₁₃=[sin²θ+（cosθ-c）2]/c

c≥cosθ时 ξ₁₃=[sin²θ+0.5c（c-cosθ）]/c²

a）θ=30°。

表6-73 三通支通道的局部阻力系数（九）

b）θ=45°。

表6-74 三通的局部阻力系数（十）

c）θ=60°。

表6-75 三通的局部阻力系数（十一）

d）θ=90°。

表6-76 三通的局部阻力系数（十二）

⑨F-9 圆管道T形90°锥形分流三通（图6-22的9f）。

表6-77 三通的局部阻力系数（十三）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑩F-10 圆管道T形45°锥形分流三通（图6-22的10f）。

表6-78 三通的局部阻力系数（十四）

注：主通道的局部阻力系数ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑪F-11 圆管道T形90°分流三通，转90°接90°弯头，支通道和主通道夹角为90°（图6-22的11f）。

表6-79 三通的局部阻力系数（十五）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑫F-12圆管道T形分流三通，转45°带45°弯头，支通道90°接至主通道（图6-22的12f）。

表6-80 三通的局部阻力系数（十六）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑬F-13 圆管道T形90°锥形分流三通，转45°接45°弯头，支通道90°接自主管道（图6-22的13f）。

表6-81 三通的局部阻力系数（十七）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑭F-14圆管道45°T形分流三通，转45°接60°接头，支管道90°接自主管道（图6-22的14f）。

表6-82 三通的局部阻力系数（十八）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑮F-15 圆管道45°锥形分流三通，转45°接60°弯头，支管道90°接自主管道（图6-22的16f）。

表6-83 三通的局部阻力系数（十九）

注：主管道ξ₁₂同管件F-8的表6-72。

⑯F-16 T形45°分流三通，支通道和主通道为锥形，支通道带45°弯头，支通道和主通道夹角为90°（图6-22的16f）。

表6-84 三通的局部阻力系数（廿）

⑰F-17 圆管道90°分流三通，转45°接60°弯头，支通道和主通道夹角为45°（图6-22的17f）。

表6-85 三通的局部阻力系数（廿一）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑱F-18 圆管道90°T形锥形三通，转45°带60°弯头，主通道和支通道夹角为45°（图6-22的18f）。

表6-86 三通的局部阻力系数（廿二）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑲F-19 圆管道45°T形分流三通，转45°接30°弯头，支通道和主通道夹角为45°（图6-22的19f）。

表6-87 三通的局部阻力系数（廿三）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

⑳F-20 圆管道T形90°锥形分流三通，转45°接30°弯头，支通道和主通道夹角为45°（图6-22的20f）。

表6-88 三通的局部阻力系数（廿四）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

㉑F-21 矩形管道Y形分流三通（图6-22的21f）。

表6-89 三通的局部阻力系数（廿五）

当A₁=A₂时

主通道

支通道

㉒F-22 矩形管道Y形分流三通（图6-22的22f）。

表6-90 三通的局部阻力系数（廿六）

㉓F-23 T形分流三通，主通道为锥形和支通道45°斜口接出（图6-22的23f）。

表6-91 三通的局部阻力系数（廿七）

㉔F-24 T形三通，矩形主通道至圆形支通道（图6-22的24f）。

表6-92 三通的局部阻力系数（廿八）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

㉕F-25 T形分流三通，矩形主通道至圆形支通道（图6-22的25f）。

表6-93 三通的局部阻力系数（廿九）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

㉖F-26 T形分流三通，矩形主通道、支通道（图6-22的26f）。

表6-94 三通的局部阻力系数（卅）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

㉗F-27 T形分流三通，矩形主通道、支通道，45°斜接（图6-22的27f）。

表6-95 三通的局部阻力系数（卅一）

注：主通道ξ₁₂见管件F-8的表6-72。

㉘F-28 T形分流三通，矩形主通道和支通道，45°斜接并带阀门（图6-22的28f）。

表6-96 三通的局部阻力系数（卅二）

㉙F-29 T形分流三通，矩形主通道和支通道并带阀门（图6-22的29f）。

表6-97 三通的局部阻力系数（卅三）

注：主通道ξ₁₂见管件F-28的表6-96。

㉙F-30 矩形管道T形分流三通带分流板（图6-22的20f）。

表6-98 三通的局部阻力系数（卅四）

注：主通道ξ₁₂见管件F-28的表6-96。

㉛F-31 矩形管道Y形对称三通（图6-22的31f）

表6-99 三通的局部阻力系数（卅五）

其拟合公式如下：

对合流三通 ξ₁₂或

对分流三通 ξ₁₂或

㉜F-32 矩形或圆形管道Y形三通（图6-22的32f）。

表6-100 三通的局部阻力系数（卅六）

设

其拟合公式如下：

当c＞1时

ξ₁₂或

当c≤1时

ξ₁₂或

7）管件G 阻挡物的局部阻力系数见表6-101至表6-112，相应的图见图6-23。

图6-23 阻挡物的局部阻力系数用简图

①G-1 圆形碟阀（图6-23的1g）。

表6-101 阻挡物的局部阻力系数（一）

其拟合公式如下：

ξ₀=0.2e^0.1θ

②G-2 矩形碟阀（图6-23的2g）。

表6-102 阻挡物的局部阻力系数（二）

其拟合公式如下：

ξ₀=0.131e^0.105θ

③G-3 圆形插板阀（图6-23的3g）。

表6-103 阻挡物的局部阻力系数（三）

其拟合公式如下：

当h/D＞0.4时

当h/D≤0.4时

④G-4 矩形插板阀（图6-23的4g）。

表6-104 阻挡物的局部阻力系数（四）

其拟合公式如下：

当a/b＜1时

当a/b≥1时

⑤G-5 矩形管道流线型叶片碟阀（图6-23的5g）。

表6-105 阻挡物的局部阻力系数（五）

其拟合公式如下：

ξ₀=0.5e^0.08θ-0.045θ

⑥G-6 矩形管道平行式多叶阀（图6-23的6g）。

表6-106 阻挡物的局部阻力系数（六）

式中，l为合计的阀门叶片总长度（mm）；s为管道的周长（mm）；n为阀门叶片的数量；b为平行于叶片轴的管道尺寸（mm）。

⑦G-7 矩形管道对开式多叶阀（图6-23的7g）。

表6-107 阻挡物的局部阻力系数（七）

l、s的说明见管件G-6的表6-106。

其拟合公式如下：

当θ≤25°时

当θ=25°～55°时

当θ=55°～80°时

⑧G-8 管道中安有网格的矩形和圆形管道（图6-23的8g）。

表6-108 阻挡物的局部阻力系数（八）

式中，n为网格的过风面积比；A_0r为网格的全部可流通面积（mm²）；A₀为管道面积（mm²）。

⑨G-9 矩形和圆形管道中的较厚的带孔板（图6-23的9g）。

δ/d≥0.015 A_0r=πd²/4 n=ΣA_0r/A₀

式中，A₀为管道面积（mm²）；A_0r为小孔面积（mm²）；d为孔洞的直径（mm）；n为板的过风面积比；δ为板的厚度（mm）。

表6-109 阻挡物的局部阻力系数（九）

⑩G-10 矩形和圆形管道中有光滑的圆柱体（图6-23的10g）。

A′/A₀＜0.3 A′=dlξ₀=εξ₀′

表6-110 阻挡物的局部阻力系数（十）

当圆柱体不在管道中心线时，应乘以修正系数ε。ε值可查表6-111。

表6-111 修正系数ε值

注：y为圆柱体中心线到管道中心线的距离。

⑪G-11 圆管道压低以避开阻挡物（图6-23的11g）。

l/D=0.33 ξ₀=0.24

⑫G-12 矩形管道压低以避开阻挡物（图6-23的12g）。

表6-112 阻挡物的局部阻力系数（十一）

有关各种管件的局部阻力系数，国内外学者发表了不少文献，也提供了大量数据，本节推荐了一批适用的局部阻力系数，供读者选用。有兴趣的读者可参考其他资料进行计算、分析和比较。