什么是静压、动压和全压,为什么说风机系统的输送能力要看静压

360影视 2025-01-20 20:44 2

摘要:对于风机系统,静压是单位体积气体所具有势能,它表现为气体在各个方向上作用于管壁的压力。管道内气体的压力高于大气压时,静压为正。反之低于大气压时,静压为负。

在风机输送系统中,涉及到静压、动压和全压三个重要概念,以及它们复杂而有序的变化和转换过程。

一、静压、动压和全压

静压(Static Pressure)是流体在静止状态下的压力,它反映流体在管道或空间中的静止能量。

对于风机系统,静压是单位体积气体所具有势能,它表现为气体在各个方向上作用于管壁的压力。管道内气体的压力高于大气压时,静压为正。反之低于大气压时,静压为负。

动压(Dynamic Pressure)是流体流动时产生的压力,它与流体的速度成正比。

对于风机系统,动压是单位体积气体所具有的动能,是使气体流动的压力。由于动压仅作用于气体流动的方向,动压恒为正值。

全压(Total Pressure) 是流体在流动过程中所具有的总能量,包括静压和动压两部分。简单地说,全压反映了流体流动的总动力。

对于风机系统,全压是静压和动压的代数和,是气体在管道中流动时所具有的总能量。全压也是相对压力,根据静压的正负以及相对于动压的大小,有正负之分。

二、风系统的正压和负压

风机运行时,电机带动叶轮转动,电能转化为机械能,将空气吸入后加压、提速再排出,因此将风系统管路划分为吸入段和压出段两部分。

在风机前的吸入段管路中,静压为负,动压为正,全压根据据二者的相对大小,可能为负也可能为正。在风机后的压出段管路中,静压和动压都为正,全压也为正。

在烟道系统中,风机后大多串连烟气温度较高的烟囱。烟囱内在热压作用下会产生向上的抽力,抽力的大小随烟囱高度增加。

这种情况下,风机后至烟囱某一断面之间的烟道,静压通常为负值,与恒为正压的动压叠加后,全压可能为负也可能为正。

三、送风过程的压力转换

在风机送风的过程中,沿途阻力损失消耗的是静压,如果送风至某一处空气流速增加,其动压的增加也是由静压转化而来的。

因此,通常静压沿着送风路径,随阻力损失增加而降低,也随流速增加而降低。静压的大小,决定了风系统能够克服多少阻力而输送到多远,以及还能有多少转化为动压,使出风口达到多大的出风速度。

风机出口处设置的静压箱,一方面起到分风、转向、降噪等作用,另一个重要作用就是静压复得。

送风进入静压箱后,由于截面和空间突然扩大,流速也急剧降低。在此过程中,一方面局部阻力损失消耗了部分静压,但更多的是动压随流速降低而减小,转化为静压,这就是静压复得。

静压复得使风系统具有更高的静压,因而能够克服更多的阻力而输送到更远,并在出风口有足够的剩余静压转化为动压,而获得足够的出风速度。

四、送风能力看静压

两台风机在出风口处具有相同的全压,但出风速度不同。出风速度高的风机,其动压也高些而静压相对较低。

在送风速度没有明显差别的条件下,由于能够克服风道阻力的静压要少些,其送风距离也比另一台风机要短些,也就是输送能力要差些。

通常,空调机组会标示其余压参数,这是风机扣除设备内部压力损失后剩余的可用于克服外部阻力的压力。

我们希望看到的余压是静压而不是全压。如果是全压,还要扣除出口流速对应的动压,才是静压。而静压才是真实可用的资用压力,可实际用于克服阻力消耗或转化为动压。

也因为如此,对于较大风量的空调机组,我们通常会在出口处设置静压箱,就是为了降低流速而获得更高的静压,从而使长距离输送更为可靠。

来源:筑文説易

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