大学时代·论坛 2006 年 03 空调风系统风压与风速 测试方法 赵亚君 ( 四川建筑职业技术学院 四川 成都 618000) 摘 要: 关键词: 在空调风管内测量风压和风速, 需要正确选择测试仪表和测量位置, 才能保证测试结果的准确性。本文介 绍在空调风系统调试中, 有关风压与风速测试仪表的选择, 以及测量截面位置的确定和测点的布置方法。 测量仪表 测定断面 测点 选择 风压 风速 测量 1. 测量仪表的选择 的局 部配 件( 弯 头、三 通等) 一定 距离 。即按 气流 方向 , 应在 局部 阻力 空 调 系 统 安 装 完 成 后 , 调 试 的 一 项 重 要 工 作 是 风 口 风 量 平 衡 件 之 后 大 于5倍 管 径D( 或 矩 形 风 管 大 边 尺 寸A) , 在 局 部 阻 力 件 之 前 与 调 节 , 目 的 是 使 各 风 口 风 量 比 例 符 合 设 计 要 求 并 接 近 设 计 值 。 大 于 两 倍 管 径D( 或 矩 形 风 管 大 边 尺 寸A) 的 直 管 段 上 选 择 测 定 断 面 91 测 量 方 法 有 风 口 风 速 法 和 风 管 内 动 压 法 两 种 。 方 法 不 同 , 使 用 的 ( 如 图1所 示) 。因 射流 的影 响, 调 节阀 前后 应避 免设 置测 定断 面。 测量仪器也不同。在风管内测量要使用毕托管和微压计。使用毕 由流体力学可知, 当流体在管道中流动时, 其速度的大小在管道 托管和微压计测量风管内动压具有准确度高, 恒定性好的特点。 断面上的分布是由管壁到管中心逐渐增大。空气在风管内流动时, 风 但 是 根 据 我 们 的 经 验 , 使 用 毕 托 管 和 微 压 计 测 量 除 要 在 风 管 上 打 管中心区风速较均匀, 靠近边缘风速会快速减小。因此, 管道断面压力 测孔之外, 还有以下缺点: 1.1测量贴近顶棚的风管时, 操作不方便, 微压计不易调水平, > 5D( 或 A) > 2D( 或 A) 因此产生测量误差; 1.2 当 风 管 内 气 流 速 度 较 低 , 毕 托 管 读 数( 测 量 值) 小 于 10mm 时, 读数误差与测量值的比例较大。 因此毕托管和微压计宜用于风速较大、安装位置较低的总管 或 干 管 测 量 。当 风 管 内 气 流 速 度 < 4m/s, 或 测 定 断 面 不 能 满 足 远 离 > 2D( 或A ) 测定断面 局部阻力件的距离要求时, 不宜用毕托管和微压计在风管内测动 压来求风量, 这时可以将热球风速仪测杆插入风管内测风速, 但 实际测量应尽量避免在风管上打测孔。实际上, 在风口风量调整 图1 风管测定断面位置 中, 无论采用风量等比分配法, 还是基准风口调整法, 都可以直接 分布也不均匀。所以在测定压力时, 必须在同一断面上多点测定, 然 在 风 口 测 量 调 整 , 这 时 选 择 热 球 风 速 仪 测 量 比 较 方 便 , 特 别 是 风 后求出该断面的平均值。测点越多, 所得的结果就越准确。测定断面 口风量调试中需要反复多次测定风口风速时, 选择热球风速仪可 内测点的位置与数目, 主要取决于风管断面的形状与尺寸。 以加快调试速度。但要注意每次使用热球风速仪前均应校检, 并 2.1矩 形 断 面 测 点 布 置 应使用新电池, 否则测量会产生很大误差。 对矩形风管, 可将测定断面划分为若干个接近正方形的面积 2. 测定断面的选择和测点布置 在通风系统中, 当用毕托管和微压计测定风管内风量时, 要首 先测出风管中某一断面的动压, 然后再根据动压计算出风管内的 风速和风量, 故也称为动压法。因此, 在测定前必须合理选择测定 断面的位置, 以减少气流扰动对测量结果的影响。 测定断面应选择在气流均匀而稳定的直管段上, 离开产生涡流 相 等的 小断 面, 其 面积 一般 不大 于0.05m2( 边 长150~200mm左 右) , 测点取在小断面的中心, 如图2所示。一般认为当气流稳定时, 边长 可放 到400~500mm, 但边 缘测 点距 风管 壁不 宜大 于100mm。至 于测 孔开设在风管的大边或小边, 应以方便操作为原则。 2.2圆 形 断 面 测 点 布 置 对圆形风管应将测定断面划分为若干个面积相等的同心圆 作 者 简 介 : 赵 亚 君( 1957- ) , 女 , 四 川 成 都 人 , 四 川 建 筑 职 业 技 术 学 院 助 理 实 验 师 , 研 究 方 向 : 通 风 系 统 技 术 测 试 。 环, 测点布置在各圆环面积等分圆环线上, 而且应在相互垂直的 直径上布置两个或四个测孔, 如图3所示。按风管直径确定的圆环 数m, 见 表1。 同心环上各测点到风管中心的距离可按下式计算: 式 中 : R— —— 风 管 半 径 , mm; Rn— —— 风 管 中 心 到n环 测 点 的 距 离 , mm; n— —— 从 风 管 中 心 算 起 圆 环 的 顺 序 号 ; m— —— 风 管 断 面 所 划 分 的 圆 环 数 。 3. 风管内风压测定与风量计算 值和负值的出现则表明测定断 面的气流很不稳定, 产生了旋 涡和倒流, 但是通过该断面的 流量没有改变。因此在计算平 均动压时, 应将负值当作零来 计算, 而式中分母所指的测点 数目应包括读数为零和负值在 内的全部测点。 3.2风 速 和 风 量 的 测 定 与 计算 当求出测定断面上的平均动压后, 风管内的平均风速可按下 式计算: 测孔 测点位置 式 中 Vp— —— 风 管 测 定 断 面 平 均 风 速 , m/s; !— —— 空 气 的 密 度 , kg/m3。 知 道 了 风 管 内 的 平 均 风 速 后 Vp 后 , 通 过 管 内 的 风 量 L可 按 下 式计算: L=3600Vp F m3/h 风管内的风速计算与管内气流温度有关, 所以在测风压的同 时, 也要测出气流温度。 92 图2 矩形断面测点布置 4. 用热球风速仪测量风速 当 风 管 内 气 流 速 度 < 4 m/s, 不 适 宜 用 毕 托 管 和 微 压 计 测 定 动 3.1风 压 的 测 定 压, 或在风口测量, 无法用毕托管和微压计时, 可用热球风速仪直 在风管内可测量风压有全压、静压与动压。全压是静压与动 接测各风口风速, 然后取其算术平均值作为该断面的平均风速。 压 的 代 数 和 , 即Pq=Pj+ Pd。这 三 项 数 值 可 以 根 据 需 要 分 别 测 量 , 也 在 风 管 内 测 量 时 , 可 将 热 球 风 速 仪 探 头 插 入 测 孔 。 测 送 、 回 风 口 可测得其中两项而求得第三项。在进行风压测量时, 要区别所测 时, 可用热球风速仪紧贴风口平面测试风速。若风口面积较大, 可 的 管 段 是 处 在 通 风 机 的 吸 入 段 还 是 压 出 段 , 以 便 将 毕 托 管 与 微 压 将 风 口 划 分 为 边 长 约 为 10cm、面 积 相 等 的 小 方 块 , 逐 个 测 试 中 心 圆形风管测点划分的圆环数及测点数 表1 风 管 直 径 D( mm) m 测点数 < 200 3 12 200￣400 4 16 400￣600 5 20 600￣800 6 24 800￣1000 8 32 > 1000 10 40 计正确地加以连接。若测吸入管段上的全压和静压时, 在读数前 应 加 负 号 。测 定 断 面 上 的 平 均 静 压 、平 均 全 压 按 算 术 平 均 值 计 算 。 测定断面上的平均动压, 一般采用均方根值即: 式 中 : Pd1、Pd2、…… Pdn— —— 各 测 点 的 动 压 值 , Pa; PdP— —— 平 均 动 压 值 , Pa; n— —— 测 点 数 目 。 当各测点动压值相差不大时, 平均动压也可用算术平均值。在测 量动压时, 有时某些测点的读数会出现零值或负值的情况。如果细致 检查仪器的使用和测量方法都没有差错, 就应如实地记下读数。而零 风速, 计算出平均风速后再计算风量。 5. 结语 空 调 调 试 人 员 应 掌 握 通 风 系 统 风 口 风 量 测 试 方 法 和 方 形 、圆 形风管或风口测点布置方法, 以确保测试结果的准确性。特别应 做到相同风口的测点数目、测点位置必须相同。根据实验室实验 和现场调试的经验, 用热球风速仪测定风口平面测出的风口风 量, 更具有代表性, 绝大部分风口实测风量均在允许偏差范围内。 参考文献: 1 . 孙一坚主编. 工业通风. 北京: 建筑工业出版社, 1 985 2. 郑 爱 平 编 著. 空 气 调 节 工 程. 北 京 : 科 学 出 版 社 , 2002