[發明專利]一種均勻送風的低流動阻力管道裝置

有效

• 申請號: 201810253219.0
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108644993B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 葉為標;李聰;聶昌達;徐順生
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: F24F13/02
• 分類號: F24F13/02;G06F30/20;G06F113/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種均勻送風的低流動阻力管道裝置，所述裝置包括主管道、三通和分支管道。所述主管道沿氣流方向的橫截面高度是逐漸減小的，以保證各個分支管道的送風量均勻；所述三通進出口連接處的面為曲面，且曲面的形式為圓弧面，用于減少主管道內的流動阻力；所述分支管道用于將主管道的氣流經三通后從分支管道排出。本發明所公開的送風管道裝置能夠實現均勻出風，且流動阻力低的優點。

技術領域

本發明屬于空調送風控制技術領域，更具體地，涉及一種均勻送風的低流動阻力管道裝置。

背景技術

隨著社會的發展，工業科技和人類生活對環保節能要求逐漸增加，自然通風已不能滿足現代工業和人類生活的要求。生活區的送風不均勻導致人的舒適感下降，工業上的送風不均勻則會影響生產效率。

對于送風管道，送風量的大小取決于送風口的靜壓的大小，要保證各個送風口的送風量均勻，則需保證每個送風口的靜壓相同，也就是，相鄰兩個送風口之間的動壓之差等于這兩個送風口之間的摩擦壓力損失與局部壓力損失之和。對于一般的送風管道，其沿主管道方向的橫截面積一般是不變的，這樣的送風管道不能保證各個送風口的送風量均勻。除此之外，隨著送風距離的增加，沿主管道方向的送風阻力會逐漸增大，動壓衰減也會增大，也會增加各個送風口的不均勻性。

如今許多大型商場、住宅、工廠所采用的送風管道尚不能完全滿足均勻送風。因此，現有技術有待發展和改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術送風不均勻、流動阻力大的缺陷，提供一種均勻送風的低流動阻力管道裝置。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種均勻送風的低流動阻力管道裝置，包括主管道，若干三通，若干分支管道；所述主管道與分支管道的截面為方形或圓形；所述主管道與分支管道通過三通連接起來；所述主管道沿氣流方向的橫截面高度或橫截面為圓形時的直徑是逐漸減小的；所述三通有四個面為曲面，曲面1是主管道出風口相對側的曲面，曲面2是主管道和分支管道連接處位于氣流下游的曲面，曲面4是主管道和分支管道連接處位于氣流上游設置有傾斜角的曲面，曲面3是與曲面4相連接的位于分支管道一側的曲面；所述三通曲面1的半徑為20.05D，曲面2的半徑為0.2d，曲面3的半徑為3.47d，曲面4的半徑為8.4d，其中D為三通與主管道相連橫截面的水力直徑，d為三通與分支管道相連橫截面的水力直徑。所述三通的橫截面積大于傳統三通的橫截面積；所述三通的尺寸是根據主管道和分支管道的高度設計的；所述各個分支管道的橫截面均相同；管內流體在各個分支管道的出射角不小于60°。

一種均勻送風的低流動阻力管道裝置，該裝置的設計方法以方形截面為例包括：

步驟1：確定送風流體的物性參數，包括密度和粘度，管道的材料；根據管道的總體積流率，所需的三通數量，計算出每個排風口的體積流率；

步驟2：根據每個排風口所需的體積流率，以及分支管道的橫截面積計算出每個排風口的送風速度，據此計算出第一個三通靜壓驅動的速度；根據總體積流率、第一個三通沿主管道方向橫截面的尺寸，計算出第一個三通動壓驅動的速度，然后計算出射角，該出射角需不小于60°；

步驟3：計算出第一個三通與第二個三通之間的摩擦壓力損失、局部壓力損失；根據計算出來的摩擦壓力損失、局部壓力損失以及第一個三通的動壓計算出第二個三通的動壓；根據動壓和動壓驅動的速度的關系，計算出第二個三通動壓驅動的速度；根據流過第二個三通主管道的體積流率和第二個三通動壓驅動的速度，計算出第二個三通沿主管道方向的橫截面的尺寸，據此計算出第二個三通沿主管道方向的橫截面的高度；

步驟4：用步驟2、3類似的方法，計算出余下各個三通沿主管道橫截面的高度。

本發明的設計原理：

在一個送風管道中，根據壓力守恒，在第i個分支管道與i+1個分支管道處，壓力的關系由下列公式(1)表示：