一、風管內(nèi)的靜壓、動壓、全壓

管道中的氣體，處在靜止狀態(tài)時只受靜壓作用；處在流動狀態(tài)時，同時受到靜壓和動壓的作用。

Pj--靜壓是單位體積氣體所具有的勢能，是一種力，單位為Pa，它的表現(xiàn)將氣體壓縮、對管壁施壓。管道內(nèi)氣體的絕對靜壓，可以是正壓（高于周圍的大氣壓），也可以是負壓（低于周圍的大氣壓）。

Pd--動壓是單位體積氣體所具有的動能，也是一種力，單位為Pa它的表現(xiàn)是使管內(nèi)氣體改變速度，動壓只作用在氣體的流動方向，恒為正值。

Pq--在某一點上，動壓和靜壓的代數(shù)和即為該點的全壓，單位為Pa，表示單位氣體所具有的總能量。

用公式表述三者的關(guān)系為：Pq=Pj＋Pd 卓旗式2.9-1。

氣體在管道中流動是管道兩端氣體的壓差所引起的，除高溫氣體外為定容運動，由于斷面變化引起流量隨之變化，管內(nèi)的動壓和靜壓相互轉(zhuǎn)化。由于管道阻力的存在，氣體在流動過程中的壓力不斷下降。其能量變化用伯努利方程式來表達，截面1和截面2，其靜壓和流速分別用下標1、2表示，有：

式中△p---兩截面間單位體積氣體的能量損失（壓力損失），Pa。

方程式表達了風管內(nèi)氣體的流速和壓力之間的關(guān)系，△p表示全壓損失。在封閉的管道系統(tǒng)中，當氣體不流動時，沿管道長度上各點的壓力相同，因為這時的動壓為零，而全壓等于靜壓。

二、 風管氣體流動的阻力損失

氣體在管道中流動時，各點的壓力發(fā)生變化。動壓變化是由于管道斷面的改變，或者由于支管的匯合，使其中的流速改變而造成的，流速的變化也引起管道內(nèi)靜壓的變化（動壓與靜壓相互轉(zhuǎn)化）。靜壓變化是由于氣流流動與管壁之間的摩擦造成的壓力損失（稱為摩擦阻力）和氣流通過各設備以及管道的彎頭、三通等局部構(gòu)件形成的壓力損失（稱為局部阻力）造成的（通風系統(tǒng)中忽略管道中各點高度的影響）。

1. 摩擦壓力損失△pm

氣體流動的摩擦壓力損失與管道內(nèi)的流速及管壁粗糙度有關(guān)，在通風管道系統(tǒng)中空氣的流動狀態(tài)多處于水力過渡區(qū)。單位長度摩擦壓力損失Rm（Pa/m）按Darcy-Weisbach公式計算：

式中λ---摩擦阻力系數(shù)；

Rs---風管的水力半徑，m。

注：水力半徑Rs是管道的橫斷面積f與其周長p（濕周）的比值。對于直徑為D的圓形管道，Rs=D/4；對于邊長為a及b的矩形管道，Rs=ab/2(a+b) ；所謂濕周是過流斷面上流體與固體壁面接觸的周界，若兩種不同的斷面形式具有相同的濕周，平均流速也相同，則斷面積越大，通過的流體越多，單位重量流體的能量損失也就越小，所以沿程損失與水力半徑成反比。

于是，△pm=Rml （Pa）。

計算摩擦壓力損失關(guān)鍵在于確定各種材質(zhì)管道在不同流動狀況下的λ，即：

λ=f (Re，K/D) 卓旗式2.9-4

式中Re---雷諾數(shù)；

K---風管材料的粗糙度，mm。

為了簡化計算，通風系統(tǒng)設計時，可以使用通風管道單位長度摩擦阻力線算圖或查閱《全國通用通風管道計算表》。通風管道單位長度摩擦阻力線算圖是按過渡區(qū)的λ值，在大氣壓力B0= 101.3kPa、空氣溫度t0=20℃、空氣密度ρ0=1.204kg/m3、運動黏性系數(shù)v0=15.06×10-6m2/s、管壁粗糙度K=0.15mm的圓形風管等條件下得出的。當實際使用條件與上述條件不符時，應進行相應修正：

（1）實際輸送氣體為非清潔空氣時應進行密度和黏性系數(shù)的修正；

式中Rm---實際的單位長度摩擦阻力，Pa/m；

Rm0---圖上查出的單位長度摩擦阻力，Pa/m；

ρ---風管內(nèi)實際氣體的密度，kg/m3；

v---實際氣體運動黏性系數(shù)，m2/s。