排烟风机全压计算
排烟风机的全压计算是通风系统设计中的关键步骤，确保风机能克服系统阻力并满足排烟需求。以下是详细的计算方法和步骤：
1. 全压的组成
排烟风机的全压（( P_t )）包括两部分：
- 静压（( P_s )）：用于克服管道阻力（摩擦阻力和局部阻力）。
- 动压（( P_v )）：维持气流在管道末端出口的流速。
公式：
[
P_t = P_s + P_v
]
2. 计算步骤
（1）确定系统阻力（静压 ( P_s )）
系统阻力包括 沿程摩擦阻力 和 局部阻力：
-
沿程摩擦阻力：
[ P_f = \lambda \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{\rho v^2}{2} ]- ( \lambda )：摩擦系数（与管道材质和雷诺数有关）；
- ( L )：管道长度（m）；
- ( D )：管道水力直径（m）；
- ( \rho )：空气密度（标准工况下取1.2 kg/m³）；
- ( v )：管道内风速（m/s），通常排烟风速按10~15 m/s设计。
-
局部阻力：
[ P_j = \xi \cdot \frac{\rho v^2}{2} ]- ( \xi )：局部阻力系数（查表获得，如弯头、三通、阀门等）。
总静压：将所有管段的摩擦阻力和局部阻力相加，并考虑最不利环路（阻力最大的路径）。
（2）计算动压（( P_v )）
动压由管道末端出口风速决定：
[
P_v = \frac{\rho v^2}{2}
]
- 若出口风速为10 m/s，则：
[ P_v = \frac{1.2 \times 10^2}{2} = 60 \, \text{Pa} ]
（3）风机全压（( P_t )）
将静压和动压相加，并预留 10%~15%的安全裕量：
[
P_t = (P_s + P_v) \times 1.1 \sim 1.15
]
3. 简化估算方法
若缺乏详细管道数据，可参考以下经验值：
- 水平管道：约10~15 Pa/m（含局部阻力）；
- 垂直管道：约15~20 Pa/m；
- 总阻力 = 管道长度 × 单位阻力 + 末端动压（60 Pa）。
示例：
某排烟系统水平管道长30 m，垂直管道高10 m，出口风速10 m/s：
[
P_s = (30 \times 15) + (10 \times 20) = 650 \, \text{Pa} \
P_t = (650 + 60) \times 1.1 = 781 \, \text{Pa}
]
选择风机全压 ≥800 Pa。
4. 注意事项
-
规范要求：
- 排烟风速不宜超过20 m/s（GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》）。
- 确保风机全压覆盖最不利环路阻力。
-
其他因素：
- 高温修正：排烟温度通常为280℃，需按实际密度修正（( \rho = \rho_0 \cdot \frac{T_0}{T} )）。
- 并联/串联风机：并联时风压不变，风量叠加；串联时风压叠加，风量不变。
-
软件辅助：
复杂系统建议使用流体计算软件（如Fluent、PipeFlow）模拟阻力。
5. 总结公式
[
P_t = \left( \sum P_f + \sum P_j + \frac{\rho v^2}{2} \right) \times 1.1
]
通过详细计算或经验估算，最终选择风机全压应略大于计算值，确保系统可靠性。
