《風(fēng)道設(shè)計(jì)》word版

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1、3.風(fēng)道通用設(shè)計(jì)規(guī)范3.1.風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮的因素在汽車風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要保證將其制冷和采暖設(shè)備的出風(fēng)均勻地送入車廂內(nèi)。在滿足該使用效果的前提下，盡可能地做到結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，與車內(nèi)內(nèi)飾設(shè)計(jì)及附件相協(xié)調(diào)。風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮以下因素：1.必須考慮車身總布置設(shè)計(jì)、內(nèi)飾造型設(shè)計(jì)以及底盤設(shè)計(jì)中和風(fēng)道設(shè)計(jì)相關(guān)的情況；2.由于汽車車廂空間有限，空調(diào)汽車的風(fēng)道壓力損失問題較為嚴(yán)重，因此在設(shè)計(jì)、布置風(fēng)道時(shí)，應(yīng)特別注意風(fēng)道中的壓力損失；3.要考慮風(fēng)道各支管路之間的風(fēng)量平衡，各支管路之間的空氣流動(dòng)的壓力損失差值不得超過15％，

2、并要詳細(xì)計(jì)算各支管路的沿程阻力損失；4.必須將風(fēng)道的氣流噪聲控制在允許的范圍內(nèi)，因此要對(duì)風(fēng)道的風(fēng)速進(jìn)行控制。通常出風(fēng)口風(fēng)速控制在6.5～11m/s，新風(fēng)入口處風(fēng)速5～6m/s，主風(fēng)道風(fēng)速5.5～8m/s，支風(fēng)道風(fēng)速4～5.5m/s，過濾器風(fēng)速1～1.5m/s；5.風(fēng)道不能有大的泄漏點(diǎn)，以保證空調(diào)系統(tǒng)功能的發(fā)揮；6.對(duì)風(fēng)道要進(jìn)行隔熱保溫處理，以減少空氣在風(fēng)道輸送過程中的冷、熱量損失，并防止低溫風(fēng)道表面結(jié)露。常用的保溫材料有聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉、聚氨脂泡沫塑料等，為了防止火災(zāi)，車外風(fēng)道最好用泡沫石棉隔熱，并用石棉布

3、包扎；3.2.風(fēng)道中的壓力損失由于汽車車室內(nèi)部的空氣流動(dòng)受有限的車廂空間的限制，汽車空調(diào)風(fēng)道的壓力損失問題較為嚴(yán)重，風(fēng)道壓力損失是由沿程壓力損失和局部壓力損失兩部分組成。3.2.1.風(fēng)道沿程壓力損失風(fēng)道沿程壓力損失是空氣沿風(fēng)道管壁流動(dòng)時(shí)，由空氣與管壁之間的摩擦、空氣分子與分子之間的摩擦而產(chǎn)生。風(fēng)道單位長度的沿程壓力損失pm（又稱比摩阻）的計(jì)算式如下：式中：λ——摩擦阻力系數(shù)；ν——風(fēng)道內(nèi)空氣的平均速度（m/s）；RS——風(fēng)道的水力半徑（m）；RS＝A/P；A——風(fēng)道的過流橫截面面積（m2）；P——風(fēng)道的周長（m）；

4、摩擦阻力系數(shù)λ是雷諾數(shù)Re和管壁粗糙度n的函數(shù)。若空氣流動(dòng)呈層流狀態(tài)時(shí)（Re<2300），λ值與管壁表面粗糙度無關(guān)，只與Re有關(guān)，即λ＝64/Re當(dāng)空氣呈紊流狀態(tài)時(shí)（Re＞2300），有三種狀態(tài)：⑴當(dāng)層流邊界層覆蓋住管壁凸起高度時(shí)，為水力光滑管，此時(shí)影響λ值的只有Re，即⑵當(dāng)層流邊界層只是覆蓋住管壁一部分凸起高度，而另一部分凸起高度在邊界層外時(shí)，為過渡狀態(tài)，此時(shí)λ既與Re有關(guān)，又與管壁粗糙度有關(guān)。⑶如果層流邊界層很薄，管壁凸起高度完全突出在邊界層外部，屬于水力粗糙管，λ只與管壁表面粗糙度有關(guān)而與Re無關(guān)。但是對(duì)于大

5、部分風(fēng)道而言，空氣的流動(dòng)處在紊流過渡區(qū)，λ值既與Re有關(guān)，又與管壁表面粗糙度n有關(guān)，λ值與Re和n的關(guān)系可參閱一般空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)和管道設(shè)計(jì)手冊(cè)中的有關(guān)圖表。風(fēng)道內(nèi)空氣的平均速度ν對(duì)風(fēng)道沿程壓力損失的影響最大，如果在相同風(fēng)量時(shí)，風(fēng)道中風(fēng)速選得過大，雖然可減小風(fēng)道的尺寸，但同時(shí)也會(huì)使風(fēng)道內(nèi)空氣流動(dòng)的沿程阻力以速度的平方值增加，而且還需要配置高壓風(fēng)機(jī)來滿足風(fēng)道出口風(fēng)速的要求；反之，在相同的風(fēng)量條件下，把空氣速度選得過小，雖然風(fēng)道阻力損失減小，但同時(shí)使風(fēng)道尺寸過大，造成安裝不方便，風(fēng)道在車廂里所占空間過多。為此，空調(diào)汽車風(fēng)道

6、的風(fēng)速應(yīng)控制在如表3.1所示的低速風(fēng)道送風(fēng)范圍內(nèi)：表3.1低速風(fēng)道推薦風(fēng)速空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量（m3/h）風(fēng)速（m/s）新空氣風(fēng)道主風(fēng)道分支風(fēng)道<800<56～102～4800～80007～158～144～88000～2500012～1810～164～8風(fēng)道摩擦阻力系數(shù)λ和單位長度的沿程壓力損失pm也可采用如下的簡化計(jì)算式計(jì)算：①風(fēng)道材料為薄鋼板，風(fēng)道內(nèi)壁表面各凸出部分的平均高度為0.15mm時(shí)，；D——圓形風(fēng)道內(nèi)徑或風(fēng)道當(dāng)量直徑（m）；適用范圍：0.2m≤D≤2m；3m/s≤ν≤20m/s；②風(fēng)道材料為塑料板或玻璃鋼，風(fēng)

7、道內(nèi)壁表面各凸出部分的平均高度（絕對(duì)粗糙度）為1mm時(shí)，；D——圓形風(fēng)道內(nèi)徑或風(fēng)道當(dāng)量直徑（m）；適用范圍：0.2m≤D≤2m；5m/s≤ν≤30m/s；要降低風(fēng)道沿程壓力損失，就要求風(fēng)道內(nèi)表面光滑平整，以降低風(fēng)道表面的絕對(duì)粗糙度，從而減小摩擦阻力。3.2.2.風(fēng)道的局部壓力損失局部壓力損失是由于空氣在風(fēng)道中的流量、流動(dòng)方向或速度驟然突變時(shí)，會(huì)在風(fēng)道內(nèi)發(fā)生渦流或速度的重新分布，從而使流動(dòng)阻力大大增加，造成能量損失。例如當(dāng)空氣流過三通管、四通管等部件時(shí)，因流量改變而產(chǎn)生的局部阻力損失；當(dāng)空氣流過彎管、漸擴(kuò)管、漸縮管、

8、風(fēng)門等部件時(shí)因氣流速度或方向改變而產(chǎn)生的局部阻力損失。不論哪類局部構(gòu)件，其所引起的局部阻力損失均可根據(jù)下式計(jì)算：——局部阻力系數(shù)，其取值根據(jù)相應(yīng)的風(fēng)道截面氣流速度查閱有關(guān)的工程手冊(cè)；設(shè)計(jì)風(fēng)道時(shí)，為了減小局部阻力，通常采取如下技術(shù)措施：①避免風(fēng)道截面突變風(fēng)道截面突然擴(kuò)大，會(huì)使部分氣流因流速的變化而脫離擴(kuò)管的壁面，在擴(kuò)大截面處產(chǎn)生渦流，形成局部阻力損失。因此，在