第一章 空气流动的流体力学原理§1 空气的性质 一，定义类： 空气的组成：干洁空气，水汽，悬浮颗粒 名词解释：绝对湿度，相对湿度，黏滞性，压缩性，膨胀性，标准空气，沿程摩阻，局部阻力，管网，特 征曲线单位质量或单位体积空气中所含水汽的质量即绝对湿度 在一定条件下，空气的含水量趋于其饱和含水量的程度，称为相对湿度 流体流动时，在流体内部质点间会产生内摩擦力来阻止流体的相对运动，这种性质称为黏滞性 空气受到压强作用体积缩小、密度增大的特性称为空气的压缩性 空气因温度增加而体积增大、密度减小的特性称为空气的膨胀性温度20°C，绝对压强760mmHg,相对湿度50%的空气定义为通风工程上的标准空气重度Y=11.77N/m3 ； a 密度p =1.2kg/m3；动力黏性系数卩=18.20X10-6Pa・s；运动黏性系数u=15.12X10-6m2/sa空气在直长管道中流动时，流速恒定不变，流动阻力只有沿程不变的切应力，即称为沿程摩擦阻力 由于管道局部变化引起的，且集中在这一局部区域内的阻碍和影响，称为局部阻力空气流动克服局部阻力引起的能量损失，称为局部损失 直长管道和局部构件连接所组成的通风系统，称为管网。
将管网的总阻力工H与通过管网的总风量YQ变化关系绘成的曲线称为管网特性曲线二，计算公式类重度和密度的关系：Y = p g流体的运动黏性系数：》=匕 ,_ … P理想气体状态方程八一八*丈（R=287N • m/kg • K）空气密度和重度的计算表达式空气密度：P = - 空气重度的计算表达式Y = —gRT RT压强换算单位：1 mmHg=13.6 mmH O；1mmH O=1 kg/m2 ；1atm=760mmHg=10336 mmHO=10336 kg/m2 1at.=10000mmH O=1kg/cm2=9.81 X 104Pa =736 mmHg雷诺数Re的大小是判断流动类型的准则数 （Re=2320?）流体量Qp = VA 已知动压计算风速对于通风工程标准空气，可简化为沿程摩阻或沿程损失三，例题：H =— L—ym D 2 g局部阻力计算V 二 1.162 'H" d maxV A —1 = ―2V A2 1对于圆管道，直径为D,贝V： A = — D 24例 通风管道某断面上空气的压强为-100mmHg,空气温度20C，当地大气压为760mmHg求该断面空气的 重度解： 因为，相对压强= 绝对压强-大气压， 所以，-100mmHg的绝对压强为：（760-100） mmHg。
畚d笃黑豐為叫9』g（N/m3）§2 空气管流的连续方程可压缩空气的连续方程：A1V1p1 = A2V2p2不可压缩空气的连续方程，密度p=常数，则A1V1 = A2V2不可压缩空气的连续方程表明： 平均流速与断面面积成反比 即断面积大处流速小，断面积小处流速大例 某锥形风管，大端直径D1=200mm，气流速度V1 = 10m/s，小端直径D2=160mm计算风速V2和管道风量 Q 1 (m3/s)解：因为V d 2 V 二亶 V 二 ^0^ X10 二 15.63 (m/s)•- Q=AV 产二石 2 d 訂 1602Q1 =A1V1= %D1 V = 3.14X0.22 X10 = 0.31 (m3/s)§3空气管流的能量方程1 46.应用a.已知动压计算风速 0 H二—丫 V = 2 gHdd 2 g … \ Y如果：常温常压，即 Hd-----N/m2 Y=11.77N/m3 g=9.81,则例 通风管道某有效断面上的平均动压为18X9.81N/m2,$ 解：风管内空气的重度按通风工程上的标准空气选取，即Y=11.77N/m30§4九 V 2V或中Hm——沿L H 二一 L——V2 g,,| 失=‘1N/mm；/ sD 直长管道的直径，m ；—直长管道的长度, m；叶—7—直长管道内的平均风速,m/s； y 管道内空气的重度,N/m3；尢沿程摩擦阻力系数。
本书附录一除尘风管计算表例 某直长风管管长L=4.2m，直径D=200mm,平均风速V =14m/s，计算沿程摩擦阻力 解： 根据：V=14m/s, D=200mm查附录一除尘风管计算表：Hd=12.01X9.81Pa,X/D=0.1021 T 7所以 h =— L-^ V =0.102X4.2X12.01X9.81=5.15X9.81 (Pa)例 某直长风管管^长2=6m，直径D=215mm,平均风速V =10m/s，计算沿程摩擦阻力 解：根据附录一除尘风管计算表，表中无D=215mm的直径，可用插入法计算阻力系数在平均风速V =10m/s这一行，在直径210和220对应的阻力系数之间插入法计算得:-1LIJ：v -10 m /n _ ；13310.09 2-T=0.0963例 已知某三通，主流管道直径D主=320mm，支流管道直径D支=200mm，夹角a=30主流管道气流速 度V主=13m/s，支管道气流速度V支=13m/s，计算三通的局部阻力解：因为，a=30°,D 320 V 13主= =1.6 支= =1.0D 200 V 13所以支 查阅附录二的30°王三通主路阻力系数表，得Z主=0.19查阅附录二的30°三通支路阻力系数表，得Z支=0.08V 2 132H =匚 丄 V = 0.19 x X11.77 = 19.26Pa主 主 2g 2 x 9.81V 2 132H =匚 亠丫= 0.08 x X11.77 = 8.11Pa支 支 2g 2 x 9.81第二章 粉尘控制基础1. 名词解释粉尘；积尘；粉尘爆炸；沉降速度；悬浮速度1. 粉尘：是空气污染的重要污染物质之一，是对能较长时间悬浮于空气中颗粒物的总称。
积尘：在重力作用下，从含尘空气中沉降到各类物体的表面上的粉尘，形成降尘，也称积尘或落尘沉降速度：在边界无限的静止空气中，颗粒在重力的作用下自由下落随着下落速度的逐渐增大，颗粒受 到的绕流阻力 Fr 也逐渐增大，某时刻会出现力的平衡，此时颗粒将匀速沉降，颗粒匀速沉降的速度，即颗 粒的沉降速度2. 简述粉尘的来源和危害粉尘的来源a.物料的粉碎、研磨过程 再生性粉尘b.物料的筛分、输送、打包、入仓等过程 夹杂性粉尘粉尘危害1对人体健康的危害：呼吸系统 尘肺病是职业病中影响面最广、危害最严重的一类疾病2粉尘 对生产的影响a.导致操作环境的恶化b.对产品品质的影响c.对设备的影响3发生粉尘爆炸3. 简述粉尘爆炸的条件哪些粉尘容易发生粉尘爆炸？ 粉尘爆炸悬浮于空气中的可燃性粉尘达到一定粉尘浓度时，遇到火源发生急剧氧化燃烧反应，同时放出大 量的热量以及使气体体积急速膨胀、压力瞬间升高的现象，称为粉尘爆炸;粉尘发生燃烧爆炸的条件：1）可 燃性粉尘悬浮到空气中形成一定浓度2）密闭空间；3）有氧气；4）火源爆炸性粉尘的类型 1）植物性粉尘：如面粉、粮食粉尘、玉米粉，烟草、亚麻，纸粉、木粉等；2）动物性 粉尘：如鱼粉等；3）金属性粉尘：如铝粉、镁粉等；4）矿物性粉尘：如煤尘、活性炭等；5）人工合成产 品粉尘：如火药、染料等。
防止粉尘爆炸的措施a.防止粉爆条件的形成：降低含尘浓度、积尘清扫、防火等b.减少爆炸的损失：隔 爆、灭爆、卸爆等4. 粮食工业的粉尘有哪些特点？特点：是一种无毒性但有害的有机性粉尘，含有一定量的呼吸性粉尘，遇到一定条件会发生粉尘的燃烧和爆炸粮食工业粉尘的产生:一）空气流动是粉尘飞扬的主要动力二）一次尘化过程.一般认为，粉尘的尘化是连续 两种作用的结果：（1）一次尘化作用形成局部含尘空气；（2）二次扩散作用将局部含尘空气飞扬、带走 尘化 :微细颗粒物料离开物料主流而悬浮于周围空气中的过程，称为粉尘的尘化粉尘的产生过程或含尘空 气的形成过程常称为粉尘的尘化过程一次尘化：即一次污染，主要指物料中的粉尘或微细颗粒离开物料主流的飞扬过程；二次扩散即一次尘化 形成的局部或小范围污染空气扩散到更大范围的过程5. 简述粮食工业粉尘的控制方法和标准控制方法：机械式的局部排风通风方式，即通风除尘技术通风除尘技术：利用通风的方法排除生产中产生的含尘空气，并同时对含尘空气进行净化和粉尘收集而 且达到含尘空气排放标准的技术称为通风除尘技术粉尘控制的卫生标准和排放标准 （1）卫生标准《工业企业设计卫生标准》,《工作场所有害因素职业接触 限值》工人操作区域含尘浓度W10mg/m3（2）排放标准 排放浓度W150mg/m36. 简述粮食工业通风除尘系统的组成:由吸尘罩、通风管道、除尘器和风机等四部分构成。
1.吸尘罩密闭 尘源或缩小尘源范围,节省吸风量2.通风管道含尘空气安全输送和净化空气排放3.除尘器净化含尘空 气排放空气符合环保要求4.风机，空气流动的动力源第三章 离心式通风机风机－属于空气输送机械，是对气体输送和气体压缩机械的简称一，离心式通风机离心式通风机构造由1 ，进风口2叶轮3机壳4轴及轴承等4部分组成离心式通风机工作过程 电动机——叶轮旋转——产生离心力——叶轮内空气被甩出,出现负压区——内外 压力差——空气连续流入和排出——排出时,在机壳内发生能量转换,以较高成份的静压排出主要性能参数 1.风机的全压:单位体积空气通过风机之后所获得的能量，即风机的全压2.风机的风量:风机的 风量常通过测定风机进口或出口上连接管道的风量确定.3.风机的效率4.风机的转速 风机的比例定律：风机的流量、全压、功率等性能参数都随风机转速的改变而改变对于同一台风机，性 能参数与叶轮转速的关系，即风机的比例定律:比转数ns比转数是离心通风机的综合特性参数离心式通风机的无因次性能参数：1.流量系数 2.全压系数 3.功率系数 4.比转数 ns 比转数是离心通风机的综 合特性参数工作点:将风机的性能曲线（H〜Q曲线）和某一管网特性曲线（口！〜刀Q曲线）画在同一坐标上，两条 性能曲线的交点A,就是风机在该管网中的工作点 风机的工作点是选择风机的理论依据。
离心通风机的工况调节 1.阀门调节 原理：靠调节安装在风机吸气管道或排气管管道上的阀门开启程度， 即改变管网特性曲线来改变风机的工作点2.调节风机转速与节能 调节风机转速实质是依靠改变风机性能 曲线调整风机的工作点原理：风机的比例定律3.风机的联合工作 风机可以串联和并联工作离心式通风机的选用:1.风机的选择原则（1）计算风机的全压和风量（2）选择合适的风机类型3）风机 在高效区工作4）风机的调节性能好5）振动小，噪音低6）风机叶片不积尘，耐磨损二，罗茨鼓风机罗茨鼓风机结构a、机壳、b、一对转子C、齿轮传动等三部分构成罗茨鼓风机工作原理罗茨鼓风机的性能和特点（1）风量（m3/min）罗茨鼓风机的风量与转速成正比，可以通过改变转速来提高 或降低风量2）转速 罗茨鼓风机主动轴在单位时间内旋转的转数，单位：r/min3）罗茨鼓风机的压力 8 一般用静压表示单位：Pa或者KPa8罗茨鼓风机的压力不取决于风机本身，而取决于所连接的管网 阻力8罗茨风机的连接管道上禁止安装阻力性阀门，而必需安装安全阀（即卸压阀）4）罗茨鼓风机 的性能曲线 曲线表明，罗茨鼓风机特别适用于那种管网阻力多变而风量要求基本稳定的场合。
三：本章之要计算公式：1） H 风机二（1.0~1。