杜肯索斯（武汉）空气分布系统-上海怡健医学

谢天鹏杜泽杜克索斯（武汉）空气分配系统有限公司

管道热增益和温升

当气流在风道内传输流动时，由于内外温差的影响，风道内的低温气体会通过风道壁与外界进行热交换。由此引起的风道内气流温度的变化称为风道温度。为了减缓这种现象造成的冷却损失，通常在风道壁上安装保温层，以增加两侧流体之间的热阻。

(1)管道变热了

在制冷条件下，从进气端到风管末端，风管内的气体通过风管壁获取热量，温度升高。风道内的气流与通过壁面的外界空气进行热交换得到的热量为：

式中：Q为获得的总热量，kJ；C——空气在恒压下的比热，kJ/(kg·℃)；G——管道内风量，kg/s；Δt——管道的温升，℃。

(2)风道温升

从入口到末端，管内气体所获得的热量等于从管壁传来的热量。假设进风温度为 t0，出风温度为 ts，则平均温度 tavg 可取为：

式中：N为风道平均周长，m；L——风管长度，m；ta 是周围空气（环境）温度，°C；K为传热系数，W/(m 2 ·°C)；R为管道的保温热阻，m 2 ℃ /W

对于矩形风管：

式中：αng为内壁传热系数，W/(m2·℃)；αwg——外壁传热系数，W/(m2·℃)；δ——绝缘层厚度，m；D0为风管内径，D1为风管外径风管尺寸计算软件风管尺寸计算软件，m；λ0、λ1、λ2…为构成风道主体的层基材的导热系数，W/(m·2℃)。

由于外聚酯层单板和内层防火层单板的厚度通常0.2mm甚至更薄，其保温效果与中间橡塑保温层相比可以忽略不计，所以在为了简化计算，可以认为两层结构的热导率为0，所以公式(4）,(5）可以简化为公式(6）@ >, (7）:

外墙传热系数αwg取决于墙体粗糙度、外部工况等。对于室外场所，外墙传热系数一般取8.14W/(m2·℃)的值（也有学者给出的取值取值范围为8~10W/(m2°C)），内部气流与风道内部接触并高速流动，传热内壁面的传热系数远大于外壁面的传热系数，所以该项可近似为0，用于简化计算可将其视为0值。

绝缘厚度计算

计算绝缘层厚度时，通常采用防凝露法。采用防结露法计算保温层厚度的思路是考虑外壁最低温度最接近当地环境的露点温度，使风管外表面不露。

因此，决定保温层厚度的因素有：

1）风管外表面温度应高于风管壁周围环境空气的露点温度。

2）为保证最佳送风效果，风道末端温度不得高于可接受的最高送风温度。

(1)板和矩形风管的计算

对于保温板和矩形管道：

对于圆形管道：

D1 的计算公式为：

式中：δ为保温材料的厚度，m；tw——风管外表面温度，℃。

(2)椭圆风管计算

对于具有原型截面的风管，其几何直径与水力半径的换算公式为：

式中：R为水力半径；A是管子的横截面积；L——管道的湿周长；是管子的直径，即d=4R。

与圆形风管相比，椭圆风管的等效直径dε用水力半径表示：

式中：dε为椭圆管的当量直径；a 是椭圆的长半径；b 是椭圆的半径。

得到椭圆管的当量直径后，通过公式(11）将当量直径换算为层的当量水力半径，椭圆管的当量直径可以用计算公式代替圆管 (10）)。

计算示例

内径457mm、长度20m的橡塑复合风管在室外环境中，进风速度8m/s，送风温度11℃，环境温度33℃ C，环境湿度为85%。管的热系数为0.031 W/(m·K)。杜老师，树鸟教育暖通设计在线教学。

(1)绝缘厚度计算

根据环境温度和环境湿度，查表或计算，环境点温度td为30.13℃。根据公式(10），外径D1的计算过程如下：

已解决：D1=0.505 m。根据公式(9）求得保温厚度δ 24 mm。即选用厚度为24 mm的柔性保温风管，避免风管外表面结露。

(2)温升计算

11℃时，空气的恒压比热可取1.025 kJ/(kg·K)，度可取1.24 kg/m3。根据公式(7），可得：热阻R=.5902 m·2 ℃/W。

根据公式（2），公式（3），计算得出：ts=11.665℃，则该20m度管段的温升为0. 665℃。

结语

本文推导了常见矩形和圆形橡塑复合风管的温度厚度和温升计算方法，并通过具体计算案例详细描述了数值计算过程。扩大到扁铸。在计算过程中，根据实际情况对一些数值进行了简化取，并详细说明了原解释。通过对本文的综合分析，得出以下结论：

1）防凝露法是选择橡塑复合风管厚度的一种快捷简便的方法。

2）由于内外单板层的厚度远小于中间的橡塑保温层，所以在计算温升时建议忽略这种两层结构的传热阻力为简化计算过程。

3）由于通风管道内的流速一般大于m/s，所以正常的送风状态大部分是在通风管道内处于湍流和湍流状态。内部气体的表面传热热阻远小于橡塑绝缘的表面传热热阻，因此也宜将管道内部与气流界面的传热热阻视为0。

文章来源:https://www.163.com/dy/article/FJS8POM405445E3L.html

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