風管尺寸與阻力計算器

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📐 工作原理與説明

風管計算基於風量守恆與沿程/局部阻力。風速 v = Q ÷ (3600 × A)(Q 為風量 m³/h,A 為截面積 m²);矩形管 A=寬×高,圓形管 A=πD²/4。沿程阻力按達西-魏斯巴赫 Δp_f = λ·(L/D_h)·(ρv²/2),λ 由雷諾數經 Colebrook 方程求得;局部阻力 Δp_j = Σζ·(ρv²/2)。系統總阻力為二者之和。

  • 低速風管推薦風速:主風管 6–8 m/s、支管 3–5 m/s,兼顧噪聲與能耗。
  • 水力直徑 D_h = 4A / 周長,矩形管阻力高於同截面圓管。
  • 純前端計算,數據不上傳;結果供方案比選,最終以暖通設計手冊為準。
💡 動壓 Pv = ρv²/2;矩形等流速當量直徑 De = 2ab/(a+b);沿程阻力系數 λ = 0.0125 + 0.0011/√De(De 單位取 m)。

📊 計算結果

📋 推薦風速參考表

依據《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》GB 50736,常用風管內空氣流速參考值:

應用場所 / 系統主風管(m/s)支風管(m/s)
住宅、卧室(低噪要求)3 ~ 51 ~ 3
商場、辦公(一般低速)6 ~ 102 ~ 5
影劇院、圖書館(安靜)4 ~ 62 ~ 3
一般空調(高速系統)12 ~ 205 ~ 8
工業通風、除塵6 ~ 142 ~ 8
高速工業排風15 ~ 258 ~ 12
風速越高,風管截面越小(節省材料與空間),但噪聲與阻力能耗越大;風速過低則風管粗大、初投資高。實際設計需在噪聲、能耗、造價間權衡。

📐 計算公式説明

① 風管截面積
F = Q / (3600 × v)  【m²】   Q 為風量(m³/h),v 為風速(m/s)

② 矩形等流速當量直徑
De = 2ab / (a+b)  【m】   a、b 為矩形寬、窄邊(m);圓形風管 De = D

③ 沿程阻力系數(近似)
λ = 0.0125 + 0.0011 / √De  (De 取 m)

④ 動壓
Pv = ρ × v² / 2  【Pa】   ρ 為空氣密度,標準工況 1.2 kg/m³

⑤ 比摩阻(單位長度沿程阻力)
Rm = λ × (1/De) × Pv  【Pa/m】

⑥ 沿程阻力
ΔPy = Rm × L = λ × (L/De) × Pv  【Pa】   L 為風管長度(m)

⑦ 局部阻力
ΔPj = Σξ × Pv  【Pa】   Σξ 為管件局部阻力系數之和

⑧ 系統總阻力
ΔP = ΔPy + ΔPj  【Pa】
⚠️ 阻力計算使用實際風速(由風量與實際截面積推算)。當實際截面積與所需截面積接近時,實際風速≈設計風速。λ 為工程近似公式,適用於一般鍍鋅鋼板風管;粗糙度不同時結果會有偏差。

📚 深度解析:風管尺寸與阻力計算器

💡 常見使用場景

標準化使用示例
以一組典型輸入為例:先按業務口徑補充必要字段,運行工具並記錄輸出;再對比另一組邊界輸入,檢查工具在異常輸入下是否給出穩定提示,便於快速形成操作 SOP。

❓ 常見問題(FAQ)

該工具適用於哪些 hvac 場景?
只要數據可映射到本工具支持的參數結構,就可用於日常分析、篩選、校驗等流程;多數情況下適合前置評估和結果複核。
結果可信度如何保證?
工具默認按前端可見規則實時計算,不依賴外部服務;如有偏差,建議結合歷史基準值做交叉確認。
📖關於「風管尺寸與阻力計算器」

📝工具簡介

風管尺寸與阻力計算器是一款面向暖通空調(HVAC)設計師的在線工程計算工具。輸入風量、風速、風管形狀與尺寸、管長及局部阻力系數,即可一鍵計算風管所需截面積、實際截面積、實際風速、等流速當量直徑、沿程阻力系數、動壓、比摩阻、沿程阻力、局部阻力及系統總阻力,並內置推薦風速參考表,輔助風管選型與系統阻力校核。

功能特點

🎯使用場景

💬常見問題

等流速當量直徑和等流量當量直徑有什麼區別?
等流速當量直徑 De = 2ab/(a+b),即水力直徑,表示與矩形風管在相同流速下產生相同單位阻力損失的圓形風管直徑,本工具沿程阻力計算採用此值。等流量當量直徑則用於相同流量下阻力相等換算,公式不同。
沿程阻力系數 λ 的公式適用範圍?
本工具採用 λ = 0.0125 + 0.0011/√De 的工程近似公式,適用於一般鍍鋅鋼板風管、湍流區(Re > 10⁵)。當風管材料粗糙度較大(如混凝土風道)或處於過渡區時,建議查莫迪圖或採用柯列勃洛克公式修正。
局部阻力系數 Σξ 如何取值?
Σξ 為管段上所有管件(彎頭、三通、變徑、風口、閥門等)局部阻力系數之和,可查閲《實用供熱空調設計手冊》或廠家樣本。例如 90° 圓形彎頭約 0.3,矩形彎頭約 0.2~0.4,漸縮管約 0.1。
計算結果是免費的嗎?數據會被上傳嗎?
完全免費,無需註冊。所有計算在瀏覽器本地完成,數據不會發送到任何伺服器,保護您的隱私與設計資料安全。