《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 7-16 7.3.2风管中风量.docx

风管中风量、风压和风速测定实验

实验目的

风管/水管内压力、流速、流量量的测定是建筑环境与设备工程专业学生应该掌握的基本技能之一。通过本实验要求：

①掌握用毕托管及微压计测定风管中流动参数的方法。

②学会应用工程中常见的测定风管中流量的仪表。

③将同一工况下的各种流量测定方法的结果进行比较、分析。

④学习管网阻力平衡调节的方法。

实验原理

毕托管加微压计测压法测试原理

测试过程中，首先选定管内气流比较平稳的断面作为测定界面，为了测断面的静压、全压，经断面划分为若干个等面积圆环或小矩形（本实验为获取较高精度的测试结果，将等面积小矩形设定为100x100mm）,然后用毕托管和微压计测得断面上个测点的静压和风管中心的全压，并计算平均动压Pjp、平均全压Pqp，由此计算Pdp及管中风量L：

静压的测量平均值：

Pjp=P

全压的测量平均值：

Pqp=P

Pqp?Pjp?Pdp （3）

管内平均流速：

Vdp=2

风管总风量：

L?F?VP （5）

式中，n——断面上的测点数；

F——断面面积，㎡。

毕托管测试的适用范围

适用毕托管及微压计测量管内风量是基本方法，精度较高。本测定装置多功能实验装置，除可测定风管内气流的压力、流速及流量外，还设有电加热器、换热器来测定换热量、空气阻力等。

图1管道内风速测量装置

1—集流器；2—静压环；3-整流器 4-风量测定仪 5-电加热器6-流行测压器 7-热电偶

均衡器9-压力测量器10-实验试件11-调节阀 12-风机 13-电机

实验系统及装置

系统的测试拟采用毕托管和微压计测压法进行。

毕托管、微压计测压使用方法

①准备好毕托管、微压计和连接胶管，并对微压计进行水平校正和倾斜管中的液面凋零。

②选择好测量位置，并在风管壁上打测量孔。

③判断测量位置处的风管是正压还是负压。正压是指管内静压大于管外大气压，测量孔有气流流出；负压是指管内静压小于管外大气压，在测量孔处有空气流人。风机吸入段的风管一般为负压管路，而风机压出段为正压管路。

（1）正压管路的连接方法

①测全压：用橡胶管将毕托管的全压接口与微压计容器侧的接口相连，微压计的倾斜管接口与大气相通。

②测静压：用橡胶管将毕托管的静压接口与微压计容器侧的接口相连，微压计的倾斜管接口与大气相通。

③测动压：用橡胶管将毕托管的全压接口与微压计容器侧的接口相连，毕托管的静压接口与微压计的倾斜管接口相连。

（2）负压管路的连接方法

①测全压：用橡胶管将毕托管的全压接口与微压计的倾斜管接口相连，微压汁的容器侧的接口与大气相通。

②测静压：用橡胶管将毕托管的静压接口与微压计的倾斜管接口相连，微压计容器侧的接口与大气相通。

③测动压：用橡胶管将毕托管的全压接口与微压计容器侧的接口相连，毕托管的静压接口与微压计的倾斜管接口相连。

根据风管的性质，连接毕托管和微压计。

热球风速仪原理及使用方法

热球式风速仪以测量风速为基本功能。其测定范围为0.05～10m/s这是一种便携式、智能化、多功能的低风速测量基本仪表。风速仪是由热球式测杆探和测量仪表两部分组成。探头有一个直径0.6mm的玻璃球，球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝圈和两个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上，直接暴露在气流中。当一定大小的电流通过加热圈后，玻璃球的温度升高。升高的程度和风速有关，风速小时升高的程度大；反之，升高的程度小。升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来。根据电表的读数，查校正曲线，即可查出所的风速（m/s）。

注意：各仪表需在实验指导教师的带领下熟悉，并学会有关操作方法。

实验步骤及方法

①丈量风管断面尺寸及各测定断面距附近局部阻力的距离。

②启动风机，关小调节阀，使系统在较小风量下进行。

③调节风机频率，维持在60Hz下运行稳定后，用毕托管测出并记录各测点的静压Pj、全压值Pq并计算出各断面动压值Pd及风速V1，并计算风管风量Q1。

④采用热球风速仪测量并记录风管断面风速V1′，并计算风管风量Q1′。

⑤改变风机频率，使其维持在50Hz下运行稳定后，用毕托管测出并记录各测点的静压Pj、全压值Pq并计算出各断面动压值Pd及风速V2，并计算风管风量Q2。

⑥采用热球风速仪测量并记录风管断面风速V2′，并计算风管风量Q2′.

⑦停止风机运行，将测定装置复原。

实验数据记录及处理

表1管道内压力风速风量的测定记录表

测定日期：

空气压力：B=

KPa

频率： 50

空气温度：t=

HZ

℃

风管尺寸：

风管面积：

进风管一：

进风管1风管尺寸： 风管面积：

测点

毕托管法（K=0.2）

热球风速仪

Pj(pa)

Pq(pa)

Pd