计算烟道压降。
输入直管长度、内径、烟气温度、气体速度、弯头数量和烟道材料。计算器通过达西-魏斯巴赫方程返回压力损失:ΔP = f × (L/D) × ρv²/2,气体密度由理想气体定律按您的烟道温度计算:200°C时约0.746千克/立方米,远轻于室温空气。
摩擦系数f根据流态自动调整。计算器从密度、速度和直径计算雷诺数,然后对雷诺数小于2300的层流应用64/Re,对雷诺数4000及以上的湍流应用科尔布鲁克-怀特方程的斯瓦米-贾因近似,在过渡区间进行线性混合。材料通过壁面粗糙度体现:不锈钢内衬0.045毫米、光滑钢管0.046毫米、镀锌管0.15毫米、未衬砌砌体3.0毫米。
弯头换算为等效直管长度:每个90°弯头增加三个管径,每个45°弯头增加1.5个,因此150毫米管道上两个90°弯头相当于0.9米。以计算案例为例:200°C气体以2米/秒流过5米不锈钢管,摩擦损失仅约1.65帕,而相同条件下粗糙砌体管道约损失2.7帕——这一阻力直接从烟囱产生的自然通风中扣除。
壁面粗糙度通过相对粗糙度ε/D影响斯瓦米-贾因摩擦系数。未衬砌砌体的3.0毫米比不锈钢内衬的0.045毫米粗糙超过60倍;在计算案例的雷诺数(150毫米烟道约8,300)下,这将摩擦系数从约0.033提高到0.054——同等管段损失约增加64%。
通过等效长度法:每个90°弯头的行为相当于三个额外管径长度的直管,每个45°弯头相当于1.5个。在150毫米烟道上,每个90°弯头因此增加0.45米,每个45°弯头增加0.225米,再进行达西-魏斯巴赫损失计算——这就是为什么在此模型中,一对45°偏置与一个90°弯头的代价完全相同。
在短而光滑的垂直管段中,它很小:5米不锈钢案例损失不到2帕,而200°C烟气温度下5米烟囱可产生约27帕的自然通风。但损失随长度线性增长,随速度平方增长,因此长横向连接件、尺寸偏小的直径、叠加的弯头或粗糙的砌体内衬可能侵蚀可用通风量的相当大一部分。雷诺数读数显示产生摩擦系数的流态。