019-风管水力计算器（比摩阻法）
风管水力计算器（比摩阻法）
概述
依据 GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》。ΔP = R×L×(1+k) + Z；R = 0.316×Q^1.75/(D^5×1000)；Z = 6.26×ρ×v2/2。
补充说明：比摩阻法是简化计算。精确计算应使用风管水力计算软件。
依据标准
- 试验/计算方法：
GB 50736-2012
- 摘要说明：依据 GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》。ΔP = R×L×(1+k) + Z；R = 0.316×Q^1.75/(D^5×1000)；Z = 6.26×ρ×v2/2。
- 备注说明：比摩阻法是简化计算。精确计算应使用风管水力计算软件。
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| GB 50736-2012 风速范围 | 主风管6~12m/s, 支风管3~8m/s | GB50736-2012.pdf |
计算公式
\Delta P = R \times L \times (1+k) + Z
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| Q | Q | 风量 | m3/h | 2000 |
| L | L | 风管长度 | m | 30 |
| D | D | 风管当量直径 | mm | 300 |
| v | v | 风速 | m/s | 5 |
| rho | ρ | 空气密度 | kg/m3 | 1.2 |
| k | k | 局部阻力系数之和 | — | 1.5~2.0 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| deltaP | ΔP | 系统总阻力损失 | Pa | 系统总阻力损失 |
| R | R | 比摩阻 | Pa/m | 比摩阻 |
| Z | Z | 局部阻力损失 | Pa | 局部阻力损失 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 风量 | Q | 4423 | m3/h |
| 风管长度 | L | 46.7 | m |
| 风管当量直径 | D | 264 | mm |
| 风速 | v | 5.2 | m/s |
| 空气密度 | rho | 1.2 | kg/m3 |
| 局部阻力系数之和 | k | 1.9 | — |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 系统总阻力损失 | deltaP | 101.56 | Pa |
| 比摩阻 | R | 0 | Pa/m |
| 局部阻力损失 | Z | 101.56 | Pa |
合规判定
当前计算器仅输出计算结果，未设置强制合格/不合格判定。
参考与链接
- /standards/GB50736-2012.pdf
原有补充说明
风管水力计算器（比摩阻法）
概述
本计算器采用比摩阻法（沿程损失系数法）计算风管系统的阻力损失。适用于通风与空调系统中矩形或圆形风管的水力计算。
> 适用范围：低压风管系统（风速一般 ≤ 12 m/s），尤其适用于已知风量、管径、长度等条件下的阻力估算。
计算公式
1. 比摩阻（沿程阻力损失）
$$R = \frac{0.316 \cdot Q^{1.75}}{D^5 \times 1000}$$
- $R$：比摩阻 Pa/m
- $Q$：风量 m³/h
- $D$：风管当量直径 mm
2. 局部阻力损失
$$Z = \frac{6.26 \cdot \rho \cdot v^2}{2}$$
- $Z$：局部阻力损失 Pa
- $\rho$：空气密度 kg/m³（标准状态下约 1.2 kg/m³）
- $v$：风速 m/s
3. 沿程阻力损失
$$\Delta P_f = R \cdot L$$
- $\Delta P_f$：沿程阻力损失 Pa
- $L$：风管长度 m
4. 系统总阻力损失
$$\Delta P = R \cdot L \cdot (1 + k) + Z$$
- $\Delta P$：系统总阻力损失 Pa
- $k$：局部阻力系数之和（无量纲）
- $Z$：局部阻力损失 Pa
主要符号说明
| 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| $Q$ | 风量 | m³/h | 风管内空气体积流量 |
| $D$ | 当量直径 | mm | 矩形风管按面积相等原则换算 |
| $L$ | 风管长度 | m | 直管段长度 |
| $v$ | 风速 | m/s | 风管内平均风速 |
| $\rho$ | 空气密度 | kg/m³ | 标准状态下约 1.2 kg/m³ |
| $k$ | 局部阻力系数之和 | — | 各管件局部阻力系数之和 |
| $R$ | 比摩阻 | Pa/m | 单位长度风管的沿程阻力损失 |
| $Z$ | 局部阻力损失 | Pa | 所有局部阻力件损失之和 |
| $\Delta P$ | 系统总阻力损失 | Pa | 沿程损失与局部损失之和 |
输入参数说明
| 参数 | 说明 | 典型取值 |
| 风量 $Q$ | 通风或空调系统的设计风量 | 根据建筑用途确定 |
| 管长 $L$ | 风管直管段总长度 | 实测或设计值 m |
| 当量直径 $D$ | 矩形风管按 $D = 2ab/(a+b)$ 换算，圆形风管为内径 | mm |
| 风速 $v$ | 风管内设计平均风速 | 主管 6～8 m/s，支管 4～5 m/s |
| 空气密度 $\rho$ | 与温度有关 | 标准状态 1.2 kg/m³ |
| 局部阻力系数 $k$ | 各管件的局部阻力系数之和 | 参见常用管件局部阻力系数表 |
常用局部阻力系数参考值
| 管件类型 | 局部阻力系数 $k$ |
| 90°弯头（矩形） | 0.1～0.3 |
| 渐缩管（渐扩管） | 0.05～0.2 |
| 三通直管段 | 0.1～0.3 |
| 三通分支段 | 0.3～1.0 |
| 蝶阀 | 0.1～0.3 |
| 闸阀（全开） | 0.1～0.2 |
| 出风口 | 1.0～2.0 |
| 进风口 | 0.5～1.0 |
> 注：局部阻力系数参考《暖通空调》设计手册，具体数值应以厂家样本或实验数据为准。
风速控制原则
依据噪声控制和能耗平衡原则，风管内风速宜控制在以下范围内：
| 位置 | 推荐风速 m/s | 最大风速 m/s |
| 主风管 | 6～8 | 12 |
| 次风管 | 4～6 | 10 |
| 支风管 | 3～5 | 8 |
| 风口支管 | 2～3 | 5 |
计算示例
已知条件：风量 $Q = 2000$ m³/h，风管长度 $L = 30$ m，当量直径 $D = 300$ mm，风速 $v = 5$ m/s，空气密度 $\rho = 1.2$ kg/m³，局部阻力系数 $k = 1.5$。
计算过程：
1. 比摩阻：
$$R = \frac{0.316 \times 2000^{1.75}}{300^5 \times 1000} \approx 7.78 \times 10^{-11} \text{ Pa/m}$$
2. 局部阻力损失：
$$Z = \frac{6.26 \times 1.2 \times 5^2}{2} = 93.9 \text{ Pa}$$
3. 沿程阻力损失：
$$\Delta P_f = R \times L \approx 7.78 \times 10^{-11} \times 30 \approx 2.33 \times 10^{-9} \text{ Pa}$$
4. 系统总阻力损失：
$$\Delta P = R \cdot L \cdot (1 + k) + Z \approx 93.9 \text{ Pa}$$
结论：本例中局部阻力损失（93.9 Pa）远大于沿程阻力损失，风管系统阻力主要取决于管件配置。当量直径 300 mm、风速 5 m/s 的风管阻力较小，可适当减小管径以优化成本。
相关计算器
（相关计算器链接待后续完善）