二、風管之氣壓

    一般壓力可以利用裝有水之彎管中顯示其高度,此高度為管內壓力與大氣壓間之差。當空氣在風管中流動時,會在管路中產生不同之壓力。一般壓力可分為三種,即靜壓(Ps)、動壓(Pv)與全壓(Pt)。從垂直於管壁的孔中測出的壓力,若將之導到一個U型管裝置,如1,則可測出該管路之靜壓。而利用皮氐管面對風向所測得之壓力,導入U型管,即可獲得全壓。動壓則由全壓與靜壓之差求得。

2為利用皮氐管將三種管壓力均以U型管水柱高表示。

 

1. 靜壓與全壓之測量

 

2. 利用皮氐管測定風管之全壓、動壓及靜壓之裝置

 

    動壓與風速間之關係則可由下式表示,若得動壓值,亦可反算其實際風速。

Pv =

V2

 x γ       (mm Aq)

-----------(1)

2g

 

式中, V:風速,m/s

g:重力加速度,9.8 m/s2

γ:氣體之比重量,kg/m3

 

空氣在標準狀況下,大氣溫度為20℃,大氣壓為760mmHg,相對濕度為65%。此時之空氣比重量(或單位體積之重量)為每立方米1.2公斤。若以標準狀況計算,則上式可以修正如下式:

 

Pv =(

V

) 2         (mm Aq)

-----------(2)

4.03

 

()全壓與靜壓

普通送風機之型錄中,均有列入送風機之全壓與靜壓兩個項目。在我國國家標準(CNS2726)中,有明列送風機之各項測驗標準,上述兩種均為風管中之壓力。這是慣用的型式,但實際風機之性能並不與風管內之性能相同。

1.送風機全壓:風管之全壓為動壓與靜壓之和。送風機全壓則為送風機排出口與吸入口之壓力總差。3所示為其壓力分佈圖。其中:

Pv =( Pt2 )排出口 – ( Pt1 )吸入口

  =( Ps2 + Pv2 ) – ( Ps1 + Pv1)

  =( Ps2 – Ps1) + ( Pv2 – Pv1)

3.送風機壓力說明圖

 

3所示為送風機壓力之變化過程。在風機之吸入側為負壓,故全壓之絕對值比靜壓為低。

2.送風機靜壓:送風機靜壓為送風機全壓與排出口處動壓之差。

Ps = PT - Pv2

  = Ps2 – Ps1 – Pv1

()壓力比

風機之壓力比為出口之絕對壓力與吸入口之絕對壓力之比值。可用下式表示之:

 

r =

P2

 

-----------(3)

P1

 

風機的出口壓力與吸入口之壓力比,有時係指葉輪某段數的吐出壓與吸入壓之比。這項壓力有時採用靜壓,有時採用全壓。設計葉輪的動力時通常取全壓,而計算空氣狀態時則取靜壓。

出入口壓力比可用來表示送風機提升壓力的能力,但此值之高低並不能直接代表升壓能量之高低。理由很簡單,同為r=2之風機,一台可以自1 kg/cm2升至2 kg/cm2之能力,僅能升壓1 kg/cm2;而另一台可以自10 kg/cm220 kg/cm2,其壓力比相同,但卻可升壓10 kg/cm2,約為前者之十倍,兩台的壓力範圍相差很多。

 

()風壓與溫度

溫度變化會影響空氣之密度。故在其他條件不變的情況下,溫度變化時,其風壓必須依下面之關係加以校正,以獲得標準情況下之風壓值:

 

P = P’ x (

273 + t

)        (mm Aq)

-----------(3)

293

同樣,當空氣密度變更時,其風壓值可作如下之修正:

 

P = P’ x (

1.2

)        (mm Aq)

-----------(3)

γ

 

式中,等號右側之值如P’t、γ等之實測壓力、溫度與空氣密度。