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新风系统风口测流速?
先说一下讨论的前提啊:
前提一:知识来源:流体力学。(一切讨论的前提是基于流体力学的理论和公式)
前提二:讨论范围:家用通风工程(所谓的新风系统)
前提三:我不是老师,讲述的不一定是最严谨的科学语言。别较真,不爱看可以远离。
但是我保证我的知识点都是书上的,不是我瞎编的。
好了,言归正传。关于流速的话题有点儿大,可能我会分几次讨论。
先说我的第一个观点吧:
1,流速是什么?
流速,有人会说故名思议,就是流体的流动速度呗。其实不仅仅是这样。流体在管道内流动的时候,在每一个点上,其速度都是不一样的。而且会因为过流断面尺寸的变化而变化。因此,一旦说到流速,一定是基于某个过流断面的。脱离开位置说流速,纯属不懂装懂。在管道内的不同断面上,气流有不同的流速。即使在同一断面上,不同的位置也有不同的流速。
我们的讨论,一定要基于某一个断面来进行。
在任一个直管段的某一断面上,空气的流动速度的分布规律大致是这样的:(下图是以A这个断面做例子)
如果把红色箭头的长短看作起A断面箭头起点那个位置的空气微团的流动速度的话。可以看出:在一段平直的管道上,在A断面这个位置,空气的流速分布情况是越靠近管道轴线的位置越大,越靠近管壁位置的流速越小。这可以这么理解:空气在管道内流动,越靠近侧壁的部分,受管壁的摩擦力影响就越大,所以流动速度就变慢了。可是这样复杂的流速状态,使得我们研究流体的运动规律变得太复杂了。因此,为了研究方便,流体力学里按照一定的规则取A断面的平均流速也就是图中的v。
因此,在流体力学和工程上,一旦说管道内某个断面的流速,就一定指的是个平均值,那个v是计算出来的(不是普通意义的算术平均值)。那个v才是我们使用各种公式的时候代入的流速。当我们说,A断面的流速是2.5m/s的时候,指的就是这个断面的平均流速。
那么问题就来了。如果我们用风速仪怼到管子正中间,测出的流速肯定大于怼到管壁附近的,而实际上这样测出来的流速,哪个都不能代表当前管道A断面位置的空气的平均流速。因此,当我们说到A断面的流速的时候,也就是上图中的v,它绝不是简简单单用风速仪往管口或者某个位置一怼就可以测得出的!怎么测?以后再说。
总结:
1,脱离开过流断面或者具体的位置,直接谈流速,没有任何实际意义。
2,用于计算的流速,不是简单地用风速仪往某个位置一放就测得的。
3,上图中讲述的流速在A断面竖直方向的分布规律,也就上面图中的那条好像抛物线的曲线,它不是一成不变的。它只表示的是在一段平直的管道上的。如果遇到转弯、分支、截面变化等的情况,曲线的形状就变了。怎么变的,明天再讲。 |
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