1.4 通风管道系统的风量和风压测定
1.4.1 实验目的
（1）掌握利用皮托管和微压计测定通风系统的风量、风压的方法。
（2）掌握通风系统压损的测量及计算方法。
1.4.2 实验原理
通风管道风量、风压的测定是采用皮托管原理提取管道中流体流速（全压-静压=动压）再换算成流体体积流量与质量流量。将皮托管探针插入管道中，总压孔对正流体的来流方向，静压孔对正流体的去流方向，根据对应倾斜微压计测得的总压与静压之差即为管道中心的动压，再根据管道的截面积来计算流体的流量。
1.4.3 设备、仪器与用具
通风管道系统的风量和风压测定实验所用到的设备、仪器和用具如下。
（1）通风管道系统1套。
（2）倾斜式微压计1台。
（3）皮托管1支。
（4）盒式大气压力计1台。
（5）酒精比重计1支。
（6）500mL量筒1个。
（7）无水乙醇1瓶。
1.4.4 操作步骤和方法
通风管道系统的风量和风压测定实验的操作步骤和方法如下。
（1）配制250mL，密度为0.81×103kg/m3的酒精。
（2）熟悉倾斜式微压计的使用方法。
（3）选择通风管道的两个测量断面（本实验位置其一选择在3层楼顶，其二选择在5层楼顶，其他学校可根据实际情况确定测量断面），断面选择按照下面原则：为了减少气流扰动对测定结果的影响，测定断面应选择在气流平直扰动少的直管段上，测定断面设在局部构件前，相隔距离要大于3倍管道直径，设在局部构件后，相隔距离应大于6倍管道直径，尽量避免在旋转气流的管段内采样。
（4）采样断面上采样点位置的选择。由于气流速度及烟尘浓度在管道断面上的分布是不均匀的，因此，必须在同一断面上多点采样，以求得平均值。对于圆形烟道，可将烟道断面分成若干等面积圆环，见图1-17及表1-6。对于矩形烟道则将烟道断面分割成若干等面积小矩形，见图1-17，小矩形边长小于300mm。
表1-6 圆形断面管道划分圆环数
（5）在两个断面不同位置测量管道全压及静压，将数据填入表1-7，结束实验。
测定注意事项：
图1-17 管道布点图
a.微压计内必须放入ρ=0.81×103kg/m3的酒精，如果用ρ不同的液体，微压计系数k必须修正。
b.检查皮托管的测压孔是否堵塞，注意皮托管与微压计的连接是否正确，以免微压计内进入空气或酒精溢出。
c.测定时皮托管应对准气流，其头部应与风管中心平行，皮托管的头部不触及风管的内表面。
d.测定前应预先估计压力范围，如超过所用仪器的测定范围，应换测值大的微压计。如估计可能超过，测定时应缓慢转动旋钮，发现玻璃管内液位迅速上升，应及时关闭微压计，以免酒精进入橡皮管。
e.由于断面上各个点的静压都相同，只要测出一点的静压，就是该断面的静压。
f.在楼顶测量过程中禁止打闹，注意安全。
1.4.5 实验结果整理
通风管道系统的风量和风压测定实验的实验结果整理步骤如下。
（1）将实验数据填入表1-7中。
表1-7 实验数据记录及计算表
（2）动压平均值为：
式中 Pd1，Pd2，…，Pdn——用皮托管在1，2，…，n测点上所测得的动压值。
（3）计算风管断面上的平均风速：
式中 ρ——空气密度，kg/m3。
在实际测量中，测定断面可能处于气流不稳定区。因此，某些测点上的动压的读数可能是零或负数（表明有旋涡），在计算平均动压时，可设负值等于零。
（4）风管内流量计算：
平均流速确定后，可计算出风量L：
式中 F——管道断面面积，m2。
（5）通风系统压损：
式中
——3层楼顶断面平均全压，Pa；
——5层楼顶断面平均全压，Pa。
1.4.6 思考题
（1）用倾斜微压计测管道压力时，为什么静压的数值大于全压的数值?
（2）测量管道压力时如何能降低干扰?