一,、引言

在空調(diào),、通風(fēng)系統(tǒng)中,，由于同一系統(tǒng)的風(fēng)管是相互連接的一個整體,，因而必然遵循各支路阻力平衡規(guī)律,，當風(fēng)管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式,、管道尺寸一經(jīng)確定,，在一定的風(fēng)機作用下,，各段的風(fēng)量是按阻力平衡規(guī)律自動分配的,。在設(shè)計計算時未經(jīng)阻力平衡計算，會導(dǎo)致系統(tǒng)實際風(fēng)量分配與設(shè)計不符,。當然我們也可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)閥來分配風(fēng)量,，但這樣一來就又使非最不利環(huán)路的風(fēng)壓多余。所以在設(shè)計計算時考慮各環(huán)路的阻力平衡具有現(xiàn)實意義,。

然而,，不少設(shè)計人員在進行風(fēng)道水力計算及阻力平衡過程中僅僅憑經(jīng)驗估算或查圖手算,，這樣費時費力還打不到理想效果。筆者所設(shè)計的計算軟件以EXCEL為工作平臺,，用VBA語言為開發(fā)工具,，從而確保了程序的執(zhí)行效率。

二,、阻力自動平衡計算的基本步驟

風(fēng)道系統(tǒng)阻力平衡自動計算的執(zhí)行過程基本延用常規(guī)設(shè)計的計算步驟,，主要如下：

①、將各節(jié)點間的邏輯關(guān)系,、管段的相關(guān)參數(shù)依次輸入并保存,，然后根據(jù)技術(shù)要求初步選定各管段的假定風(fēng)速；

②,、根據(jù)假定風(fēng)速自動計算管段當量水力直徑及阻力損失,；

③、用節(jié)點逆尋法自動查找系統(tǒng)各環(huán)路的路徑及阻力損失,，并確定系統(tǒng)最不利環(huán)路,；

④、對非不利環(huán)路進行自動阻力 平衡,；

⑤,、對計算結(jié)果進行校核。

以上工程中只有工作量不大①,、⑤需人工干預(yù),，而其他步驟全部由計算機自動完成。從而不但確保其計算速度及準確性,，而且還可根據(jù)需要進行適當?shù)氖止ふ{(diào)整,。

三、設(shè)計要點

要實現(xiàn)風(fēng)道系統(tǒng)的阻力平衡自動計算過程,，主要體現(xiàn)在以下幾個核心要點上,。

1、關(guān)鍵詞的定義

為了便于理解本文,，筆者先將文中出現(xiàn)的部分關(guān)鍵詞作如下釋義,。

節(jié)點的編號規(guī)則。為了能根據(jù)各節(jié)點間的邏輯關(guān)系,，方便的查詢風(fēng)道系統(tǒng)的各個環(huán)路，我們給各個節(jié)點一個數(shù)字編號,，并對節(jié)點編號作如下假定：按風(fēng)量遞減方向?qū)?jié)點從小到大編選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 號,，或都說對于送風(fēng)系統(tǒng)則節(jié)點編號沿氣流方向遞增。

2,、系統(tǒng)各環(huán)路的自動排序

系統(tǒng)各環(huán)路的自動排序是實現(xiàn)阻力平衡自動計算的前提,，也是本程序的關(guān)鍵步驟之一,。其過程實際上就是按照各環(huán)路的阻力損失大小進行自動排序的過程。通過排序可以較好的解決如下兩個問題：①,、可以根據(jù)排序結(jié)果直接選取系統(tǒng)的最不利環(huán)路,；②、確實減少各環(huán)路阻力平衡時的重復(fù)計算,。

系統(tǒng)各環(huán)路的自動排序的具體執(zhí)行步驟如下：

①,、自動選取末端節(jié)點

系統(tǒng)參數(shù)輸入時，將除系統(tǒng)起始點外其他節(jié)點按編號從大到小列于風(fēng)道系統(tǒng)阻力平衡計算相關(guān)參數(shù)表的“節(jié)點列”中,，并將對應(yīng)的緊前節(jié)點列于“緊前節(jié)點列”中,，如圖2所示。在自動選取末端節(jié)點時,，計算機逐一查找節(jié)點列中的節(jié)點在緊前節(jié)點列中的重復(fù)出現(xiàn)次數(shù),，若出現(xiàn)次數(shù)為0則為末端節(jié)點，為1則為普通節(jié)點,，否則為分叉點,。

②、依次搜索每一個末端節(jié)點對應(yīng)的環(huán)路路徑并同步計算其阻力損失值,。

先由末端節(jié)點找出其對應(yīng)的緊前節(jié)點,，然后再查尋該緊前節(jié)點所對應(yīng)的緊前節(jié)點及管段阻力損失，重復(fù)此過程直至對應(yīng)的緊前節(jié)點為系統(tǒng)起始節(jié)點則該環(huán)路查尋完畢,，將環(huán)路所有管段的阻力損失累加即為環(huán)路阻力損失值,。實際上該過程是一個循環(huán)與遞歸的過程，筆者稱此方法為逆尋法,。

③,、按阻力損失值從大到小對所有環(huán)路進行排列。

此時排在最前面的那條環(huán)路即為該風(fēng)管系統(tǒng)的最不利環(huán)路,。

3,、各環(huán)路的阻力平衡

阻力平衡是整個風(fēng)管設(shè)計過程中最繁瑣，也是最關(guān)鍵的一步,。在本文中筆者采用按環(huán)路阻力值從大到小的順序依次對各環(huán)路進行平衡,，并對業(yè)已進過平衡的管段不再進行調(diào)整，可較好的解決平衡過程中的重復(fù)計算問題,。為了便于計算,，我們假設(shè)風(fēng)管支路中需調(diào)整的各管段其調(diào)整前后阻力值比例保持不變，而調(diào)整前后管徑與阻力值之間的關(guān)系為：D=D（P/P）0.225（1）

式中,，D,、 D：阻力平衡前后風(fēng)管支路的管徑；P、 P：阻力平衡前后最不利環(huán)路上對應(yīng)風(fēng)管支路的阻力值,。

阻力平衡自動計算時,，將環(huán)路中已經(jīng)調(diào)整的管段路徑及阻力損失值除去，并對未經(jīng)調(diào)整的支路按式（1）對各管段計算出經(jīng)阻力平衡后的管徑D,，由D計算出對應(yīng)的速度V及管段阻力ΔP,。

4、計算結(jié)果的校核

由于以上計算過程是在風(fēng)管為任意直徑圓管的假設(shè)條件下的計算結(jié)果,，而實際設(shè)計時可能是圓管也可能是矩形管,，而其管徑也必須為標準管徑。所以在校核時首先必須將風(fēng)管的管徑轉(zhuǎn)換成相近水力直徑的標準管徑,，并將對應(yīng)的風(fēng)速V,、管段阻力ΔP進行相應(yīng)的計算。同時,，在阻力平衡時假設(shè)管段風(fēng)速可以為任意值,，而實際中風(fēng)速有一定的限制，當風(fēng)速超出其范圍時必須將該管段的風(fēng)速按技術(shù)要求進行調(diào)整,，并對管徑及管段阻力進行相應(yīng)的計算,，同時打印顯示要求加裝調(diào)阻閥門的支路及調(diào)阻閥門上的阻力值。還有要檢查阻力平衡后的是否滿足系統(tǒng)中總管段的（當量）直徑總比分支管段（當量）直徑大的變化規(guī)律,。

經(jīng)校核后的各環(huán)路要重新計算其阻力值,，看其最不利環(huán)路是否發(fā)生變化，其他環(huán)路與最不利環(huán)路的阻力差值是否超過許可范圍,。若出現(xiàn)上述情況需對結(jié)果進行重新調(diào)整,。

四、結(jié)論

1,、利用本文提出的方法并結(jié)合計算機進行空調(diào)通風(fēng)風(fēng)道系統(tǒng)阻力的自動平衡,，具有快速準確、簡便等優(yōu)點,；

2,、如何加強人機互動，是需要進一步深化的問題,；

3,、在自動平衡過程中能進一步結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟比較，使風(fēng)道設(shè)計最優(yōu)化,，需要進一步研究解決,。

4、本文以定風(fēng)量系統(tǒng)為模式展開,，對風(fēng)管系統(tǒng)采用變風(fēng)量系統(tǒng)時的風(fēng)管設(shè)計與閥門控制亦有一定的借鑒意義,。

>風(fēng)道系統(tǒng)的阻力平衡自動計算