风管尺寸与阻力计算器
依据暖通设计规范,输入风量、风速与风管参数,计算截面积、当量直径、沿程阻力、局部阻力及总阻力。
Duct Calculator
Duct Calculator
📐 工作原理与说明
风管计算基于风量守恒与沿程/局部阻力。风速 v = Q ÷ (3600 × A)(Q 为风量 m³/h,A 为截面积 m²);矩形管 A=宽×高,圆形管 A=πD²/4。沿程阻力按达西-魏斯巴赫 Δp_f = λ·(L/D_h)·(ρv²/2),λ 由雷诺数经 Colebrook 方程求得;局部阻力 Δp_j = Σζ·(ρv²/2)。系统总阻力为二者之和。
- 低速风管推荐风速:主风管 6–8 m/s、支管 3–5 m/s,兼顾噪声与能耗。
- 水力直径 D_h = 4A / 周长,矩形管阻力高于同截面圆管。
- 纯前端计算,数据不上传;结果供方案比选,最终以暖通设计手册为准。
💡 动压 Pv = ρv²/2;矩形等流速当量直径 De = 2ab/(a+b);沿程阻力系数 λ = 0.0125 + 0.0011/√De(De 单位取 m)。
📊 计算结果
📋 推荐风速参考表
依据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736,常用风管内空气流速参考值:
| 应用场所 / 系统 | 主风管(m/s) | 支风管(m/s) |
|---|---|---|
| 住宅、卧室(低噪要求) | 3 ~ 5 | 1 ~ 3 |
| 商场、办公(一般低速) | 6 ~ 10 | 2 ~ 5 |
| 影剧院、图书馆(安静) | 4 ~ 6 | 2 ~ 3 |
| 一般空调(高速系统) | 12 ~ 20 | 5 ~ 8 |
| 工业通风、除尘 | 6 ~ 14 | 2 ~ 8 |
| 高速工业排风 | 15 ~ 25 | 8 ~ 12 |
风速越高,风管截面越小(节省材料与空间),但噪声与阻力能耗越大;风速过低则风管粗大、初投资高。实际设计需在噪声、能耗、造价间权衡。
📐 计算公式说明
① 风管截面积
F = Q / (3600 × v) 【m²】 Q 为风量(m³/h),v 为风速(m/s)
② 矩形等流速当量直径
De = 2ab / (a+b) 【m】 a、b 为矩形宽、窄边(m);圆形风管 De = D
③ 沿程阻力系数(近似)
λ = 0.0125 + 0.0011 / √De (De 取 m)
④ 动压
Pv = ρ × v² / 2 【Pa】 ρ 为空气密度,标准工况 1.2 kg/m³
⑤ 比摩阻(单位长度沿程阻力)
Rm = λ × (1/De) × Pv 【Pa/m】
⑥ 沿程阻力
ΔPy = Rm × L = λ × (L/De) × Pv 【Pa】 L 为风管长度(m)
⑦ 局部阻力
ΔPj = Σξ × Pv 【Pa】 Σξ 为管件局部阻力系数之和
⑧ 系统总阻力
ΔP = ΔPy + ΔPj 【Pa】
F = Q / (3600 × v) 【m²】 Q 为风量(m³/h),v 为风速(m/s)
② 矩形等流速当量直径
De = 2ab / (a+b) 【m】 a、b 为矩形宽、窄边(m);圆形风管 De = D
③ 沿程阻力系数(近似)
λ = 0.0125 + 0.0011 / √De (De 取 m)
④ 动压
Pv = ρ × v² / 2 【Pa】 ρ 为空气密度,标准工况 1.2 kg/m³
⑤ 比摩阻(单位长度沿程阻力)
Rm = λ × (1/De) × Pv 【Pa/m】
⑥ 沿程阻力
ΔPy = Rm × L = λ × (L/De) × Pv 【Pa】 L 为风管长度(m)
⑦ 局部阻力
ΔPj = Σξ × Pv 【Pa】 Σξ 为管件局部阻力系数之和
⑧ 系统总阻力
ΔP = ΔPy + ΔPj 【Pa】
⚠️ 阻力计算使用实际风速(由风量与实际截面积推算)。当实际截面积与所需截面积接近时,实际风速≈设计风速。λ 为工程近似公式,适用于一般镀锌钢板风管;粗糙度不同时结果会有偏差。
📚 深度解析:风管尺寸与风速阻力设计
💡 常见使用场景
- 按风量与经济风速反推风管截面,再定矩形尺寸。
- 校核主干与支管风速是否落在规范区间(主 5~8、支 3~5 m/s)。
- 尺寸变化后复算风速与沿程阻力,避免噪声与能耗超标。
风量 3600 m³/h、500×400 风管
截面积 = 0.5×0.4 = 0.20 ㎡;风速 = 3600 ÷ 0.20 ÷ 3600 = 5.0 m/s,处于主干风速合理范围。
缩小尺寸的后果
若改 400×320(0.128 ㎡)风速升到 7.8 m/s,阻力与噪声明显上升,需权衡空间与能耗。
❓ 常见问题(FAQ)
- 风速取多少合适?
- 主干 5~8、支管 3~5 m/s 常见,兼顾问噪与占地;洁净或静音场合取下限。
- 矩形和圆形怎么选?
- 同风量圆形阻力小但占空间大,矩形便于吊顶布置,按建筑条件选。
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工具简介
风管尺寸与阻力计算器是一款面向暖通空调(HVAC)设计师的在线工程计算工具。输入风量、风速、风管形状与尺寸、管长及局部阻力系数,即可一键计算风管所需截面积、实际截面积、实际风速、等流速当量直径、沿程阻力系数、动压、比摩阻、沿程阻力、局部阻力及系统总阻力,并内置推荐风速参考表,辅助风管选型与系统阻力校核。
功能特点
- 支持矩形与圆形两种风管形状
- 自动计算等流速当量直径 De
- 沿程阻力 + 局部阻力 + 总阻力一键算
- 内置 GB 50736 推荐风速参考表
- 风速合理性智能评估提示
- 纯前端处理,数据不上传服务器
使用场景
- 空调送回风风管选型设计
- 通风排烟系统阻力计算
- 风机选型时的系统阻力估算
- 风管截面尺寸优化与校核
- 暖通课程设计与工程教学
- 现场施工风管复核
常见问题
- 风管尺寸与阻力计算器是做什么的?
- 依据暖通设计规范,输入风量、风速与风管参数,计算截面积、当量直径、沿程阻力、局部阻力及总阻力。
- 如何使用风管尺寸与阻力计算器?
- 在对应的输入框或选项中填写、选择所需参数,点击「计算」或「生成」按钮即可运行,结果会在结果区实时显示,支持复制与导出。
- 计算结果准确吗?
- 本工具在你的本地浏览器中实时计算,不依赖服务器;只要输入的参数正确,结果即按对应的规则得出。涉及经验估算的部分仅供参考,不作为正式依据。
- 风管尺寸与阻力计算器适合哪些场景?
- 工作与生活中的相关计算与查询。
- 使用本工具需要联网或上传数据吗?
- 不需要。所有计算均在你的设备本地完成,数据不会上传到任何服务器,可放心使用。