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第三章防排烟计算理论基础
张村峰
Email: cow boy z ha ******@ 2008〜2009第洼期
主要内容
□通过开口的流量计算
□烟气流动的驱动力
□中性层计算
□风压作用
□全面通风排烟微分方 程式
□关于烟气计算的一些
经验公式
通过开口的流量计算
□流体运动方程 □开口处的烟气流动 □烟气的有效流通面积
流体运动方程
□伯努力方程
Height
不可压流体，无远程阻力损失
1 ? 1 2
P\ +-^fPi +hxpxg = P2+-v2p2 +h2p2g
Static pressure
Hydrostatic pressure
Hydrodynamic pressure
开口处的烟气流动
□通过开口的流量
m = CdAvp
□根据伯努力方程
1 9
px=p^-v^p
□开口处的流量
rhg = CA』2 p'P
烟气的有效流通面积
Qt = 01+02+03
Qt = CAe(2AP/p)】/2
Qi二 CA](2AP/p)i/2
Q\ Qi Q3
v w
于是有:
Ae = A }+A2+A3
A =YA.
e i
每个出口的压差AP都相同，总 流量Qt为三个出口的流量之和。
烟气的有效流通面积
□串联流动
APt = AP1+AP2+AP3
AP1= jfe/(CA)]2
・ ■
/ A 2 < / 4 2 / 4 2
-1/2
A =
1 / A + 1 / 4= 4" 1 / A.
e
1 2 3
FT" 、丁“2
r .. n-i/2
工 E)
_ /=! _
通过每个出口的体积流率Q是相同的, 总压差A/V是经过三个出口的压之和。
烟气的有效流通面积
□混联流动
人2与生并联，组合有效流通面积为：
生、生也是并联，其有效流通面积为
人5e =4+4
系统的总有效流通面积为
4 二［1/&+1/竝+1/心］如
烟气的有效流通面积
□温度与流通系数变化的影响
对于多数烟气控制计算来说，可以假定气体温度不变和流通系数 相同。但是在有些情况下则需要考虑这些参数变化的影响。
并联流动
烟气流动的驱动力
□烟囱效应 □燃气的浮力与膨胀力
□风的影响
□机械通风系统造成的压差
□电梯的活塞效应
烟囱效应
仅有下部开口 Ti>T° TivTo
(a) (b) (c)
通常建筑物的室外较冷，室内较热，因此室内空气的密度比外界小， 这便产生了使气体向上运动的浮力。高层建筑往往有许多竖井，如楼 梯井、电梯井、竖直机械管道及通讯槽等。在这些竖井内，气体的上 升运动十分显著，这就是烟囱效应(Stack effect)。
烟囱效应
□在该建筑内部和外部高H处
的压力分别为:
PSW = P0-PsgH
W = Po-PogH
烟气控制与安全疏散
烟囱效应
当竖井内部温度比外部高时，其内部压 力也会比外部高。如果竖井的上部和下 部都有开口，就会产生纯的向上流动， 且在仇二巴的高度形成压力中性平面 (Neutral plane,简称中性面)。
相对于浮力所引起的压差而言，气体在竖井内流动的摩擦阻 (b)
力可以忽略不计，由此可认为竖井内气休流动的驱动力仅为
静压弄。
烟囱效应
如果建筑物的外部温度比
内部温度高，例如在盛夏时节, 安装空调的建筑内的气体是向下 运动的。
一般将内部气流上升的现 象称为正烟囱效应，将内部气流 下降的现象称为逆烟囱效应。
Ti<T0
(c)
烟囱效应
□根据理想气体定律
□将标准大气的参数值代入
迟严KsQlT「（Ts）h
/z为中性面以上的距离（m）,瓦为修正系数（为3460）
烟囱效应
烟囱效应