风压计算

 风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。

根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为

wp=0.5·ro·v² (1)

其中wp为风压[kN/m²]，ro为空气密度[kg/m³]，v为风速[m/s]。

由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 r=ro·g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用这一关系，得到

wp=0.5·r·v²/g (2)

此式为标准风压公式。

在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m³]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到

wp=v²/1600 (3)

此式为用风速估计风压的通用公式。

应当指出的是，空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说，r/g 在高原上要比在平原地区小，也就是说同样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。

根据伯努利方程，空气在风管内流动时具有下列关系

p₁+0.5·v₁²·ρ=p₂+0.5·v₂²·ρ+ΔH （伯努利方程）

式中 p₁和 p₂为 截面1和2处空气的静压，Pa

v₁和v₂为 截面1和2处空气的流速，m/s

ρ为空气的密度，kg/m³

ΔH为由于摩擦阻力和局部阻力造成的流动阻力，Pa

0.5·v²·ρ称为动压；p+0.5·v²·ρ称为全压

摩擦阻力计算

1） 圆形风管的摩擦阻力计算

单位（m）管长上的摩擦阻力计算公式为：

R_m=（λ/4R_s）·（0.5·v²·ρ）

式中R_m为单位管长的摩擦阻力，Pa/m

λ为摩擦阻力系数，按风量和风速可从风管摩阻线解图查得

v为风管中空气的平均流速，m/s

ρ为风管中空气的密度，kg/m³

R_s为风管的水力半径，m R_s=f/U

f为管道中充满空气部分的横断面面积，m²

u为湿周，m

因此，圆形风管每m管长的摩擦阻力为R_m =（λ/D）·（0.5·v²·ρ）

2） 矩形风管的摩擦阻力计算

可按圆形风管的公式计算，但水力半径和当量直径需按下式确定：

水力半径 R_s=a·b/2（a+b）

当量直径D=2a·b/（a+b）

式中a 为矩形风管的长边 b 为矩形风管的短边

3） 局部阻力计算

局部阻力发生在空气流过弯头、三通和变径管处，计算式为：

H_d=ξ（0.5·v²·ρ）

H_d为局部阻力，Pa ξ为局部阻力系数 v为管内空气的平均流速，m/s ρ为空气的密度，kg/m³