一、橢圓管阻力比較

　　我們?cè)谶M(jìn)行通風(fēng)管道計(jì)算時(shí)，通常離不開(kāi)流量(風(fēng)量)、單位摩擦阻力、雷諾數(shù)和摩擦阻力系數(shù)這四大要素。

　　計(jì)算時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)化雷諾公式為

　　Ro=vd/ν

　　式中v為運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)(米2/秒)

　　ν為風(fēng)速(米/秒)

　　d為風(fēng)管內(nèi)徑(米)

　　從這一公式中也可以看，運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)和管徑一定的情況下，雷諾數(shù)越大，ν值也就越小，其動(dòng)力越小。

　　根據(jù)英國(guó)學(xué)者雷諾的實(shí)驗(yàn)所知，層流和率流的產(chǎn)生，興流體流經(jīng)的容積斷面尺寸、特征速度(平均流速)和流體的粘性系數(shù)以及密度有關(guān)、見(jiàn)無(wú)量綱量---Ro相似準(zhǔn)則數(shù)公式：

　　Ro=udP/U=ud/ν

　　式中：

　　Ro--為無(wú)量綱量(相似準(zhǔn)則數(shù))

　　u--為平均流速。

　　d--為特征尺寸。

　　P--為液體的密度。

　　U--為液體的粘性系數(shù)。

　　ν--為特征速度。

　　根據(jù)公式：我們可以求證斷面面積為1平方米的矩形管和橢圓管的相似準(zhǔn)則Ro，假設(shè)流經(jīng)此管道水的平均流速u為5m/s，特征速度ν為1.13×10-6m2/s.斷面形狀為矩形時(shí)的相似準(zhǔn)則數(shù)為Ro1;斷面形狀為橢圓管形狀時(shí)的相似準(zhǔn)則數(shù)為Ro2。將已知條件代入無(wú)量綱量公式，Ro1=5×1/(1.13×10-6)>Ro2=0.5×0.5×1.28/(1.13×1)

　　通過(guò)計(jì)算，斷面為矩形的1平方米矩形管道雷諾數(shù)大于斷面為橢圓形的1平方米橢圓形管道雷諾數(shù)。這也說(shuō)明了矩形風(fēng)管的阻力大于橢圓狀的風(fēng)管。

　　阻力比較圖解

　　流體經(jīng)過(guò)矩形風(fēng)管時(shí)，易產(chǎn)生渦流，流動(dòng)阻力大 流體在扁圓管中，流動(dòng)比較平緩，不易產(chǎn)生渦流

　　二、濕周的比較

　　我們知道，計(jì)算它們濕周的前提是要算出它們的周長(zhǎng)，顧名思義，濕周也就是其濕潤(rùn)的周長(zhǎng)，即周長(zhǎng)。

　　橢圓形周長(zhǎng)的計(jì)算公式是

　　周長(zhǎng)P=3.14×[1.5(a+b)-(a×b)1/2]

　　其中，a為橢圓的長(zhǎng)半徑,b為橢圓的短半徑.橢圓形斷面積的計(jì)算公式是:

　　S=3.14×0.5A×0.5B

　　其中,A為橢圓的長(zhǎng)徑,B為橢圓的短徑

　　從產(chǎn)品目錄表中查出,一平方米斷面面積的橢圓形風(fēng)管的長(zhǎng)徑A為2000mm,短徑B為600mm.

　　則:它的四周

　　P=3.14×[1.5×(1+0.3)-(1×0.3)1/2]=4(M)

　　求斷面面積為一平方米的矩形風(fēng)管的濕周

　　設(shè)它的邊矩尺寸為(A×B)2000×500

　　即:它的濕周

　　P=5(M)

　　由此可見(jiàn),橢圓管形風(fēng)管的濕周比矩形風(fēng)管小20%,也就是說(shuō)同樣斷面面積的風(fēng)管,橢圓形風(fēng)管的周長(zhǎng)僅為矩形風(fēng)管的80%,如果把同樣斷面面積的矩形風(fēng)管再變革一下,設(shè)定長(zhǎng)矩為2500mm、短矩為400mm時(shí),它的濕周是5.8m,則比橢圓形風(fēng)管大31%。所以，橢圓斷面形狀的空調(diào)風(fēng)管濕周最小。

　　綜上所述，由于濕周的增大，也就是周長(zhǎng)增大，周長(zhǎng)增大意味著所需材料增多，從而投資的成本增加。

　　濕周的比較圖解

　　矩形面積 S=2×0.5=1m2

　　矩形周長(zhǎng) L =(2+0.5)× 2 =5m

　　橢圓面積S=3.14×0.5×2×0.5×0.6≈1m2

　　橢圓周長(zhǎng)L=3.14×[1.5×(1+0.3)-(1×0.3)1/2]≈4m

　　當(dāng)截面積相同時(shí)，橢圓管矩形風(fēng)管的周長(zhǎng)比橢圓風(fēng)管的周長(zhǎng)要大20%。意味著所需材料增多，投資成本增加。