風機的動壓、靜壓和全壓

風機的壓力是通風系統(tǒng)設計、運行和優(yōu)化的核心參數(shù)，直接影響系統(tǒng)效率、能耗和設備的選型等。風機的壓力包括動壓、靜壓、全壓幾個概念，搞清楚這個幾個壓力的概念以及如何測量這些壓力對風機的設計、選型和應用都有十分重要的作用。

風機的動壓：

氣體流動需要動能，把該動能轉(zhuǎn)化為壓力的形式即為動壓，通常用Pd來表示。由氣流速度產(chǎn)生，計算公式為：

其中：

ρ：空氣密度（kg/m3），

v：氣流速度（m/s）。

動壓反映氣流攜帶的動能，可用于推動氣體流動。動壓與氣流速度有關(guān)，速度越高，動壓越大。在風機出口處動壓較高，在管道中會因沿程阻力而降低。

動壓可以用皮托管和差壓計來測量，皮托管實際測出的是全壓與靜壓的差值。

測量動壓的時候，要按照GB/T1036或者GB/T10178來進行，對于圓形截面的風道，測點位置見下圖，并注意下面的要求：

測試點不得少于24點；

測試點應分布在至少3條直徑上，且各半徑上分布不得少于3個測試點

風機的靜壓：

風機靜壓是指氣體對平行于氣流的物體表面作用的壓力， 通常用PS來表示，靜壓是用來克服系統(tǒng)阻力的壓力。

靜壓與與氣流速度無關(guān)，主要取決于系統(tǒng)阻力。靜壓可以是正值，也可以是負值，比如在風機進口處可能為負壓，出口處為正壓。

靜壓是通過垂直于表面的孔測量出來的，測量孔的位置通常按照GB/T1236或者GB/T10178來進行，見下面的示意圖。測量點到風機入口截面的距離至少為風道直徑的1.5倍，到風機出口截面的距離至少為風道直徑的5倍。

靜壓測量的時候，測壓管需要與管壁垂直，見下圖：

靜壓測量根據(jù)壓力的大小，可以采用微壓計、皮托管或者U型管。

風機的靜壓升是指風機出口的靜壓減去風機入口的靜壓：

ΔPS=PS2-PS1

風機的全壓：

風機的全壓為動壓與靜壓之和，通常用Pt來表示。

Pt=PS+ Pd

全壓代表氣流的總機械能，或者是風機提供的總能量，用于維持氣流運動和克服阻力。在風機性能曲線上通常以全壓表示風機的揚程能力。

風機的全壓升是指風機出口的全壓與進口的全壓之：

ΔPt=Pt2-Pt1

動壓、靜壓和全壓三者的關(guān)系：

能量守恒關(guān)系：

風機的全壓等于動壓與靜壓之和，靜壓用于克服系統(tǒng)阻力，動壓用于維持氣流速度。

系統(tǒng)運行時的變化：

由于摩擦損失，氣流流動時，部分動能轉(zhuǎn)化為熱能，導致動壓降低，靜壓可能略有下降。

若管道變徑，比如擴管，流速降低，動壓減小，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓。

動壓與靜壓的相互轉(zhuǎn)化：

根據(jù)伯努利方程，在變截面風道中：

若風道截面積變小：流速增加，動壓增大，靜壓降低。

若風道截面積變大：流速降低，動壓減小，靜壓升高。

在設計風機系統(tǒng)的時候，要進行系統(tǒng)優(yōu)，合理平衡動壓和靜壓，減少不必要的能量損失，如采用變徑管道、優(yōu)化彎頭設計，增加導流板等。

要充分理解動壓、靜壓、全壓三者的關(guān)系，有助于正確選擇風機、優(yōu)化通風系統(tǒng)，并提高能效。