二、變徑設計原則：漸變過渡與阻力控制

1. 變徑位置與形式

• 位置選擇：變徑點應距離風機出口或彎頭至少 3 倍管徑長度，避免氣流沖擊導致噪音或阻力增大。
• 變徑形式：
  • 漸縮管：管徑由大變小（如 φ150→φ125），采用 45°~60° 錐角漸變過渡，減少渦流損失。
  • 漸擴管：管徑由小變大（如 φ100→φ125），錐角建議≤30°，避免氣流反流。

2. 阻力損失計算

• 變徑管道的局部阻力損失 $\Delta P=\zeta \times \frac{\rho v^2}{2}$（ζ 為阻力系數(shù)，ρ 為空氣密度，v 為風速）。
• 關鍵系數(shù)：
  • 漸縮管（錐角 60°）：ζ≈0.1~0.2；
  • 漸擴管（錐角 30°）：ζ≈0.3~0.5；
  • 突變變徑（非漸變）：ζ 可高達 0.5~1.0，應避免使用。
• 控制目標：變徑段阻力損失需≤系統(tǒng)總阻力的 10%，否則需調整變徑角度或增加風機風壓。

三、案例：主管道變徑設計流程

場景：

步驟 1：確定變徑前后管徑

• 主管道：600 m³/h，風速 8 m/s，對應 φ150 mm（計算值 φ145 mm，取標準管徑）。
• 支管：單根 200 m³/h，風速 6 m/s，對應 φ100 mm（計算值 φ97 mm，取標準管徑）。

步驟 2：設計變徑過渡段

• 采用三分流漸縮管，主管道 φ150 mm 漸變至 3 根 φ100 mm 支管，錐角 50°，總長度≥300 mm（3 倍主管徑）。
• 計算阻力損失：
  主管道風速 $v_1=\frac{600}{3600\times \frac{\pi \times 0.15^2}{4}}\approx 7.54m/s$，
  支管風速 $v_2=\frac{200}{3600\times \frac{\pi \times 0.1^2}{4}}\approx 7.07m/s$，
  阻力系數(shù) ζ 取 0.2（漸縮管），
  局部阻力 $\Delta P=0.2\times \frac{1.2\times (7.54^2-7.07^2)}{2}\approx 0.84Pa$，滿足系統(tǒng)要求。

步驟 3：驗證風機風壓

• 原風機風壓需覆蓋變徑前后管道阻力（含沿程阻力與局部阻力），若變徑后風壓不足，需更換高風壓風機（如從 300 Pa 提升至 350 Pa）。

四、注意事項：標準管徑與施工細節(jié)

1. 優(yōu)先選用標準管徑
   • 圓形管道常見規(guī)格：φ63、φ75、φ100、φ125、φ150、φ200 mm；
   • 矩形扁管常見規(guī)格：40×100、50×150、60×200、80×250 mm（高度 × 寬度），需與主機接口匹配。
2. 避免過度變徑
   • 變徑前后管徑差不宜超過 50%（如 φ150→φ100 允許，φ150→φ75 需謹慎），否則易導致風量驟降或噪音增大。
3. 施工工藝要求
   • 變徑管需使用專用配件（如不銹鋼變徑接頭），嚴禁直接切割管道拼接；
   • 連接處需密封（用鋁箔膠帶或法蘭固定），避免漏風影響系統(tǒng)效率。

總結：科學計算與經驗結合

一、核心參數(shù)：風量與管徑的關系

1. 風量計算基礎

• 單位換算：風量單位通常為 m³/h（立方米 / 小時），需根據房間面積、層高、換氣次數(shù)（如住宅一般取 0.5~1 次 / 小時）計算總風量。
  ▶ 示例：面積 80㎡、層高 3m 的房間，換氣次數(shù) 1 次 /h，總風量 = 80×3×1 = 240 m³/h。
• 支管風量分配：主管道風量為各支管風量之和，需根據房間功能（如臥室、客廳）分配不同風量（如客廳風量可適當增大）。

2. 管徑與風速的經驗公式

• 新風系統(tǒng)管道風速建議：
  • 主管道：風速 6~10 m/s，對應管徑參考：

    風量（m³/h）	圓形管徑（mm）	矩形扁管（高 × 寬，mm）
    200~300	φ100	50×150
    300~500	φ125	60×200
    500~800	φ150	80×250

  • 支管道：風速 4~6 m/s，對應管徑參考：

    風量（m³/h）	圓形管徑（mm）	矩形扁管（高 × 寬，mm）
    50~100	φ63	40×100
    100~200	φ75	50×150

• 公式推導：
  
  圓形管道截面積 $S=\frac{\pi d^2}{4}$（d 為直徑，單位 m），
  
  風量 $Q=S\times v\times 3600$（v 為風速，單位 m/s），
  
  可反推管徑 d=