[发明专利]一种基于耗散分析的带有变弧线导流叶片的风管静压箱

说明书

本发明公开了一种基于耗散分析的带有变弧线导流叶片的风管静压箱，包括静压箱本体，所述静压箱本体处于新风机房内部，所述静压箱本体包括上游风管和下游风管，所述上游风管的进风口与新风机的输出端连接，且新风机的输入端通过百叶送风口与室外连通，所述下游风管的出风口通过防火阀与送风管连通，且送风管输出端与室内连通。本发明通过对静压箱本体的能量耗散场分析可知，采用第一导流片、第二导流片和第三导流片的静压箱本体一方面降低了直角突变处的能量耗散强度，另一方面使进入下游风管的流体有一个缓冲，使流体进入下游风管之前速度梯度变化幅度小，从而降低流体阻力。

技术领域

本发明属于管道局部构件技术领域，特别涉及一种基于耗散分析的带有变弧线导流叶片的风管静压箱。

背景技术

在通风空调系统中，风机所消耗的能源一般能占空调总能耗的30%~50%。因此，通过对通风空调管道的局部构件进行结构优化，可以降低风管的局部阻力，显著的降低风机能耗，这对提升能源的利用率、节约能源具有重要的工程意义。

上个世纪中期，特别是当计算流体力学这门学科成熟发展之后，大量研究人员开始进行管道局部构件阻力计算的研究。从总体上来看，前人无论对于空气、水、蒸汽等研究介质，还是对于弯头、阀门、变径、三通等局部构件种类，都有一定研究基础。但是对于静压箱的研究，不仅从近二十年才开始涉足，而且只停留在局部阻力系数测量，研究比较浅显。

风管静压箱虽然是一个非常普通的局部构件，但是他在通风空调领域是一个重要的流体输配装置，是不可或缺的。与此同时，静压箱在建筑物中数量众多，因其产生的局部阻力所引起的能耗同样巨大。

因此，发明一种基于耗散分析的带有变弧线导流叶片的风管静压箱来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于耗散分析的带有变弧线导流叶片的风管静压箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于耗散分析的带有变弧线导流叶片的风管静压箱，包括静压箱本体，所述静压箱本体处于新风机房内部，所述静压箱本体包括上游风管和下游风管，所述上游风管的进风口与新风机的输出端连接，且新风机的输入端通过百叶送风口与室外连通，所述下游风管的出风口通过防火阀与送风管连通，且送风管输出端与室内连通；

所述静压箱本体内部设置有导流叶片，所述上游风管和下游风管通过导流叶片连通。

进一步的，所述导流叶片包括第一导流片、第二导流片和第三导流片，第一导流片一端与上游风管的侧边连接，第二导流片一端与第一导流片的另一端连接，第二导流片另一端与下游风管的侧边连接，所述上游风管的另一侧边以及下游风管的另一侧侧面分别与第三导流片的两端连接；

所述第一导流片和第二导流片处于上游风管和下游风管连接的外侧拐角处，所述第三导流片处于上游风管和下游风管连接的内侧拐角处。

进一步的，所述上游风管的宽度设置为D1，所述下游风管的宽度设置为D2，所述第二导流片的长度与上游风管的宽度相等，第一导流片的长度与下游风管的宽度相等。

进一步的，所述第一导流片、第二导流片和第三导流片均设置为弧形结构，所述第一导流片的弧面设置为Arc L，第二导流片的弧面设置为Arc T，第三导流片的弧面设置为Arc R；

所述第一导流片的弧面上凸或下凹高度H_Arc L=h₁/[（D1+D2）/2]，所述第二导流片的弧面上凸或下凹高度H_Arc T=h₂/[（D1+D2）/2]，所述第三导流片的弧面上凸或下凹高度H_Arc R=h₃/[（D1+D2）/2]。

进一步的，所述导流叶片的弧面上凸或下凹高度与静压箱本体的局部阻力系数对应匹配，所述静压箱本体的局部阻力系数设置为：