可以从流体力学解释原因吗? 问题补充说明: 微博正文 曾志宇,流氓转职的攻城师(混乱善良阵营) 事先声明,我要给这个问题转走。做为我们公司对风路管道设计的一个面试题。 我好久不看理论方面的书了,可能有些用词不是专业术语了。请见谅。 我们首先搞清楚风机这个概念。 题主给的这种玩意基本用的是离心风机。如果用罗兹风机这东西就不会动的这么妖娆了。 这是为什么呢? 离心风机一般会有两个重要参数:全压,流量。 比如风机上标的全压 2000Pa、 流量 1400m³/h。 很多人不明白这两个指标真正指的是什么。 第一个需要纠正的理念: 全压=静压 + 动压 这在书上都学过,但意思很多人并不明白。 我来上个图: 我们把风机装到进风位置,出风口敞开。 上面这个图如果测量 A、B、C 点的压力那么会是多少呢??很多人认为一样,就是你风机的压力 2000Pa。妈的,新招的大学生真的这样认为。 但是实际测量 A 点、B 点、C 点的压力。会发现压力实际并不是一样的。那这时你测到的是什么压力呢??你测到的其实是你测量位置之后的那段管子对风的阻力。 那么静压是 A 点>B 点>C 点的。 所以风机管路不是电路,风压不是电压。这是需要纠正的第一个问题。 第二个需要纠正的理念: 离心风机的流量是什么? 还是上图。我把风机按到了进风口,那出风口的风量是多大的?? 有人回答就是你上面假设的流量。1400m³/h。 我要说这也是错的。 这就是罗兹风机与离心风机的区别。离心分机的流量是随压力变化而变化的。那是因为离心风机里面有自泄漏现象。 这个可以查正规风机厂的曲线表。用通俗的话来讲。这个管路阻力越大(消耗的静压越多),流量越小、阻力大到风机的全压 2000Pa 时,其结果就是没有了流量。 所以出风口位置流量绝对低于 1400m³/h。低多少要看这个管子的阻力了。 第三个需要纠正的理念: 风管内风速与阻力的关系。 上个雷诺系数表。 (注:随便百度的,没验算数据对不对。凑活看吧。网上骗人的数据比较多。真的设计是别引用就行了。) 这个图表说明了。风速越高,管道内阻力越大。 延伸了来说,管道越细,风速越高,阻力越大。 管道为什么会变细呢??因为题主那个结构管道是会弯曲折叠的。所以截面积变小了。 好,把上面的问题综合一下。你就会发现这个结构怎么都无法保持一个平衡点。 家里的 CAD 被老婆卸载了,画板画的,凑合看吧。 图 1 因为管路是直的,所以阻力小。管道内静压减小。减小到不足以支撑其直立后弯曲成图 2。 弯曲成图 2 后因为管路弯曲处截面积变小。管道内自弯曲的前端静压开始变大。又迫使其支撑起来。 周而复始。压力一会儿大一会儿小。相对流量一会儿小一会儿大。 罗兹风机应该可以保持比较稳定的状态。因为罗兹风机的压力和流量没有变化关系。 有人该问了。你他妈分析的这么复杂可是做这个的都是白脖,做了也能用呀。没见谁算了风压、流量才做呀? 请注意这个地方: 这个地方要是我设计就会加个可调整大小的出风口。调整调整压力就行了。因为海拔不同其实风机的全压也是不同的哦。 所以纠正的概念就是: 离心风机是个有趣的东西,风量只是参考风量。实际用起来没有那么大。 静压在风路内各个位置是不同的,不是考试时简化了给你的那个值。也不是你最后测到的数值。所以风路内每个地方的压力是不同的。 记住全压=静压 + 动压。你要是能测到静压和全压一样的数据,那必然出风口没有流量了。 计算的永远和现实有出入,一定在设计的时候有余量。 我不是做这种玩具设计的。也可能说的不对,欢迎大家指正,反正我也不删。而且脸皮很厚。 -- 写在后面的话: 我的本意不是要黑大学生。 刚出校门的学生在要用知识的时候会忘记很多原来学的东西。或者想不起来用。 刚出校门就像是个没有整理过的图书馆。被塞了很多知识,但没有编号,排序,整理,分类。所以用的时候容易迷糊,遗忘。 这需要之后工作时再在脑子里面分类整理。之后用着就方便了。 (我每次训新人了之后都问:“学过没学过?学过为什么不用?”) 其实学过没学过不重要。重要的是浩如烟海的知识应该什么时候取用,取用哪一部分。 所以我原来就说刚出校门的大学生非要碰碰墙,犯犯错误才能真的发现到底是哪不足。 这不足绝不是不会用计算器,不会翻书查资料。而是不知道用哪个公式,查哪一块的资料。 再再后记 评论区一个评论复制下来: 流体内部的压强是一样的。跳舞的原因不是内部而是外部的风力(也是压强) 如果鼓风机给予恒定的气压,跳舞人放在室内(其实仍旧有气流)跳舞人就不会跳得那么强劲了。 要解决内部和外部气流,不用量子力学的都是学渣。 答主连微分方程也没有,模型也太简单了,贴张百度图,简直民工水平啊。 我的回答: 你………还是没看懂,我都不知道怎么说了。 什么叫“如果鼓风机给予恒定的气压。”? 鼓风机给的是恒定的全压(前文解释了那么多你还不懂,我都崩溃了)。但是管道(我用了这个词便于你理解)侧壁的静压是在不停变化的。所以支撑力在不停的变化。所以小人在不停的动。 外界风的影响变化很小。这个结构把这微小的变化放大了。 你的这个假设模型与假设理论,你不觉得就是风大了斜一点,风小了直一点。而且每次都应该是在一个地方弯曲的吗? 一个流体力学的前端基础,雷诺系数就能说明的。 查看知乎原文