ダクト(円形)の抵抗計算
** ダクトの摩擦抵抗は、次の 1: 2: 項目の合計値である。 **
1:直管ダクトの摩擦抵抗
ΔP=λ・(L/d)・(v^2/2g)・γ ・・・・・・(式−1)
ΔP=全圧基準の摩擦抵抗 : mmAq
λ=ダクト摩擦係数 (ダクトの摩擦係数 グラフ)
L =ダクト長さ : m
d =ダクト直径 : m
v =風速 : m/sec
g =重力加速度 : 9.8 m/s^2
γ=空気の比重 : kg/m^3
(v^2/2g)・γ は空気の動圧で、次の表から求められる。 (空気の動圧表)
2:変形部・曲がり部の摩擦抵抗
ΔPt=ζ・(v^2/2g)・γ=ζ・Pv ・・・・・・(式−2)ΔPt :全圧基準の局部抵抗〔mmAq〕
ζ:局部抵抗係数
v:風速〔m/s〕
γ:空気の比重量〔kg/m3〕
Pv:動圧 Pv=(v^2/2g)・γ〔mmAq〕 (空気の動圧表)
局部抵抗係数 ζ の実際値は、この表から求める。
上で求めた 局部抵抗係数 ζ と 風速から、局部抵抗計算線図 を使って局部摩擦抵抗ΔPtを求める。
3:ダクトの有効長
実務的には、局部抵抗を,これと同じ圧力損失を生じる直管の長さで表現する。(この長さを局部抵抗の相当長さという)
ダクトの実長と相当長さを加えたものを、ダクトの有効長 という。
1:の計算において、L=ダクト長さ の項目を、ダクトの有効長 を適用することで、個別に計算しないですむ。
ダクトの有効長の求め方
ΔPt=λ・(Le/d)・Pv=ζ・Pv なので
∴相当長 Le=ζ・(d/λ)
Le:相当長〔m〕 d:円形ダクトの直径〔m〕
4:摩擦抵抗の補正
空気温度,ダクト内面粗さなどが標準(DB20℃,ε=0.18mm)と大きく異なる場合ほ,近似的に次式によって補正する。R0=R・Kt・Ks ・・・・・・(式−2)R0:実際の摩擦抵抗〔mmAq〕
R:標準状態の摩擦抵抗〔mmAq〕
Kt:空気温度による補正係数,
Ks:ダクト内面粗さによる補正係数
補正係数は、
Kt(空気温度による補正係数図)
Ks(ダクト内面粗さによる補正係数図)
から求める。
(参考)
一般に、空気温度による補正係数図 でわかるように、空気温度の影響は常用範囲では無視してもさしつかえない。湿度および気圧についても同様である。
5:代表的なダクト形状の簡単な局部抵抗の図解
直角分岐管の抵抗 | 合流管の直通抵抗 | 合流管の合流抵抗 |
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□→○ 直角分岐 | □→○ 上方分岐 | □分岐の直進分岐 |
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□分岐の直角分岐 | ||
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