今天我将解释一个重要的概念这是最流行的管道设计方法之一。我在我的博客上写了一系列关于管道设计的文章，并从看看空气通过管道运动的基本物理学．简短的说法是管道中的摩擦和湍流导致压力下降。然后在第2部分中我介绍了可用的静态压力．鼓风机给我们带来了压力上升。管道系统是一系列的压力下降。

我们可以将压力降分为两类:由管道和管件产生的压力降和由所有非管道和管件(例如,寄存器、格栅、过滤器……)。当我们从风机的额定压力上升(总外部静压)中减去非管道/管件压力下降时，我们得到可用的静态压力．这是管道和配件的总压降这是管道压力预算。

我们最终想要得到的是合适的管道和合适的尺寸。我们有一定量的可用静压要用完。如果我们的管道太小,我们可以得到太少气流的定速风机(PSC,代表永久分裂电容),或者我们让空气流通,但使用太多的精力与变速风机(ECM,代表electronically-commutated电动机)。找到合适的管道和配件尺寸的第一步是找到总有效长度(通常称为等效长度)，这也是今天文章的主题。

什么是有效长度?

长度就是长度，对吧?为什么我们需要一个叫做有效长度的东西?答案在于管道配件，这些管道组件可以让你从管道中抽出空气，将一个管道分成两段，转动空气，等等。

对于直管段，压降只取决于长度。好吧，这就是我的想法。如果我们使用弯曲管，但不拉紧它，压降会比拉紧它更大。德州农工大学做了一项关于弯曲管不拉紧的影响的研究，结果令人震惊。在我关于这项研究的文章我从他们的结果中表明，一个6″的风管在受到拉紧时移动110 cfm，在4%的线性(纵向)压缩时只能移动约70 cfm，在15%的压缩时大约移动40 cfm或更少。(在本系列后面的文章中，我将更多地讨论暖通空调设计过程中不同风管类型的影响。)

为了我们的目的，我将假设我们使用的管道要么是刚性金属，要么是伸缩拉紧的。ASHRAE现在有一个风管计算器，可选择4%、15%和30%的纵向压缩，但这不适用于设计风管系统。这是为了展示现有的系统有多糟糕，如果flex没有拉紧，或者吓唬安装人员拉紧它。

所以，我们得到了管道的直段它们的压力下降取决于实际长度。然后我们要试穿。每一个配件——无论是分流气流，减小风管尺寸，还是转动空气——都会造成压力下降。然而，在风道设计过程中，更方便的是将这些压降按产生相同压降的直线风道长度进行分类。朋友，这就是等效长度的定义。

但是等等，你说!你说的是有效长度，现在你说的是等效长度。这是怎么回事?ACCA的手动D使用这两个术语，尽管没有明确区分它们。然而，从上下文来看，以下是我所推测的:有效长度是直管的实际长度和管件的等效长度的组合。不过，大多数人使用等效长度这个术语来描述两者。

把所有长度和等效长度相加

在确定管道系统尺寸之前，我们必须布置好所有的管道。下面你可以看到我们最近做的一个例子。它显示了所有通风口，配件，气流和管道尺寸的管道布局。为了找到这些管道尺寸，我们使用的软件(RightSuite Universal)计算了最具限制性运行的有效长度。从回风格栅到供应寄存器在该运行中，它增加了直管的长度和所有配件的等效长度。

我们选择的每一个接头都会影响压降和总有效长度(TEL)。我们可以在表格中查找，就像下面的表格显示了不同肘部的等效长度。

对于这个拟合类型，我们必须使用的主要变量是:

• 转弯半径(R)
• 风管直径(D)
• 数量的碎片
• 圆形或椭圆形

当我们选择配件时，我们是根据在暖通空调供应房通常可用的设备来选择的。我们这里也有点保守，因为我们在做第三方暖通空调设计并且不能控制安装。例如，在实际管道系统中使用的大多数弯头有4或5块。我们经常在设计中选择三件套的肘部，因为它给我们的设计带来了一点松弛。如果安装人员使用4或5件弯头代替，与等效长度少5英尺，实际管道系统将比设计的管道系统限制少，至少在那个部分。

总有效长度(TEL)是所有拟合等效长度加上直管长度的总和。如果你用手来做，你必须经历每一个管道运行的过程。然后选择总有效长度最大的那个。你不使用所有管道和配件的总和。

下面的最后一张图片是来自RightSuite Universal的截图，展示了我们的一个设计中的总有效长度。管道的直段长度在供给侧加起来是36英尺，在返回侧加起来是13英尺。这两个配件的总长度分别为290英尺和85英尺。这是典型的。当涉及到使用可用的静压时，配件占主导地位，所以你必须仔细选择它们。看看上面那张肘部的桌子。如果你选得好，你可以达到10或20英尺的等长。然而，如果你选择光滑的斜接肘，你最终会有75英尺。

下一个步骤

一旦你布置你的管道和选择你的配件，你有一个总有效长度。但这里有一个小警告:配件的等效长度也取决于空气的速度，这不是一个线性关系。有针对这种效果的修正，据我所知，目前还没有内置到软件中。

总结:

• 鼓风机产生压力上升，使空气通过管道。
• 它的额定空气流量在特定的总外部静压下。
• 管道、配件和其他部件造成压力下降。
• 从总的外部静压中减去所有非管道或配件的压力下降，得到可用的静压。
• 可用的静压是设计管道时必须考虑的压降预算。
• 每个管件都有一个等效长度，其压降等于等量的直管。
• 当你把所有管件的等效长度加起来，然后把这个数字加到回、供管道中限制性最强的直段的长度上，你就得到了总有效长度(TEL)。

设计风管系统的下一步将是利用可用的静压，并计算出在确定风管尺寸时必须使用的摩擦率。

Allison贝尔斯他是一位演说家、作家、建筑科学顾问和《建筑科学》一书的作者能源先锋的博客．你可以在推特上关注他@EnergyVanguard．