今天我要解释一个重要的概念在一个最流行的方式做管道设计。我一直在写一个关于管道设计的系列在我的博客上，并开始看空气通过管道的基本物理．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部分中我介绍了有效静压．鼓风机使我们的压力上升。管道系统是一系列的压降。

我们可以将压降分为两类:由管道和配件产生的压降和由所有非管道和配件的组件产生的压降(例如,寄存器、格栅、滤波器……)。当我们从鼓风机的额定压升(总外部静压)中减去非管道/配件压降时，我们得到有效静压．这是我们为管道和配件提供的总压降，它设定了管道压力预算。

我们想要从中得到的最终是适当的管道和配件尺寸。我们有一定数量的可用静压要用掉。如果我们的管道太小，我们可能会在固定速度鼓风机(PSC，这代表永久分裂电容器)的情况下得到太少的空气流量，或者我们得到空气流量，但使用了太多的能量与变速鼓风机(ECM，这代表电子换向电机)。找到合适的管道和管件尺寸的第一步是找到总有效长度(通常称为等效长度)，这是今天文章的主题。

什么是有效长度?

长度就是长度，对吧?为什么我们需要有效长度?答案在于配件，这些管道组件可以让你从主干管道中抽出空气，将一个管道分成两个管道，转动空气等等。

对于直管段，压降仅与长度有关。这就是我的想法。如果我们使用柔性风管，不拉紧它，压降将比拉紧它更大。德州农工大学做了一项关于弯曲管道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″管道在拉紧时移动110 cfm，在4%线性(纵向)压缩时仅移动约70 cfm，在15%压缩时约40 cfm或更少。(我将在本系列后面的文章中更多地介绍不同风管类型在暖通空调设计过程中的影响。)

为了我们的目的，我要假设我们使用的管道是刚性金属或弯曲拉紧。ASHRAE现在有一个管道计算器，可以选择4%、15%和30%的纵向压缩，但这并不用于设计管道系统。这是为了显示如果伸缩器没有拉紧，现有系统有多糟糕，或者吓唬安装人员把它拉紧。

所以，我们得到了竖直的管道部分它们的压降取决于实际长度。然后是试装。每个配件——无论是分流气流，减小风管尺寸，还是转向空气——都会造成压力下降。然而，在管道设计过程中，更方便的方法是根据产生相同压降的直管道运行长度来分类这些压降。朋友，这就是等效长度的定义。

但是等等，你说!刚才讲的是有效长度现在讲的是等效长度。这是怎么回事?ACCA的手动D使用两个术语，尽管没有明确区分它们。不过，从上下文来看，以下是我的猜测:有效长度是直管的实际长度和配件的等效长度的组合。不过，大多数人都用“等长”来指代两者。

把所有的长度和等长相加

在确定管道系统的尺寸之前，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。它显示风管布局与所有通风口，配件，气流，和风管尺寸。为了找到这些管道的尺寸，我们使用的软件(RightSuite Universal)计算了最具限制性的运行的有效长度。从回风格栅到供气寄存器，它将直道的长度和所有配件的等效长度相加。

我们选择的每个配件都对压降和总有效长度(TEL)有影响。我们可以在表格中查找它们，比如下面的表格显示了各种肘部的等效长度。

对于这个拟合类型，我们必须处理的主要变量是:

• 转弯半径(R)
• 风管直径(D)
• 件数
• 圆形或椭圆形

当我们选择配件时，我们会根据暖通空调供应站的常用配件来挑选。我们也有点保守，因为我们在做第三方暖通设计并且不能控制安装。例如，实际管道系统中使用的大多数弯头都有4或5块。在我们的设计中，我们经常选择一个三件套的肘部，因为它在设计中给了我们一点松弛。如果安装人员使用4块或5块弯头代替，等效长度减少5英尺，实际的管道系统将比设计的管道系统限制更少，至少在该部分。

总有效长度(TEL)是所有拟合等效长度加上直管长度的总和。如果你是手工做的，你必须对每一个管道都进行操作。然后选择总有效长度最大的那个。不要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，显示了我们设计中的总有效长度。管道的直段长度加起来为36英尺的供应侧和13英尺的返回侧。配件加起来分别有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。看看上面的肘部表就知道了。如果你选择得当，你可以有10或20英尺的等长。然而，如果你选择光滑的斜指肘，那么你的身高就会达到75英尺。

下一步

一旦你布局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:这些配件的等效长度也取决于空气的速度，而且不是线性关系。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。
• 在特定的总外部静压下，它的额定空气流量是一定的。
• 管道、管件和其他部件会导致压力下降。
• 从总外部静压中减去所有非管道或配件的压降，就得到了可用的静压。
• 可用的静压是你在设计管道时必须考虑的压降预算。
• 每个配件都有一个等效的长度，使其压降与等效的直管量相等。
• 当你把所有管件的等效长度加起来，然后把这个数字加到往返管道和供应管道中最严格运行的直段长度上，你就会得到总有效长度(TEL)。

在设计管道系统的下一步将采取你的可用静压，并计算出什么摩擦率，你必须工作与尺寸管道。

Allison贝尔斯是乔治亚州迪凯特的一名演讲者、作家、建筑科学顾问，也是《能源先锋博客．你可以在推特上关注他@EnergyVanguard．