风压与风量的动态平衡由风机性能曲线和管路阻力曲线决定，其中风量反映通风能力，风压体现抗阻能力。通过伯努利方程和管路特性曲线计算，关键点在于系统阻力与风机转速的匹配，转速变化时遵循风机定律快速调整。

风压与风量的关系计算核心遵循流体力学中的伯努利方程和管路特性曲线，二者并非简单线性关系，而是受系统阻力影响的动态平衡关系。

一、核心概念：先明确风压与风量的定义

在计算关系前，需先区分两个关键参数的物理意义，避免混淆。

风量（Q）：单位时间内通过通风系统的空气体积，单位通常为 m³/h 或 m³/s。它反映系统的 “通风能力”，由风机的叶轮转速、叶片结构直接决定。

风压（P）：空气在系统中流动时克服阻力所需的压力，单位通常为 Pa（帕斯卡）或 mmH₂O（毫米水柱）。它反映系统的 “抗阻能力”，分为静压（克服管道摩擦、弯头阻力）和动压（维持空气流动的动能），计算中通常使用二者之和的全压。

二、核心关系：风压与风量的数学计算逻辑

风压与风量的关系并非固定公式，而是 “风机性能曲线” 与 “管路阻力曲线” 的交点决定的，需分两步计算。

1. **步：计算管路阻力（风压的核心来源）

系统所需的风压，本质是克服管路阻力的压力，公式如下：

P = P₁+ P₂

P₁（沿程阻力）：空气在直管中流动时，因与管壁摩擦产生的阻力。

计算公式：P1=λ×DL×2ρv²

λ：摩擦系数（与管道材质、空气流速相关，钢管通常取 0.015-0.025）；

L：管道长度（m）；

D：管道内径（m）；

ρ：空气密度（常温常压下约 1.2 kg/m³）；

v：管道内空气流速（m/s，由风量推导：v=Q/S，S 为管道横截面积，m²）。

P₂（局部阻力）：空气通过弯头、阀门、风口等部件时，因流向突变产生的阻力。

计算公式：P2=ζ×2ρv²

ζ：局部阻力系数（不同部件固定值，如 90°弯头 ζ≈0.7，方形风口 ζ≈1.0）；

其他参数与沿程阻力公式一致。

2. 第二步：结合风机性能曲线找平衡：

风机本身有固定的 “风量 - 风压性能曲线”（由厂家提供），曲线趋势是风量增大时，风压逐渐下降（因为风机输出功率固定，风速提高会导致压力损耗增加）。

实际系统的运行点，是 “管路阻力曲线”（P 与 Q² 成正比，因阻力与流速平方相关）与 “风机性能曲线” 的交点。

当管路阻力增加（如管道变长、弯头增多），阻力曲线向上平移，交点会向 “风量减小、风压增大” 移动；

当风机转速提高，性能曲线向上平移，交点会向 “风量增大、风压增大” 移动（符合风机定律）。

3. 关键推导：风机定律（转速变化时的快速计算）

若仅改变风机转速（其它条件不变），风压与风量的关系可通过风机定律简化计算，无需重新画曲线：

风量与转速成正比：Q2:Q1=n2:n1

风压与转速平方成正比：P2:P1=(n2:n1)²

功率与转速立方成正比：N2:N1=(n2:n1)³

（n 为风机转速，r/min；N 为风机功率，kW）

三、实例计算：让关系更具体

以一个简单的通风系统为例，演示计算过程：

已知条件：

管道：钢管，长度 L=10m，内径 D=0.3m，横截面积 S=πD²/4≈0.0707 m²；

部件：1 个 90° 弯头（ζ=0.7），1 个方形风口（ζ=1.0）；

风机：转速 n₁=1450 r/min 时，风量 Q₁=1500 m³/h。

**步：计算流速 vv=3600×SQ1=(1500/3600)/0.0707≈5.89m/s

（除以 3600 是将 m³/h 转换为 m³/s）

第二步：计算沿程阻力 P₁

取λ=0.02，代入公式：P1=0.02×0.310×21.2×5.892≈0.02×33.33×20.7≈13.8Pa

第三步：计算局部阻力 P₂

总局部阻力系数 ζ 总 = 0.7+1.0=1.7，代入公式：P2=1.7×21.2×5.892≈1.7×20.7≈35.19Pa

第四步：总风压 PP=P1+P2≈13.8+35.19≈49Pa

第五步：转速变化后的计算

若转速降** n₂=960 r/min，按风机定律：

新风量 Q2=Q1×(n2/n1)=1500×960/1450≈986m³/h

新风压 P2=P1×(n2/n1)²=49×(960/1450)²≈49×0.44≈21.6Pa

四、常见误区：避免错误理解关系

误区 1：风压与风量成正比

实际中，风压与风量的平方成正比（仅管路阻力不变时），风量翻倍，风压需增** 4 倍才能克服阻力。

误区 2：忽略局部阻力

复杂系统中（如多弯头、多阀门），局部阻力可能占总风压的 60% 以上，必须纳入计算。

误区 3：直接套用风机额定参数

风机铭牌上的 “额定风量、风压” 是标准工况（管道阻力为 0）下的数值，实际运行时需结合系统阻力修正。

五、实用工具：简化计算的辅助手段

厂家选型手册：提供风机性能曲线，可直接根据所需风量查对应风压，无需手动计算。

在线计算器：输入管道长度、直径、部件类型等参数，自动生成总风压（如 “通风阻力在线计算工具”）。

经验公式：对于普通民用通风系统（如厨房排烟、办公室通风），可简化为 P≈5×Q0.6（仅作快速估算，精度较低）。