题目

烟囱的高度对排烟能力的影响?
很多人说：烟囱越高,排烟能力越好,因为越高空气压强越小.我对此很怀疑,难道修个烟囱空气就会自己往上流吗?烟囱高了,里面的空气也会多,把烟气提升的高度也会高.

提问时间：2021-03-25

答案

“烟囱越高,排烟能力越好”“越高空气压强越小”这两句话都没错,但烟囱越高排烟能力越好绝不是因为越高空气压强越小造成的,如果真的是这原因造成的,别说烟囱里的空气会自己往上流,就是地面的空气也全都往上跑了,哈哈!下面给你解释原因吧.
在大气中的任何物体（包括空气本身）都会受到来自于空气的浮力,但空气为什么还能保持平衡（不考虑吹风现象）而不上浮呢?那是因为空气不但受到了上升的浮,同时还受到了自身的重力作用,通常情况下空气向上的浮力与自身向下的重力是相等的,所以就保持了平衡.
但是烟囱里所排出的烟子,是温度很高的热空气,温度越高它就越澎涨,单位体积所受的重力也就变小了,由于浮力没变,而热空气的重力变小了,所以烟子就上浮了,往上冲,当上冲一段时间温度变冷后烟子就水平扩散了,如果你在无风的时候（最好是清晨和傍晚）站在农村的山上,看山沟里农户们的烟火,就能看到这一现象,非常壮观.
烟囱为什么要做很高呢,因为烟囱越高烟囱的热空气就越多,它所受到的总浮力就越大,浮力产生的压强就越大,排烟能力就越强.那是不是把烟囱不做高而是把它做大也行呢?当然不行,如果你只把烟囱做大而不做高,烟子所受到浮力同样会变大,而且与增大的截面积成比例,但是压强=压力/受力面积,压力、面积都成比例的变大了,压强实际上就没变,烟囱低部的吸力就不会变大,这道理与抽水泵的扬程只与水管的垂直高度有关,而与水平距离无关一会事.
另外,烟囱做成锥形只是因为建筑上的需要,对排烟能力没帮助.烟囱也并非做得越高越好,烟囱有个最佳高度,得根据你的排烟量和烟囱口径来定,当排烟量和口径一定时,烟囱超过了一定的高度后,再做高就毫无意义了.