Základy aerodynamického výpočtu vzduchovodů. Výběr fanoušků

První fáze

To zahrnuje aerodynamický výpočet mechanických klimatizačních nebo ventilačních systémů, který zahrnuje řadu po sobě jdoucích operací, je vypracován perspektivní diagram, který zahrnuje větrání: přívodní i odvodní a je připraven pro výpočet.

Rozměry plochy průřezu vzduchových kanálů jsou určeny v závislosti na jejich typu: kulaté nebo obdélníkové.

Tvorba schématu

Schéma je vypracováno v axonometrii v měřítku 1:100. Označuje body s umístěnými ventilačními zařízeními a spotřebu vzduchu jimi procházející.

Při stavbě dálnice byste měli věnovat pozornost tomu, který systém je navržen: přívod nebo výfuk

Zásobování

Zde je výpočtová linka postavena z nejvzdálenějšího distributoru vzduchu s nejvyšší spotřebou. Prochází přívodními prvky jako jsou vzduchovody a ventilační jednotka až k místu odběru vzduchu. Pokud systém musí obsluhovat několik pater, pak je rozdělovač vzduchu umístěn na posledním.

vyčerpat

Od nejvzdálenějšího odsávacího zařízení, které maximálně spotřebovává proud vzduchu, je vybudováno vedení přes hlavní vedení k instalaci digestoře a dále k šachtě, kterou je vzduch vypouštěn.

Pokud je větrání plánováno na několik úrovní a instalace digestoře je umístěna na střeše nebo podkroví, měla by výpočtová čára začínat zařízením pro distribuci vzduchu v nejnižším patře nebo suterénu, které je také součástí systému. Pokud je instalace digestoře umístěna v suterénu, pak z rozvodu vzduchu posledního patra.

Celá výpočtová linie je rozdělena na segmenty, z nichž každý je úsekem potrubí s následujícími charakteristikami:

• vzduchové potrubí stejné velikosti;
• z jednoho materiálu;
• se stálou spotřebou vzduchu.

Dalším krokem je číslování segmentů. Začíná to nejvzdálenějším odsávacím zařízením nebo rozdělovačem vzduchu, každému je přiděleno samostatné číslo. Hlavní směr - dálnice je zvýrazněn tlustou čarou.

Dále se na základě axonometrického schématu pro každý segment určí jeho délka s přihlédnutím k měřítku a spotřebě vzduchu. Ten je součtem všech hodnot průtoku spotřebovaného vzduchu proudícího větvemi, které sousedí s dálnicí. Hodnota ukazatele, která se získá jako výsledek sekvenčního sčítání, by se měla postupně zvyšovat.

Stanovení rozměrových hodnot sekcí vzduchovodů

Vyrábí se na základě takových ukazatelů, jako jsou:

• spotřeba vzduchu v segmentu;
• normativní doporučené hodnoty pro rychlost proudění vzduchu jsou: na dálnicích - 6 m / s, v dolech, kde je vzduch nasáván - 5 m / s.

Předběžná rozměrová hodnota potrubí je vypočtena na segmentu, který je redukován na nejbližší normu. Pokud je vybráno obdélníkové potrubí, pak se hodnoty vybírají na základě rozměrů stran, jejichž poměr je ne více než 1 až 3.

Počáteční data pro výpočty

Když je známo schéma ventilačního systému, jsou vybrány rozměry všech vzduchových kanálů a je určeno další vybavení, schéma je znázorněno v čelní izometrické projekci, to znamená axonometrii. Pokud se provádí v souladu s aktuálními normami, pak budou na výkresech (nebo náčrtech) viditelné všechny informace potřebné pro výpočet.

1. Pomocí půdorysů můžete určit délku vodorovných úseků vzduchovodů. Pokud jsou na axonometrickém diagramu značky výšek, ve kterých kanály procházejí, bude také známa délka vodorovných úseků.V opačném případě budou vyžadovány části budovy s položenými trasami vzduchového potrubí. A v extrémním případě, kdy není dostatek informací, bude nutné tyto délky určit pomocí měření na místě instalace.
2. Diagram by měl pomocí symbolů zobrazovat všechna další zařízení nainstalovaná v kanálech. Mohou to být membrány, motorizované klapky, požární klapky, ale i zařízení pro rozvod nebo odsávání vzduchu (mříže, panely, deštníky, vyústky). Každý kus tohoto zařízení vytváří odpor v dráze proudění vzduchu, který je třeba vzít v úvahu při výpočtu.
3. V souladu s předpisy na diagramu by měly být v blízkosti podmíněných obrázků vzduchových kanálů připevněny průtoky vzduchu a rozměry kanálů. Toto jsou definující parametry pro výpočty.
4. Všechny tvarové a rozvětvené prvky se musí také promítnout do schématu.

Pokud takové schéma neexistuje na papíře ani v elektronické podobě, tak si ho budete muset nakreslit alespoň v pracovní verzi, bez toho se ve výpočtech neobejdete.

2. Výpočet ztrát třením

Ztráty
energie proudění se vypočítávají proporcionálně
tzv
"dynamická" hlava, magnituda
pW2/2,
kde p je hustota
vzduchu o teplotě proudění
(určeno podle tabulky (1)
a (2)), a
W
- rychlost v určitém úseku vrstevnice
cirkulace vzduchu.

Pád
tlak vzduchu v důsledku působení
vypočítat tření
podle Weisbachova vzorce:

=

kdel
— délka úseku cirkulačního okruhu, m,
d_ekv-ekvivalent
průřez průřezu průměr,
m,

d_ekvproti=

-součinitel
třecí odpor.

Součinitel
odpor
tření je určeno režimem proudění vzduchu
v uvažovaném úseku vrstevnice
oběhu nebo hodnotu
Reynoldsovo kritérium:

Re=d_ekv

kde
Wid_ekv
- rychlost a ekvivalentní průměr
kanál
a
kinematický viskozitní koeficient
vzduch (určeno podle tabulek
/1/ a /2/,
m
/S.

Význam

pro hodnotyReproti
interval 105
-108
(rozvinutý
turbulentní
hodnota) je určena vzorcem
Nikuradze:

=3,2
.
10-3—
0,231 .Re-0,231

Více
detaily výběru
lze získat z /4/ a /5/ B
/5/
diagram k nalezení
hodnoty
,
usnadňující
výpočty.
Vypočítané hodnoty
vyjádřeno v pascalech (Pa).

PROTI
tabulka 3 shrnuje počáteční hodnoty
data pro každý kanál
Rychlost,
délka, průřez,
ekvivalentní průměr,
velikost
Reynoldsovo kritérium, koeficient
odpor,
dynamický
hlavu a hodnotu vypočtených ztrát na
tření.

						Tabulka 3
číslo kanálu (obr. 5)	W, slečna	F, m2	dekv M	l, m	W2/2 H	Re		, Pa
1	15	0.8	0,77	1,0	76,5	3,5 . 105	0,015	1,5
2	25	0,87	0,88	1,75	212,5	6,7 . 105	0,013	5,5
3	21,7	1,0	0,60	3,0	160,1	3,9 . 105	0,014	11,2
4	28,9	0,75	0,60	1,75	283,9	5,3 . 105	0,0135	11,2

Výpočty
třecí odpor v kanálech pece

5.3.
"Místní" ztráty
- tento termín označuje ztráty
energie v nich
místa, kde náhle proudí vzduch
rozšiřuje nebo zužuje, podléhá
zatáčky atd.
PROTI
takových míst je pro navrženou pec dostatek
mnoho - ohřívače, otáčky
kanály, rozšiřující nebo zužující kanály
atd.
Tyto
ztráty se počítají stejným způsobem jako podíl
dynamická hlava p=W2/2,
násobení
to na takzvaném „koeficientu
místní odpor"
:

Součet
29.4Pa

_místní
=/2

Součinitel
určuje se místní odpor
ale tabulky /1/ a /5/ podle typu
lokální odpor a celkově
vlastnosti. Například v
tento typ pece s lokálním odporem
dochází k náhlému zúžení
v kanálu 1-2 (viz obr. 7). Poměr sekcí
(od úzkého k širokému).
aplikace /1 / najít
=0,25

= 160 Pa,

Absolutně
jiné místní
ztráty. Nutné
všimněte si, že v některých případech místní
ztráty jsou splatné
působení dvou typů odporu najednou.
Například má
umístěte otočení kanálu a současně
změna jeho průřezu (zúžení
nebo prodloužení) by mělo být provedeno
výpočet ztráty za
oba případy a sečtěte výsledky.
Výsledky výpočtů místních ztrát
shrnuto v tabulce 4

№	Typ místní odpor	W, slečna		Pa	Poznámka.
	náhlý sevření	43,4	0,125	160	Ne. podle tabulky
1-1	Otočit se při 90°	25	1,5	318	~
2-3	zaoblený otočit se	25	Ó,1	21,3	~
3	Otvor dovnitř proud (ohřívače)	35,8	3,6	601	~
3-4	zaoblený otočit se	21,7	0,28	44,8	~
4-1	Otočit se v 90 s prodloužením	28,9	0,85	241	~
4-1	náhlý sevření	28,9	0,09	25,5	~

Součet

= 1411,6 Pa

Celkový
ztráty:

=30 + 1410 =1440 Pa

Fanoušci
vybírejte podle vlastností
odstředivý

fanoušků
, pravděpodobně pro VRS typ č. 10
(pracovní

kolo
průměr 1000
mm).

Pro
výkon 21,5
m3/S
a požadovaný tlak H>1440

pa..
Dostaneme: n=550
otáčky za minutu;

,5;
N_pusa
25
kW.

Pohonná jednotka
ventilátor z asynchronního motoru,
Napájení 30
kW
typ
JSC
na 720
ot./min,
přes pohon klínovým řemenem.

Druhá fáze

Zde se počítají ukazatele aerodynamického odporu. Po výběru standardních sekcí vzduchovodů se upřesní hodnota rychlosti proudění vzduchu v systému.

Výpočet tlakové ztráty třením

Dalším krokem je stanovení specifické tlakové ztráty třením na základě tabulkových dat nebo nomogramů. V některých případech může být užitečná kalkulačka k určení ukazatelů na základě vzorce, který umožňuje počítat s chybou 0,5 procenta. Pro výpočet celkové hodnoty indikátoru charakterizujícího tlakovou ztrátu v celém úseku je třeba vynásobit jeho specifický indikátor délkou. V této fázi by měl být také zohledněn korekční faktor pro drsnost. Záleží na velikosti absolutní drsnosti konkrétního materiálu potrubí a také na rychlosti.

Výpočet indexu dynamického tlaku na segmentu

Zde je na základě hodnot určen indikátor charakterizující dynamický tlak v každé sekci:

• průtok vzduchu v systému;
• hmotnostní hustota vzduchu za standardních podmínek, která je 1,2 kg/m3.

Stanovení místních hodnot odporu v úsecích

Lze je vypočítat z místních koeficientů odporu. Získané hodnoty jsou shrnuty v tabulkové formě, která obsahuje data ze všech řezů, a to nejen přímých segmentů, ale také několika tvarových dílů. Název každého prvku je zadán v tabulce, jsou zde uvedeny také odpovídající hodnoty a charakteristiky, kterými je určen koeficient místního odporu. Tyto ukazatele lze nalézt v příslušných referenčních materiálech pro výběr zařízení pro ventilační zařízení.

Za přítomnosti velkého počtu prvků v systému nebo při absenci určitých hodnot koeficientů se používá program, který vám umožní rychle provádět těžkopádné operace a optimalizovat výpočet jako celek. Celková hodnota odporu je definována jako součet koeficientů všech prvků segmentu.

Výpočet tlakových ztrát na lokálních odporech

Po výpočtu konečné celkové hodnoty indikátoru přistoupí k výpočtu tlakových ztrát v analyzovaných oblastech. Po výpočtu všech segmentů hlavního vedení se získaná čísla sečtou a určí se celková hodnota odporu ventilačního systému.

Výpočet vzduchovodů pro přívodní a odvodní systémy mechanického a přirozeného větrání

Aerodynamický
výpočet vzduchovodů se obvykle snižuje
určit rozměry jejich příčných
sekce,
stejně jako tlakové ztráty na jednotlivce
zápletky
a v systému jako celku. Lze určit
náklady
vzduchu pro dané rozměry vzduchovodů
a známý diferenční tlak v systému.

Na
aerodynamický výpočet vzduchovodů
ventilační systémy jsou obvykle zanedbávány
stlačitelnost
pohybovat vzduchem a užívat si
hodnoty přetlaku, za předpokladu
za podmínku
nulový atmosférický tlak.

Na
pohyb vzduchu potrubím v libovolném
příčný
průtokový průřez existují tři typy
tlak:
statický,
dynamický
a kompletní.

statický
tlak
určuje potenciál
energie 1 m3
vzduch v uvažovaném úseku (str_Svatý
rovný tlaku na stěny potrubí).

dynamický
tlak
je kinetická energie proudění,
vztaženo na 1 m3
vzduch, určeno
podle vzorce:

(1)

kde
- hustota
vzduch, kg/m3;
- Rychlost
pohyb vzduchu v úseku, m/s.

Kompletní
tlak
rovnající se součtu statického a dynamického
tlak.

(2)

Tradičně
při výpočtu potrubní sítě se používá
výraz „ztráta
tlak"
("ztráty
proudit energie“).

Ztráty
tlak (plný) ve ventilačním systému
jsou tvořeny ztrátami třením a
ztráty v místním
odpory (viz: Topení a
ventilace, část 2.1 „Větrání“
vyd. V.N. Bogoslovsky, M., 1976).

Ztráty
třecí tlaky jsou určeny
vzorec
Darcy:

(3)

kde
- koeficient
třecí odpor, který
vypočítané podle univerzálního vzorce
PEKLO. Altshulya:

(4)

kde
– Reynoldsovo kritérium; K - výška
projekce drsnosti (absolutní
drsnost).
inženýrské výpočty tlakových ztrát
tření
,
Pa (kg/m2),
ve vzduchovodu o délce /, m, jsou určeny
výrazem

(5)

kde
– ztráty
tlak na 1 mm délky potrubí,
Pa/m [kg/(m2
*m)].

Pro
definice Rsestaven
tabulky a nomogramy. Nomogramy (obr.
1 a 2) jsou stavěny pro podmínky: tvar řezu
průměr potrubí potrubí,
tlak vzduchu 98 kPa (1 atm), teplota
20°C, drsnost = 0,1 mm.

Pro
výpočet vzduchovodů a kanálů
používají se obdélníkové sekce
tabulky a nomogramy
pro kulaté potrubí, zavedení at
tento
ekvivalentní průměr obdélníku
potrubí, ve kterém je tlaková ztráta
pro tření v
kolo
a obdélníkový
~
vzduchové kanály jsou stejné.

PROTI
projekční praxe přijata
Rozpětí
tři typy ekvivalentních průměrů:

■ podle rychlosti

na
parita rychlostí

■ podle
spotřeba

na
vlastní náklady

■ podle
průřezová plocha

pokud se rovná
průřezové plochy

Na
výpočet vzduchovodů s drsností
stěny,
odlišné od toho, co je uvedeno v
tabulky nebo nomogramy (K = vnější průměr mm),
provést opravu
tabulková hodnota měrných ztrát
tlak na
tření:

(6)

kde
- tabulkový
specifická hodnota tlakové ztráty
pro tření;
- koeficient
s přihlédnutím k drsnosti stěn (tab. 8.6).

Ztráty
tlak v místních odporech. PROTI
místa otáčení potrubí, při dělení
a sloučení
proudí v odpalištích, při výměně
velikosti
vzduchové potrubí (expanze - v difuzoru,
zúžení - ve zmatku), u vchodu do
vzduchové potrubí popř
průplavu a východu z něj, jakož i místy
instalací
ovládací zařízení (škrticí klapky,
brány, bránice) dochází k poklesu
průtokový tlak
pohybující se vzduch. V uvedeném
místa probíhající
restrukturalizace polí rychlosti vzduchu v
vzduchovodu a vytváření vírových zón
u stěn, který je doprovázen
ztráta energie proudění. zarovnání
proudění se vyskytuje v určité vzdálenosti
po průchodu
tato místa. Podmíněně, pro pohodlí
aerodynamický výpočet, ztráta
tlak v místním
odpory jsou považovány za koncentrované.

Ztráty
tlak v místním odporu
odhodlaný
podle vzorce

(7)

kde
–
koeficient místního odporu
(obvykle,
v některých případech existuje
záporná hodnota při výpočtu
by měl
vzít v úvahu znamení).

Poměr odkazuje na
na nejvyšší rychlost
v úzkém úseku úseku nebo rychlosti
v sekci
sekce s nižším průtokem (v odpališti).
V tabulkách
lokální koeficienty odporu
udává, ke které rychlosti se vztahuje.

Ztráty
tlak v místních odporech
děj, z,
vypočítané podle vzorce

(8)

kde

- součet
lokální koeficienty odporu
Umístění zapnuto.

Jsou běžné
ztráta tlaku v sekci potrubí
délka,
m, za přítomnosti místních odporů:

(9)

kde
– ztráty
tlak na 1 m délky potrubí;

– ztráty
tlak v místních odporech
místo.