Bühne eins
Dazu gehört eine aerodynamische Berechnung mechanischer Klimatisierungs- oder Lüftungssysteme, die eine Reihe von aufeinanderfolgenden Operationen umfasst: Es wird ein perspektivisches Diagramm erstellt, das die Lüftung umfasst: sowohl Zuluft als auch Abluft, und für die Berechnung vorbereitet.
Die Abmessungen der Querschnittsfläche der Luftkanäle werden je nach Typ bestimmt: rund oder rechteckig.
Schemabildung
Das Schema ist in Axonometrie im Maßstab 1:100 erstellt. Es zeigt die Punkte mit angeordneten Lüftungsgeräten und den Verbrauch der durch sie strömenden Luft an.
Beim Bau einer Autobahn sollten Sie darauf achten, welches System ausgelegt wird: Zu- oder Abluft
Liefern
Hier wird die Rechenleitung vom entferntesten Luftverteiler mit dem höchsten Verbrauch aufgebaut. Es gelangt durch Versorgungselemente wie Luftkanäle und Lüftungsgerät bis zur Entnahmestelle. Wenn das System mehrere Etagen bedienen muss, befindet sich der Luftverteiler auf der letzten Etage.
Auspuff
Von der am weitesten entfernten Absaugvorrichtung, die den Luftstrom maximal verbraucht, wird eine Leitung durch die Hauptleitung zum Einbau der Haube und weiter zum Schacht gebaut, durch den die Luft abgelassen wird.
Wenn die Lüftung über mehrere Ebenen geplant ist und die Installation der Dunstabzugshaube auf dem Dach oder Dachboden erfolgt, sollte die Berechnungslinie mit der ebenfalls im System enthaltenen Luftverteilungsvorrichtung des untersten Stockwerks oder Kellers beginnen. Befindet sich die Dunstabzugshaube im Keller, dann ab der Luftverteileinrichtung des letzten Stockwerks.
Die gesamte Berechnungslinie ist in Segmente unterteilt, von denen jedes ein Abschnitt des Kanals mit folgenden Eigenschaften ist:
- Luftkanal mit der gleichen Querschnittsgröße;
- aus einem Material;
- bei konstantem Luftverbrauch.
Der nächste Schritt ist die Nummerierung der Segmente. Es beginnt mit dem am weitesten entfernten Abluftgerät oder Luftverteiler, jedem wird eine eigene Nummer zugeordnet. Die Hauptrichtung - die Autobahn ist mit einer dicken Linie hervorgehoben.
Ferner wird auf der Grundlage des axonometrischen Schemas für jedes Segment seine Länge unter Berücksichtigung des Maßstabs und des Luftverbrauchs bestimmt. Letzteres ist die Summe aller Werte des verbrauchten Luftstroms, der durch die an die Autobahn angrenzenden Zweige fließt. Der Wert des Indikators, der durch sequentielle Summierung erhalten wird, sollte allmählich steigen.
Bestimmung der Maßwerte von Luftkanalabschnitten
Es wird auf der Grundlage solcher Indikatoren erstellt wie:
- Luftverbrauch im Segment;
- normative empfohlene Werte für die Geschwindigkeit des Luftstroms sind: auf Autobahnen - 6 m / s, in Minen, in denen Luft angesaugt wird - 5 m / s.
Der vorläufige Maßwert des Kanals wird auf dem Segment berechnet, das auf die nächste Norm reduziert wird. Wenn ein rechteckiger Kanal ausgewählt wird, werden die Werte basierend auf den Abmessungen der Seiten ausgewählt, zwischen denen das Verhältnis besteht nicht mehr als 1 to 3.
Anfangsdaten für Berechnungen
Wenn das Schema des Lüftungssystems bekannt ist, die Abmessungen aller Luftkanäle ausgewählt und zusätzliche Geräte bestimmt sind, wird das Schema in einer frontalen isometrischen Projektion, dh Axonometrie, dargestellt. Wenn es nach den aktuellen Normen durchgeführt wird, sind alle für die Berechnung erforderlichen Informationen auf den Zeichnungen (oder Skizzen) ersichtlich.
- Mit Hilfe von Grundrissen können Sie die Länge der horizontalen Abschnitte von Luftkanälen bestimmen. Wenn auf dem axonometrischen Diagramm Markierungen der Höhen vorhanden sind, in denen die Kanäle verlaufen, wird auch die Länge der horizontalen Abschnitte bekannt.Ansonsten sind Gebäudeteile mit verlegten Luftführungswegen erforderlich. Und im Extremfall, wenn keine ausreichenden Informationen vorliegen, müssen diese Längen durch Messungen am Einbauort ermittelt werden.
- Das Diagramm sollte mit Hilfe von Symbolen alle zusätzlichen Geräte zeigen, die in den Kanälen installiert sind. Dies können Membranen, motorisierte Klappen, Brandschutzklappen sowie Vorrichtungen zum Verteilen oder Abziehen von Luft (Gitter, Paneele, Schirme, Diffusoren) sein. Jede Einheit dieses Geräts erzeugt einen Widerstand im Weg des Luftstroms, der bei der Berechnung berücksichtigt werden muss.
- In Übereinstimmung mit den Vorschriften auf dem Diagramm sollten neben den bedingten Bildern der Luftkanäle die Luftdurchsätze und die Abmessungen der Kanäle angebracht werden. Dies sind die bestimmenden Parameter für Berechnungen.
- Alle Form- und Verzweigungselemente müssen sich auch im Diagramm widerspiegeln.
Wenn ein solches Schema nicht auf Papier oder in elektronischer Form existiert, müssen Sie es zumindest in einer Entwurfsversion zeichnen, Sie können bei Berechnungen nicht darauf verzichten.
2. Berechnung der Reibungsverluste
Verluste
Strömungsenergien werden anteilig berechnet
sogenannt
"dynamischer" Kopf, Größe
pW2/2,
wobei p die Dichte ist
Luft bei Vorlauftemperatur
(ermittelt nach Tabelle (1)
und (2)), a
W
- Geschwindigkeit in einem bestimmten Abschnitt der Kontur
Luftzirkulation.
Der Herbst
Luftdruck aufgrund der Aktion
Reibung berechnen
nach der Weisbach-Formel:
=
wol
— Länge des Abschnitts des Zirkulationskreislaufs, m,
DGl-Äquivalent
Abschnitt Querschnittsdurchmesser,
m,
DGlv=
-Koeffizient
Reibungswiderstand.
Koeffizient
Widerstand
Die Reibung wird durch das Luftströmungsregime bestimmt
im betrachteten Abschnitt der Kontur
Zirkulation oder der Wert
Reynolds-Kriterium:
Betreff=
DGl
wo
WiDGl
- Geschwindigkeit und äquivalenter Durchmesser
Kanal
und
kinematischer Viskositätskoeffizient
Luft (ermittelt nach den Tabellen
/1/ und /2/,
m
/Mit.
Bedeutung
für WerteBetreffv
Intervall 105
-108
(entwickelt
turbulent
Wert) wird durch die Formel bestimmt
Nikuradse:
=3,2
.
10-3—
0,231 .Betreff-0,231
Mehr
Auswahldetails
erhältlich unter /4/ und /5/ B
/5/
ein Diagramm zum Finden
Werte
,
Erleichterung
Berechnungen.
Berechnete Werte
ausgedrückt in Pascal (Pa).
v
Tabelle 3 fasst die Werte der Initiale zusammen
Daten für jeden Kanal
Geschwindigkeit,
Länge, Querschnitt,
äquivalenter Durchmesser,
Größe
Reynolds-Kriterium, Koeffizient
Widerstand,
dynamisch
Kopf und den Wert der berechneten Verluste auf
Reibung.
|
Tisch 3 |
||||||||
|
Kanal Nummer |
W, Frau |
F, m2 |
DGl m |
Ich, |
|
Betreff |
|
|
|
1 |
15 |
0.8 |
0,77 |
1,0 |
76,5 |
3,5 |
0,015 |
1,5 |
|
2 |
25 |
0,87 |
0,88 |
1,75 |
212,5 |
6,7 |
0,013 |
5,5 |
|
3 |
21,7 |
1,0 |
0,60 |
3,0 |
160,1 |
3,9 |
0,014 |
11,2 |
|
4 |
28,9 |
0,75 |
0,60 |
1,75 |
283,9 |
5,3 |
0,0135 |
11,2 |
W2/2
,
Berechnungen
Reibungswiderstand in den Ofenkanälen
5.3.
"Lokale" Verluste
- Dieser Begriff bezieht sich auf Verluste
Energie in denen
Orte, an denen die Luft plötzlich strömt
erweitert oder verengt, erfährt
Wendungen usw.
v
es gibt genug solche Plätze für den entworfenen Ofen
viele - Heizungen, Wendungen
Kanäle, Kanäle erweitern oder verengen
usw.
Diese
Verluste werden wie die Aktie berechnet
dynamischer Kopf P=W2/2,
multiplizieren
es auf den sogenannten "Koeffizienten
lokaler Widerstand"
:
Summe
29.4Pa
lokal
=
/2
Koeffizient
Der lokale Widerstand wird bestimmt
aber Tabellen /1/ und /5/ je nach Typ
lokaler Widerstand und insgesamt
Eigenschaften. Zum Beispiel im
dieser lokale Widerstandstyp des Ofens
Es kommt zu einer plötzlichen Verengung
in Kanal 1-2 (siehe Abb. 7). Schnittverhältnis
(schmal bis breit).
Anwendung /1 / find
=0,25
= 160 Pa,
Absolut
andere lokale
Verluste. Notwendig
Beachten Sie, dass in einigen Fällen lokal
Verluste sind fällig
die Wirkung von zwei Arten von Widerstand gleichzeitig.
Zum Beispiel hat
platzieren Sie den Kanal drehen und gleichzeitig
Querschnittsveränderung (Verengung
oder Verlängerung) durchgeführt werden
Verlustrechnung für
beide Fälle und addieren Sie die Ergebnisse.
Ergebnisse lokaler Verlustberechnungen
in Tabelle 4 zusammengefasst
|
№ |
Eine Art |
W, Frau |
|
|
Notiz. |
|
plötzlich |
43,4 |
0,125 |
160 |
Nö. laut Tabelle |
|
|
1-1 |
Dreh dich |
25 |
1,5 |
318 |
~ |
|
2-3 |
gerundet |
25 |
Ö,1 |
21,3 |
~ |
|
3 |
Blende ein
fließen |
35,8 |
3,6 |
601 |
~ |
|
3-4 |
gerundet |
21,7 |
0,28 |
44,8 |
~ |
|
4-1 |
Dreh dich |
28,9 |
0,85 |
241 |
~ |
|
4-1 |
plötzlich |
28,9 |
0,09 |
25,5 |
~ |
Pa
Summe
= 1411,6 Pa
Gesamt
Verluste:
=30 + 1410 =1440 Pa
Fans
nach Merkmalen auswählen
zentrifugal
Fans
, vermutlich für VRS Typ Nr. 10
(Arbeiten
Rad
Durchmesser 1000
mm).
Für
Leistung 21,5
m3/Mit
und dem erforderlichen Druck H>1440
Pa..
Wir bekommen: n=550
Drehzahl;
,5;
nMund
25
kW.
Antriebseinheit
Lüfter vom Asynchronmotor,
Energie 30
kW
Typ
JSC
beim 720
U/min,
über einen Keilriemenantrieb.
Stufe zwei
Hier werden Luftwiderstandsanzeiger berechnet. Nach Auswahl der Standardquerschnitte der Luftkanäle wird der Wert der Luftströmungsgeschwindigkeit im System angegeben.
Berechnung des Reibungsdruckverlusts
Im nächsten Schritt wird anhand von Tabellendaten oder Nomogrammen der spezifische Reibdruckverlust ermittelt. In einigen Fällen kann ein Taschenrechner hilfreich sein, um Indikatoren anhand einer Formel zu ermitteln, mit der Sie mit einem Fehler von 0,5 Prozent rechnen können. Um den Gesamtwert des Indikators zu berechnen, der den Druckverlust im gesamten Abschnitt charakterisiert, muss sein spezifischer Indikator mit der Länge multipliziert werden. An dieser Stelle sollte auch ein Korrekturfaktor für die Rauheit berücksichtigt werden. Sie hängt von der Größe der absoluten Rauhigkeit eines bestimmten Kanalmaterials sowie von der Geschwindigkeit ab.
Berechnung des dynamischen Druckindex auf dem Segment
Dabei wird anhand der Werte eine Kennzahl ermittelt, die den Staudruck in jedem Abschnitt charakterisiert:
- Luftdurchsatz im System;
- Luftmassendichte unter Standardbedingungen, die 1,2 kg/m3 beträgt.
Bestimmung lokaler Widerstandswerte in Abschnitten
Sie können aus lokalen Widerstandsbeiwerten berechnet werden. Die erhaltenen Werte werden in Tabellenform zusammengefasst, die Daten aus allen Abschnitten enthält, und zwar nicht nur gerade Segmente, sondern auch mehrere Formteile. Der Name jedes Elements wird in die Tabelle eingetragen, dort werden auch die entsprechenden Werte und Eigenschaften angegeben, anhand derer der Koeffizient des lokalen Widerstands bestimmt wird. Diese Indikatoren sind in den einschlägigen Referenzmaterialien für die Auswahl von Geräten für Lüftungsanlagen zu finden.
Bei Vorhandensein einer großen Anzahl von Elementen im System oder bei Fehlen bestimmter Werte der Koeffizienten wird ein Programm verwendet, mit dem Sie schnell umständliche Operationen ausführen und die Berechnung insgesamt optimieren können. Der Gesamtwiderstandswert ist definiert als die Summe der Koeffizienten aller Segmentelemente.
Berechnung von Druckverlusten an lokalen Widerständen
Nachdem sie den endgültigen Gesamtwert des Indikators berechnet haben, fahren sie mit der Berechnung der Druckverluste in den analysierten Bereichen fort. Nach Berechnung aller Segmente der Hauptleitung werden die erhaltenen Zahlen aufsummiert und der Gesamtwiderstandswert des Lüftungssystems ermittelt.
Berechnung von Luftkanälen für Zu- und Abluftsysteme der mechanischen und natürlichen Lüftung
Aerodynamisch
Berechnung von Luftkanälen ist in der Regel reduziert
um die Abmessungen ihrer Quer zu bestimmen
Sektion,
sowie Druckverluste auf einzelne
Grundstücke
und im Gesamtsystem. Kann bestimmt werden
Kosten
Luft für gegebene Abmessungen von Luftkanälen
und bekannter Differenzdruck im System.
Beim
Aerodynamische Berechnung von Luftkanälen
Lüftungssysteme werden in der Regel vernachlässigt
Komprimierbarkeit
Luft bewegen und genießen
Überdruckwerte vorausgesetzt
für eine Bedingung
Null Atmosphärendruck.
Beim
Bewegung der Luft durch den Kanal in jedem
quer
Strömungsquerschnitt gibt es drei Arten
Druck:
statisch,
dynamisch
und Komplett.
statisch
Druck
bestimmt das Potential
Energie 1 m3
Luft im betrachteten Abschnitt (Sst
gleich dem Druck auf die Kanalwände).
dynamisch
Druck
ist die kinetische Energie der Strömung,
bezogen auf 1 m3
Luft, bestimmt
nach der formel:
(1)
wo
- Dichte
Luft, kg/m3;
- Geschwindigkeit
Luftbewegung im Schnitt, m/s.
Vollständig
Druck
gleich der Summe aus Statik und Dynamik
Druck.
(2)
Traditionell
Bei der Berechnung des Kanalnetzes wird es verwendet
Der Begriff „Verlust
Druck"
("Verluste
Energie fließen“).
Verluste
Druck (voll) im Lüftungssystem
bestehen aus Reibungsverlusten u
Verluste im Lokal
Widerstände (siehe: Heizung u
Lüftung, Teil 2.1 „Lüftung“
ed. VN Bogoslovsky, M., 1976).
Verluste
Reibungsdrücke werden bestimmt durch
Formel
Darcy:
(3)
wo
- Koeffizient
Reibungswiderstand, der
nach der Universalformel berechnet
HÖLLE. Altshulya:
(4)
wo
– Reynolds-Kriterium; K - Höhe
Rauheitsprojektionen (absolut
Rauheit).
technische Druckverlustberechnungen
Reibung
,
Pa (kg/m2),
in einem Luftkanal mit einer Länge /, m, ermittelt werden
per Ausdruck
(5)
wo
– Verluste
Druck pro 1 mm Kanallänge,
Pa/m [kg/(m2
* m)].
Für
Definitionen Raufgezogen
Tabellen und Nomogramme. Nomogramme (Abb.
1 und 2) sind für die Bedingungen gebaut: Schnittform
Kanalkreisdurchmesser,
Luftdruck 98 kPa (1 atm), Temperatur
20°C, Rauheit = 0,1 mm.
Für
Berechnung von Luftkanälen und -kanälen
rechteckige Abschnitte verwendet werden
Tabellen und Nomogramme
für runde Kanäle, Einführung bei
Dies
äquivalenter Durchmesser eines Rechtecks
Kanal, in dem der Druckverlust
für Reibung ein
runden
und rechteckig
~
Luftkanäle sind gleich.
v
Entwurfspraxis erhalten
Verbreiten
drei Arten von äquivalenten Durchmessern:
■ nach Geschwindigkeit
beim
Parität der Geschwindigkeiten
■ von
Verbrauch
beim
Eigenkapital kosten
■ von
Querschnittsfläche
wenn gleich
Querschnittsflächen
Beim
Berechnung von Luftkanälen mit Rauheit
Wände,
anders als in vorgesehen
Tabellen oder Nomogramme (K = OD mm),
eine Korrektur vornehmen
Tabellenwert der spezifischen Verluste
Druck auf
Reibung:
(6)
wo
- tabellarisch
spezifischer Druckverlustwert
für Reibung;
- Koeffizient
unter Berücksichtigung der Rauheit der Wände (Tab. 8.6).
Verluste
Druck auf lokale Widerstände. v
Drehorte des Kanals beim Teilen
und Fusion
fließt in T-Stücken, beim Wechseln
Größen
Luftkanal (Erweiterung - im Diffusor,
Einschnürung - im Konfuser), am Eingang zu
Luftkanal bzw
Kanal und Ausgang davon, sowie an Orten
Installationen
Steuergeräte (Gashebel,
Tore, Membranen) gibt es einen Tropfen
Fließdruck
sich bewegende Luft. Im angegebenen
Orte los
Umstrukturierung von Luftgeschwindigkeitsfeldern in
Luftkanal und die Bildung von Wirbelzonen
an den Wänden, die begleitet wird
Verlust von Strömungsenergie. Ausrichtung
Strömung tritt in einiger Entfernung auf
nach dem Passieren
diese Orte. Bedingt, der Bequemlichkeit halber
aerodynamische Berechnung, Verlust
Druck vor Ort
Widerstände gelten als konzentriert.
Verluste
Druck im lokalen Widerstand
bestimmt
laut Formel
(7)
wo
–
lokaler Widerstandskoeffizient
(in der Regel,
in einigen Fällen gibt es
negativer Wert, bei der Berechnung
sollen
Vorzeichen beachten).
Verhältnis bezieht sich auf
bis zur Höchstgeschwindigkeit
im engen Abschnitt des Abschnitts oder der Geschwindigkeit
im Abschnitt
Abschnitt mit geringerem Durchfluss (in einem T-Stück).
In Tabellen
lokale Widerstandskoeffizienten
gibt an, auf welche Geschwindigkeit es sich bezieht.
Verluste
Druck auf lokale Widerstände
Handlung, z,
nach der Formel berechnet
(8)
wo
- Summe
lokale Widerstandskoeffizienten
Standort an.
Sind üblich
Druckverlust im Kanalabschnitt
Länge,
m, bei Vorhandensein lokaler Widerstände:
(9)
wo
– Verluste
Druck pro 1 m Kanallänge;
– Verluste
Druck auf lokale Widerstände
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