יסודות חישוב אווירודינמי של תעלות אוויר. מבחר מעריצים

שלב ראשון

זה כולל חישוב אווירודינמי של מערכות מיזוג או אוורור מכאניות הכולל מספר פעולות עוקבות, נערך דיאגרמת פרספקטיבה הכוללת אוורור: הן אספקה ​​והן פליטה ומוכן לחישוב.

מידות שטח החתך של תעלות האוויר נקבעות בהתאם לסוגן: עגול או מלבני.

היווצרות סכימה

הסכימה מנוסחת באקסונומטריה בקנה מידה של 1:100. זה מציין את הנקודות עם מכשירי אוורור ממוקמים ואת צריכת האוויר העובר דרכם.

כאשר בונים כביש מהיר, כדאי לשים לב לאיזו מערכת מתכננים: אספקה ​​או פליטה

לְסַפֵּק

כאן נבנה קו החישוב ממפיץ האוויר המרוחק ביותר עם הצריכה הגבוהה ביותר. הוא עובר דרך גופי אספקה ​​כגון תעלות אוויר ויחידת אוורור עד למקום נטילת האוויר. אם המערכת חייבת לשרת מספר קומות, אז מפיץ האוויר ממוקם על האחרונה.

פְּלִיטָה

נבנה קו ממכשיר הפליטה המרוחק ביותר, הצורך את זרימת האוויר למקסימום, דרך הקו הראשי להתקנת המנדף ובהמשך לפיר שדרכו משתחרר האוויר.

אם אוורור מתוכנן למספר רמות והתקנת מכסה המנוע ממוקמת על הגג או עליית הגג, אז קו החישוב צריך להתחיל עם מכשיר חלוקת האוויר של הקומה הנמוכה ביותר או המרתף, הכלול גם במערכת. אם התקנת מכסה המנוע ממוקמת במרתף, אז ממכשיר חלוקת האוויר של הקומה האחרונה.

כל קו החישוב מחולק למקטעים, כל אחד מהם הוא קטע של הצינור עם המאפיינים הבאים:

• צינור אוויר באותו גודל מקטע;
• מחומר אחד;
• עם צריכת אוויר קבועה.

השלב הבא הוא מספור הקטעים. זה מתחיל עם מכשיר הפליטה הרחוק ביותר או מפיץ אוויר, לכל אחד מוקצה מספר נפרד. הכיוון הראשי - הכביש המהיר מודגש בקו עבה.

יתר על כן, על בסיס הסכימה האקסונומטרית עבור כל מקטע, אורכו נקבע, תוך התחשבות בקנה המידה וצריכת האוויר. האחרון הוא סכום כל הערכים של זרימת האוויר הנצרכת הזורם דרך הענפים הסמוכים לכביש המהיר. הערך של המדד, המתקבל כתוצאה מסיכום רציף, צריך לעלות בהדרגה.

קביעת ערכי ממדים של קטעי תעלות אוויר

זה נעשה על בסיס אינדיקטורים כגון:

• צריכת אוויר בסגמנט;
• ערכים מומלצים נורמטיביים למהירות זרימת האוויר הם: בכבישים מהירים - 6m/s, במכרות שבהם האוויר נקלט - 5m/s.

הערך המימדי הראשוני של הצינור מחושב על הקטע, אשר מופחת לתקן הקרוב ביותר. אם נבחר תעלה מלבנית, אזי הערכים נבחרים על סמך מידות הצדדים, שהיחס ביניהם הוא לא יותר מ-1 ל 3.

נתונים ראשוניים לחישובים

כאשר ערכת מערכת האוורור ידועה, הממדים של כל צינורות האוויר נבחרים ונקבע ציוד נוסף, הסכימה מתוארת בהקרנה איזומטרית חזיתית, כלומר, אקונומטריה. אם זה מבוצע בהתאם לתקנים הנוכחיים, אז כל המידע הדרוש לחישוב יהיה גלוי על השרטוטים (או הסקיצות).

1. בעזרת תוכניות קומה, אתה יכול לקבוע את אורך הקטעים האופקיים של תעלות אוויר. אם בתרשים האקסונומטרי יש סימנים של הגבהים שבהם הערוצים עוברים, אז יתוודע גם אורך החתכים האופקיים.אחרת, יידרשו קטעים של הבניין עם מסלולי תעלות אוויר מונחים. ובמקרה הקיצוני, כאשר אין מספיק מידע, יהיה צורך לקבוע את האורכים הללו באמצעות מדידות באתר ההתקנה.
2. התרשים צריך להראות בעזרת סמלים את כל הציוד הנוסף המותקן בערוצים. אלה יכולים להיות דיאפרגמות, בולמים ממונעים, בולמי אש וכן מכשירים להפצה או הוצאת אוויר (סורגים, לוחות, מטריות, מפזרים). כל יחידה של ציוד זה יוצרת התנגדות בנתיב זרימת האוויר, אשר יש לקחת בחשבון בחישוב.
3. בהתאם לתקנות בתרשים, ליד התמונות המותנות של תעלות האוויר יש להדביק את קצבי זרימת האוויר ומידות התעלות. אלו הם הפרמטרים המגדירים לחישובים.
4. כל האלמנטים המעוצבים והמסועפים חייבים לבוא לידי ביטוי גם בתרשים.

אם תוכנית כזו אינה קיימת על נייר או בצורה אלקטרונית, אז תצטרך לצייר אותה לפחות בגרסה טיוטה, אתה לא יכול להסתדר בלעדיה בחישובים.

2. חישוב הפסדי חיכוך

אֲבֵדוֹת
אנרגיות הזרימה מחושבות באופן פרופורציונלי
מה שנקרא
ראש "דינאמי", גודל
pW2/2,
כאשר p היא הצפיפות
אוויר בטמפרטורת זרימה
(נקבע לפי טבלה (1)
ו-(2)), א
W
- מהירות בקטע מסוים של קו המתאר
זרימת אוויר.

הסתיו
לחץ אוויר עקב הפעולה
חיכוך לחשב
לפי נוסחת וייסבך:

=

איפהל
- אורך הקטע של מעגל המחזור, מ',
ד_eq-שווה ערך
חתך קוטר חתך,
M,

ד_eqv=

-מְקַדֵם
התנגדות חיכוך.

מְקַדֵם
הִתנַגְדוּת
החיכוך נקבע על ידי משטר זרימת האוויר
בקטע הנחשב של קו המתאר
תפוצה, או הערך
קריטריון ריינולדס:

מִחָדָשׁ=ד_eq

איפה
Wiד_eq
- מהירות וקוטר שווה ערך
עָרוּץ
ו
מקדם צמיגות קינמטי
אוויר (נקבע לפי הטבלאות
/1/ ו-/2/,
M
/עם.

מַשְׁמָעוּת

לערכיםמִחָדָשׁv
הַפסָקָה 105
-108
(מפותח
נִסעָר
ערך) נקבע על ידי הנוסחה
ניקורדזה:

=3,2
.
10-3—
0,231 .מִחָדָשׁ-0,231

יותר
פרטי בחירה
ניתן להשיג מ- /4/ ו- /5/ ב
/5/
תרשים למציאת
ערכים
,
מקל
חישובים.
ערכים מחושבים
מתבטא בפסקל (Pa).

V
טבלה 3 מסכמת את ערכי ההתחלה
נתונים עבור כל ערוץ
מְהִירוּת,
אורך, חתך רוחב,
קוטר שווה ערך,
עוצמה
קריטריון ריינולדס, מקדם
הִתנַגְדוּת,
דִינָמִי
ראש וערך ההפסדים המחושבים על
חיכוך.

						שולחן 3
מספר ערוץ (תמונה 5)	W, גברת	ו, m2	דeq M	אני, M	W2/2 ח	מִחָדָשׁ		, אבא
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

חישובים
התנגדות חיכוך בתעלות התנור

5.3.
הפסדים "מקומיים".
- מונח זה מתייחס להפסדים
אנרגיה בהם
מקומות שבהם האוויר זורם בפתאומיות
מתרחב או מצטמצם, עובר
סיבובים וכו'.
V
יש מספיק מקומות כאלה לתנור המעוצב
רבים - מחממים, סיבובים
ערוצים, הרחבת או צמצום ערוצים
וכו.
אלה
ההפסדים מחושבים באותו אופן כמו המניה
ראש דינמי ע=W2/2,
מתרבים
זה על מה שנקרא "מקדם".
התנגדות מקומית"
:

סְכוּם
29.4אבא

_{מְקוֹמִי}
=/2

מְקַדֵם
התנגדות מקומית נקבעת
אבל טבלאות /1/ ו-/5/ תלוי בסוג
התנגדות מקומית, ובכלל
מאפיינים. לדוגמה, ב
סוג התנגדות מקומי זה של תנור
מתרחשת היצרות פתאומית
בערוץ 1-2 (ראה איור 7). יחס חתך
(צר עד רחב). מאת
יישום /1 / מצא
=0,25

= 160Pa,

בהחלט
מקומי אחר
אֲבֵדוֹת. נחוץ
שים לב שבמקרים מסוימים מקומיים
נובעים הפסדים
פעולה של שני סוגי התנגדות בו זמנית.
למשל, יש
מקם את סיבוב הערוץ ובו זמנית
שינוי בחתך הרוחב שלו (הצטמצמות
או הארכה) יש לבצע
חישוב הפסד עבור
בשני המקרים ולצרף את התוצאות.
תוצאות חישובי הפסד מקומיים
מסוכמים בטבלה 4

№	סוג מְקוֹמִי הִתנַגְדוּת	W, גברת		אבא	הערה.
	פִּתְאוֹמִי הֲצָרָה	43,4	0,125	160	לא. לפי הטבלה
1-1	תור ב-90 מעלות	25	1,5	318	~
2-3	מְעוּגָל תור	25	הו,1	21,3	~
3	צמצם פנימה זְרִימָה (תנורי חימום)	35,8	3,6	601	~
3-4	מְעוּגָל תור	21,7	0,28	44,8	~
4-1	תור ב-90 עם הרחבה	28,9	0,85	241	~
4-1	פִּתְאוֹמִי הֲצָרָה	28,9	0,09	25,5	~

סְכוּם

=1411.6 פא

סך הכל
אֲבֵדוֹת:

=30 + 1410 =1440 פא

מעריצים
לבחור לפי תכונות
צֶנטרִיפוּגָלִי

מעריצים
, ככל הנראה עבור VRS סוג מס' 10
(עובד

גַלגַל
קוֹטֶר 1000
מ"מ).

ל
ביצועים 21,5
M3/עם
והלחץ הנדרש H>1440

אבא..
אנחנו מקבלים: נ=550
סל"ד;

,5;
נ_פֶּה
25
קילוואט.

יחידת הנעה
מאוורר ממנוע אסינכרוני,
כּוֹחַ 30
קילוואט
סוּג
JSC
בְּ- 720
סל"ד,
באמצעות כונן V-V.

שלב שני

כאן, מחווני גרר אווירודינמיים מחושבים. לאחר בחירת החתכים הסטנדרטיים של תעלות האוויר, מצוין ערך מהירות זרימת האוויר במערכת.

חישוב אובדן לחץ חיכוך

השלב הבא הוא לקבוע את אובדן לחץ החיכוך הספציפי בהתבסס על נתונים טבלאיים או נומוגרמות. במקרים מסוימים, מחשבון יכול להיות שימושי לקביעת אינדיקטורים המבוססים על נוסחה המאפשרת לך לחשב עם שגיאה של 0.5 אחוז. כדי לחשב את הערך הכולל של המחוון המאפיין את אובדן הלחץ בכל הקטע, יש צורך להכפיל את המחוון הספציפי שלו באורך. בשלב זה יש לקחת בחשבון גם מקדם תיקון לחספוס. זה תלוי בגודל החספוס המוחלט של חומר צינור מסוים, כמו גם במהירות.

חישוב מדד הלחץ הדינמי על הקטע

כאן, מחוון המאפיין את הלחץ הדינמי בכל קטע נקבע על סמך הערכים:

• קצב זרימת האוויר במערכת;
• צפיפות מסת האוויר בתנאים סטנדרטיים, שהיא 1.2 ק"ג/מ"ק.

קביעת ערכי התנגדות מקומיים בחתכים

ניתן לחשב אותם ממקדמי התנגדות מקומיים. הערכים שהתקבלו מסוכמים בצורה טבלה, הכוללת נתונים מכל המקטעים, ולא רק מקטעים ישרים, אלא גם מספר חלקים בצורת. השם של כל אלמנט מוזן בטבלה, הערכים התואמים ומאפייני הלהקה מצוינים גם שם, לפיהם נקבע מקדם ההתנגדות המקומית. ניתן למצוא אינדיקטורים אלו בחומרי העזר הרלוונטיים לבחירת ציוד למתקני אוורור.

בנוכחות מספר רב של אלמנטים במערכת או בהיעדר ערכים מסוימים של המקדמים, נעשה שימוש בתוכנית המאפשרת לבצע במהירות פעולות מסורבלות ולייעל את החישוב בכללותו. ערך ההתנגדות הכולל מוגדר כסכום המקדמים של כל מרכיבי המקטע.

חישוב הפסדי לחץ על התנגדויות מקומיות

לאחר חישוב הערך הכולל הסופי של המחוון, הם ממשיכים לחישוב הפסדי לחץ באזורים המנותחים. לאחר חישוב כל המקטעים של הקו הראשי, המספרים שהתקבלו מסוכמים ונקבע ערך ההתנגדות הכולל של מערכת האוורור.

חישוב תעלות אוויר למערכות אספקה ​​ופליטות של אוורור מכני וטבעי

אווירודינמי
חישוב של תעלות אוויר מופחת בדרך כלל
כדי לקבוע את מידות הרוחביות שלהם
סָעִיף,
כמו גם הפסדי לחץ על פרט
עלילות
ובמערכת כולה. ניתן לקבוע
עלויות
אוויר עבור מידות נתונות של תעלות אוויר
ולחץ דיפרנציאלי ידוע במערכת.

בְּ
חישוב אווירודינמי של תעלות אוויר
מערכות אוורור מוזנחות בדרך כלל
דחיסה
להזיז אוויר וליהנות
ערכי לחץ יתר, בהנחה
עבור מותנה
אפס לחץ אטמוספרי.

בְּ
תנועת אוויר דרך הצינור בכל
רוחבי
חתך זרימה ישנם שלושה סוגים
לַחַץ:
סטָטִי,
דִינָמִי
ו לְהַשְׁלִים.

סטָטִי
לַחַץ
קובע את הפוטנציאל
אנרגיה 1 מ"ק
אוויר בחלק הנדון (עמ'_רחוב
שווה ללחץ על קירות הצינור).

דִינָמִי
לַחַץ
היא האנרגיה הקינטית של הזרימה,
קשור ל-1 מ"ק
אוויר, נחוש
לפי הנוסחה:

(1)

איפה
- צפיפות
אוויר, ק"ג/מ"ק;
- מהירות
תנועת אוויר בקטע, m/s.

לְהַשְׁלִים
לַחַץ
שווה לסכום של סטטי ודינמי
לַחַץ.

(2)

באופן מסורתי
בעת חישוב רשת התעלות, הוא משמש
המונח "הפסד".
לַחַץ"
("אֲבֵדוֹת
זרימת אנרגיה").

אֲבֵדוֹת
לחץ (מלא) במערכת האוורור
מורכבים מהפסדי חיכוך ו
הפסדים מקומיים
התנגדויות (ראה: חימום ו
אוורור, חלק 2.1 "אוורור"
ed. V.N. בוגוסלובסקי, מ., 1976).

אֲבֵדוֹת
לחצי החיכוך נקבעים על ידי
נוּסחָה
דארסי:

(3)

איפה
- מקדם
התנגדות חיכוך, אשר
מחושב לפי הנוסחה האוניברסלית
גֵיהִנוֹם. אלטשוליה:

(4)

איפה
- קריטריון ריינולדס; K - גובה
תחזיות חספוס (אבסולוטי
חִספּוּס).
חישובי אובדן לחץ הנדסי
חיכוך
,
Pa (ק"ג/מ"ר),
בצינור אוויר עם אורך /, מ ', נקבעים
לפי ביטוי

(5)

איפה
– הפסדים
לחץ לכל 1 מ"מ של אורך צינור,
Pa/m [kg/(m2
* M)].

ל
הגדרות רנערך
טבלאות ונומוגרמות. נומוגרמות (איור.
1 ו-2) בנויים לתנאים: צורת חתך
קוטר עיגול צינור,
לחץ אוויר 98 kPa (1 atm), טמפרטורה
20 מעלות צלזיוס, חספוס = 0.1 מ"מ.

ל
חישוב תעלות אוויר ותעלות
נעשה שימוש בקטעים מלבניים
טבלאות ונומוגרמות
עבור תעלות עגולות, הצגת ב
זֶה
קוטר שווה ערך של מלבני
צינור, שבו אובדן הלחץ
לחיכוך פנימה
עָגוֹל
ומלבנית
~
תעלות אוויר שוות.

V
תרגול עיצוב שהתקבל
התפשטות
שלושה סוגים של קטרים ​​שווים:

■ לפי מהירות

בְּ-
זוגיות של מהירויות

■ על ידי
צְרִיכָה

בְּ-
הון עצמי בעלויות

■ על ידי
שטח חתך

אם שווה
שטחי חתך

בְּ
חישוב תעלות אוויר עם חספוס
קירות,
שונה מזה שנקבע ב
טבלאות או נומוגרמות (K = OD mm),
לעשות תיקון ל
ערך טבלאי של הפסדים ספציפיים
לחץ על
חיכוך:

(6)

איפה
- טבלה
ערך אובדן לחץ ספציפי
עבור חיכוך;
- מקדם
תוך התחשבות בחספוס הקירות (טבלה 8.6).

אֲבֵדוֹת
לחץ בהתנגדויות מקומיות. V
מקומות של סיבוב של הצינור, בעת חלוקה
ומיזוג
זורם בטיז, בעת שינוי
גדלים
צינור אוויר (הרחבה - במפזר,
התכווצות - בבלבול), בכניסה ל
צינור אוויר או
תעלה ויציאה ממנה, וכן במקומות
התקנות
התקני שליטה (מצערות,
שערים, דיאפרגמות) יש ירידה
לחץ זרימה
אוויר נע. במפורט
מקומות שקורים
ארגון מחדש של שדות מהירות אוויר ב
צינור אוויר והיווצרות אזורי מערבולת
בקירות, אשר מלווה
אובדן אנרגיית זרימה. יישור
זרימה מתרחשת במרחק מסוים
לאחר שעבר
המקומות האלו. בתנאי, מטעמי נוחות
חישוב אווירודינמי, אובדן
לחץ מקומי
התנגדויות נחשבות מרוכזות.

אֲבֵדוֹת
לחץ בהתנגדות מקומית
נחוש בדעתו
לפי הנוסחה

(7)

איפה
–
מקדם התנגדות מקומי
(בְּדֶרֶך כְּלַל,
במקרים מסוימים יש
ערך שלילי, בעת החישוב
צריך
לקחת בחשבון את השלט).

יחס מתייחס ל
למהירות שיא
בקטע הצר של הקטע או המהירות
בסעיף
קטע עם קצב זרימה נמוך יותר (בטי).
בטבלאות
מקדמי התנגדות מקומיים
מציין לאיזו מהירות הוא מתייחס.

אֲבֵדוֹת
לחץ בהתנגדויות מקומיות
עלילה, ז,
מחושב לפי הנוסחה

(8)

איפה

- סכום
מקדמי התנגדות מקומיים
מיקום מופעל.

נפוצים
אובדן לחץ בקטע הצינור
אורך,
מ', בנוכחות התנגדויות מקומיות:

(9)

איפה
– הפסדים
לחץ לכל 1 מ' של אורך צינור;

– הפסדים
לחץ בהתנגדויות מקומיות
אֲתַר.