Estágio um
Isso inclui um cálculo aerodinâmico dos sistemas mecânicos de ar condicionado ou ventilação, que inclui uma série de operações sequenciais.Um diagrama em perspectiva é elaborado, incluindo ventilação: tanto de alimentação quanto de exaustão, e é preparado para o cálculo.
As dimensões da área da seção transversal dos dutos de ar são determinadas dependendo do tipo: redondo ou retangular.
Formação do esquema
O esquema é elaborado em axonometria com escala de 1:100. Indica os pontos com dispositivos de ventilação localizados e o consumo de ar que passa por eles.
Ao construir uma rodovia, deve-se atentar para qual sistema está sendo projetado: alimentação ou exaustão
Fornecem
Aqui a linha de cálculo é construída a partir do distribuidor de ar mais remoto e de maior consumo. Ele passa por elementos de alimentação, como dutos de ar e unidade de ventilação, até o local de entrada do ar. Se o sistema deve atender vários andares, o distribuidor de ar está localizado no último.
escape
Uma linha é construída desde o dispositivo de exaustão mais remoto, que consome o fluxo de ar ao máximo, passando pela linha principal até a instalação do exaustor e posteriormente até o poço por onde o ar é liberado.
Se a ventilação for planejada para vários níveis e a instalação do exaustor estiver localizada no telhado ou no sótão, a linha de cálculo deve começar com o dispositivo de distribuição de ar do andar mais baixo ou do porão, que também está incluído no sistema. Se a instalação do exaustor estiver localizada no porão, então a partir do dispositivo de distribuição de ar do último andar.
Toda a linha de cálculo é dividida em segmentos, cada um deles é uma seção do duto com as seguintes características:
- duto de ar do mesmo tamanho de seção;
- de um material;
- com consumo de ar constante.
O próximo passo é a numeração dos segmentos. Começa com o dispositivo de exaustão ou distribuidor de ar mais remoto, cada um recebe um número separado. A direção principal - a rodovia é destacada com uma linha grossa.
Além disso, com base no esquema axonométrico de cada segmento, seu comprimento é determinado, levando em consideração a escala e o consumo de ar. Este último é a soma de todos os valores do fluxo de ar consumido que flui pelos ramais adjacentes à rodovia. O valor do indicador, obtido como resultado da soma seqüencial, deve aumentar gradativamente.
Determinação de valores dimensionais de seções de dutos de ar
É feito com base em indicadores como:
- consumo de ar no segmento;
- os valores normativos recomendados para a velocidade do fluxo de ar são: em rodovias - 6 m / s, em minas onde o ar é aspirado - 5 m / s.
O valor dimensional preliminar do duto é calculado no segmento, que é reduzido ao padrão mais próximo. Se um duto retangular for selecionado, os valores serão selecionados com base nas dimensões dos lados, cuja relação é não mais de 1 a 3.
Dados iniciais para cálculos
Quando o esquema do sistema de ventilação é conhecido, as dimensões de todos os dutos de ar são selecionadas e o equipamento adicional é determinado, o esquema é representado em uma projeção isométrica frontal, ou seja, axonometria. Se for realizado de acordo com as normas atuais, todas as informações necessárias para o cálculo estarão visíveis nos desenhos (ou esboços).
- Usando plantas baixas, você pode determinar o comprimento das seções horizontais dos dutos de ar. Se no diagrama axonométrico houver marcas das alturas em que os canais passam, o comprimento das seções horizontais também será conhecido.Caso contrário, serão necessárias seções do edifício com rotas de dutos de ar estabelecidas. E no caso extremo, quando não houver informações suficientes, esses comprimentos terão que ser determinados usando medições no local de instalação.
- O diagrama deve mostrar com a ajuda de símbolos todos os equipamentos adicionais instalados nos canais. Podem ser diafragmas, amortecedores motorizados, corta-fogo, bem como dispositivos de distribuição ou extração de ar (grelhas, painéis, guarda-chuvas, difusores). Cada peça deste equipamento cria resistência no trajeto do fluxo de ar, que deve ser levada em consideração no cálculo.
- De acordo com as normas do diagrama, próximo às imagens condicionais dos dutos de ar, devem ser fixadas as taxas de fluxo de ar e as dimensões dos canais. Estes são os parâmetros de definição para os cálculos.
- Todos os elementos moldados e ramificados também devem ser refletidos no diagrama.
Se esse esquema não existir em papel ou em formato eletrônico, você terá que desenhá-lo pelo menos em uma versão de rascunho, não pode prescindir dele nos cálculos.
2. Cálculo de perdas por atrito
Perdas
as energias de fluxo são calculadas proporcionalmente
chamado
cabeça "dinâmica", magnitude
pW2/2,
onde p é a densidade
ar na temperatura de fluxo
(determinado de acordo com a tabela (1)
e (2)), um
C
- velocidade em uma seção específica do contorno
circulação de ar.
A queda
pressão do ar devido à ação
cálculo de atrito
pela fórmula de Weisbach:
=
Ondeeu
— comprimento da seção do circuito de circulação, m,
deq-equivalente
diâmetro da seção transversal da seção,
m,
deqv=
-coeficiente
resistência ao atrito.
Coeficiente
resistência
o atrito é determinado pelo regime de fluxo de ar
na seção considerada do contorno
circulação, ou o valor
Critério de Reynolds:
Ré=
deq
Onde
Wideq
- velocidade e diâmetro equivalente
canal
e
coeficiente de viscosidade cinemática
ar (determinado de acordo com as tabelas
/1/ e /2/,
m
/Com.
Significado
para valoresRév
intervalo 105
-108
(desenvolvido
turbulento
valor) é determinado pela fórmula
Nikuradze:
=3,2
.
10-3—
0,231 .Ré-0,231
Mais
detalhes da seleção
pode ser obtido em /4/ e /5/ B
/5/
um diagrama para encontrar
valores
,
facilitando
cálculos.
Valores calculados
expresso em pascal (Pa).
V
a tabela 3 resume os valores da inicial
dados para cada canal
Rapidez,
comprimento, seção transversal,
diâmetro equivalente,
magnitude
Critério de Reynolds, coeficiente
resistência,
dinâmico
cabeça e o valor das perdas calculadas em
atrito.
|
Tabela 3 |
||||||||
|
número do canal |
C, em |
F, m2 |
deq M |
eu, |
|
Ré |
|
|
|
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
,
Cálculos
resistência ao atrito nos canais do forno
5.3.
Perdas "locais"
- este termo refere-se a perdas
energia naqueles
lugares onde o ar flui de repente
expande ou estreita, sofre
voltas, etc
V
há lugares suficientes para o forno projetado
muitos - aquecedores, voltas
canais, expandindo ou estreitando canais
e etc
Esses
as perdas são calculadas da mesma forma que a parcela
cabeça dinâmica p=C2/2,
multiplicando
no chamado "coeficiente
resistência local"
:
Soma
29.4Pai
local
=
/2
Coeficiente
a resistência local é determinada
mas as tabelas /1/ e /5/ dependendo do tipo
resistência local e
características. Por exemplo, em
este tipo de resistência local do forno
estreitamento súbito ocorre
no canal 1-2 (ver Fig. 7). Proporção da seção
(estreito a largo). Por
aplicativo /1 / encontrar
=0,25
= 160Pa,
Absolutamente
outro local
perdas. Necessário
observe que, em alguns casos, locais
as perdas são devidas
a ação de dois tipos de resistência ao mesmo tempo.
Por exemplo, tem
coloque o canal virar e ao mesmo tempo
mudança em sua seção transversal (estreitamento
ou extensão) deve ser realizado
cálculo de perda para
ambos os casos e somar os resultados.
Resultados dos Cálculos de Perda Local
resumido na tabela 4
|
№ |
Um tipo |
C, em |
|
|
Observação. |
|
repentino |
43,4 |
0,125 |
160 |
Não. de acordo com a tabela |
|
|
1-1 |
Vez |
25 |
1,5 |
318 |
~ |
|
2-3 |
arredondado |
25 |
Oh,1 |
21,3 |
~ |
|
3 |
Abertura em
Stream |
35,8 |
3,6 |
601 |
~ |
|
3-4 |
arredondado |
21,7 |
0,28 |
44,8 |
~ |
|
4-1 |
Vez |
28,9 |
0,85 |
241 |
~ |
|
4-1 |
repentino |
28,9 |
0,09 |
25,5 |
~ |
Pai
Soma
=1411,6 Pa
Total
perdas:
=30 + 1410 =1440Pa
Fãs
escolha de acordo com as características
centrífugo
fãs
, presumivelmente para VRS tipo No. 10
(trabalhando
roda
diâmetro 1000
milímetros).
Por
atuação 21,5
m3/Com
e a pressão necessária H>1440
Pai..
Nós temos: n=550
rpm;
,5;
Nboca
25
kW.
Unidade de acionamento
ventilador do motor assíncrono,
potência 30
kW
modelo
JSC
no 720
rpm,
através de um acionamento por correia em V.
Estágio dois
Aqui, os indicadores de arrasto aerodinâmico são calculados. Depois de escolher as seções padrão dos dutos de ar, o valor da velocidade do fluxo de ar no sistema é especificado.
Cálculo de Perda de Pressão de Fricção
O próximo passo é determinar a perda de pressão de atrito específica com base em dados tabulares ou nomogramas. Em alguns casos, uma calculadora pode ser útil para determinar indicadores com base em uma fórmula que permite calcular com um erro de 0,5%. Para calcular o valor total do indicador que caracteriza a perda de pressão em toda a seção, é necessário multiplicar seu indicador específico pelo comprimento. Um fator de correção para rugosidade também deve ser levado em consideração nesta fase. Depende da magnitude da rugosidade absoluta de um material de duto específico, bem como da velocidade.
Cálculo do índice de pressão dinâmica no segmento
Aqui, um indicador que caracteriza a pressão dinâmica em cada seção é determinado com base nos valores:
- vazão de ar no sistema;
- densidade de massa do ar em condições padrão, que é de 1,2 kg/m3.
Determinação de valores de resistência local em seções
Eles podem ser calculados a partir de coeficientes de resistência locais. Os valores obtidos são resumidos em uma forma tabular, que inclui dados de todas as seções, e não apenas de segmentos retos, mas também de várias peças moldadas. O nome de cada elemento é inserido na tabela, os valores correspondentes e as características da banda também são indicados lá, pelos quais o coeficiente de resistência local é determinado. Esses indicadores podem ser encontrados nos materiais de referência relevantes para a seleção de equipamentos para instalações de ventilação.
Na presença de um grande número de elementos no sistema ou na ausência de certos valores dos coeficientes, é usado um programa que permite realizar operações complicadas rapidamente e otimizar o cálculo como um todo. O valor da resistência total é definido como a soma dos coeficientes de todos os elementos do segmento.
Cálculo de perdas de pressão em resistências locais
Calculado o valor total final do indicador, procede-se ao cálculo das perdas de pressão nas áreas analisadas. Após o cálculo de todos os segmentos da linha principal, os números obtidos são somados e o valor total da resistência do sistema de ventilação é determinado.
Cálculo de dutos de ar para sistemas de alimentação e exaustão de ventilação mecânica e natural
Aerodinâmico
cálculo de dutos de ar é geralmente reduzido
para determinar as dimensões de suas transversais
seção,
bem como as perdas de pressão sobre os indivíduos
parcelas
e no sistema como um todo. Pode ser determinado
custos
ar para determinadas dimensões de dutos de ar
e pressão diferencial conhecida no sistema.
No
cálculo aerodinâmico de dutos de ar
Os sistemas de ventilação são geralmente negligenciados
compressibilidade
ar em movimento e divirta-se
valores de sobrepressão, assumindo
para um condicional
pressão atmosférica zero.
No
movimento do ar através do duto em qualquer
transversal
seção transversal do fluxo existem três tipos
pressão:
estático,
dinâmico
e completo.
estático
pressão
determina o potencial
energia 1 m3
ar na seção em consideração (p.rua
igual à pressão nas paredes do duto).
dinâmico
pressão
é a energia cinética do escoamento,
relativo a 1 m3
ar, determinado
de acordo com a fórmula:
(1)
Onde
- densidade
ar, kg/m3;
- Rapidez
movimento do ar na seção, m/s.
Completo
pressão
igual à soma de estática e dinâmica
pressão.
(2)
Tradicionalmente
ao calcular a rede de dutos, é usado
o termo "perda
pressão"
("perdas
energia de fluxo”).
Perdas
pressão (cheia) no sistema de ventilação
são formados por perdas por atrito e
perdas no local
resistências (ver: Aquecimento e
ventilação, parte 2.1 “Ventilação”
ed. V.N. Bogoslovsky, M., 1976).
Perdas
As pressões de atrito são determinadas por
Fórmula
Darcy:
(3)
Onde
- coeficiente
resistência ao atrito, que
calculado pela fórmula universal
INFERNO. Altshulya:
(4)
Onde
– critério de Reynolds; K - altura
projeções de rugosidade (absoluta
rugosidade).
cálculos de perda de pressão de engenharia
atrito
,
Pa (kg/m2),
em um duto de ar com um comprimento /, m, são determinados
por expressão
(5)
Onde
– perdas
pressão por 1 mm de comprimento do duto,
Pa/m [kg/(m2
*m)].
Por
definições Relaborado
tabelas e nomogramas. Nomogramas (Fig.
1 e 2) são construídos para as condições: forma de seção
diâmetro do círculo do duto,
pressão do ar 98 kPa (1 atm), temperatura
20°C, rugosidade = 0,1 mm.
Por
cálculo de dutos e canais de ar
seções retangulares são usadas
tabelas e nomogramas
para dutos redondos, introduzindo em
isto
diâmetro equivalente de um retângulo
duto, no qual a perda de pressão
para atrito em
arredondar
e retangular
~
dutos de ar são iguais.
V
prática de design recebida
Propagação
três tipos de diâmetros equivalentes:
■ por velocidade
no
paridade de velocidades
■ por
consumo
no
equidade de custos
■ por
área de seção transversal
se for igual
áreas de seção transversal
No
cálculo de dutos de ar com rugosidade
paredes,
diferente do previsto no
tabelas ou nomogramas (K = OD mm),
fazer uma correção para
valor tabular de perdas específicas
Pressão ligada
atrito:
(6)
Onde
- tabular
valor específico de perda de pressão
para atrito;
- coeficiente
tendo em conta a rugosidade das paredes (Tabela 8.6).
Perdas
pressão nas resistências locais. V
locais de rotação do duto, ao dividir
e fusão
flui em tees, ao mudar
tamanhos
duto de ar (expansão - no difusor,
constrição - no confundidor), na entrada
duto de ar ou
canal e saída dele, bem como em locais
instalações
dispositivos de controle (aceleradores,
portas, diafragmas) há uma queda
pressão de fluxo
ar em movimento. No indicado
lugares acontecendo
reestruturação dos campos de velocidade do ar em
duto de ar e a formação de zonas de vórtice
nas paredes, que é acompanhado
perda de energia de fluxo. alinhamento
o fluxo ocorre a alguma distância
depois de passar
estes lugares. Condicionalmente, por conveniência
cálculo aerodinâmico, perda
pressão no local
resistências são consideradas concentradas.
Perdas
pressão na resistência local
determinado
de acordo com a fórmula
(7)
Onde
–
coeficiente de resistência local
(geralmente,
em alguns casos existe
valor negativo, ao calcular
deve
ter em conta o sinal).
A proporção refere-se a
para velocidade máxima
na seção estreita da seção ou velocidade
na seção
seção com uma taxa de fluxo mais baixa (em um tee).
Nas tabelas
coeficientes de resistência locais
indica a que velocidade se refere.
Perdas
pressão em resistências locais
enredo, z,
calculado pela fórmula
(8)
Onde
- soma
coeficientes de resistência locais
Localização ativada.
São comuns
perda de pressão na seção do duto
comprimento,
m, na presença de resistências locais:
(9)
Onde
– perdas
pressão por 1 m de comprimento do duto;
– perdas
pressão em resistências locais
local.
