Základy aerodynamického výpočtu vzduchovodov. Výber fanúšikov

Prvá etapa

To zahŕňa aerodynamický výpočet mechanických klimatizačných alebo ventilačných systémov, ktorý zahŕňa množstvo sekvenčných operácií.Vypracuje sa perspektívny diagram, ktorý zahŕňa vetranie: prívod aj odvod a pripraví sa na výpočet.

Rozmery plochy prierezu vzduchových potrubí sa určujú v závislosti od ich typu: okrúhle alebo obdĺžnikové.

Tvorba schémy

Schéma je vypracovaná v axonometrii v mierke 1:100. Označuje body s umiestnenými vetracími zariadeniami a spotrebu vzduchu, ktorý nimi prechádza.

Pri stavbe diaľnice by ste mali venovať pozornosť tomu, ktorý systém je navrhnutý: prívod alebo výfuk

Zásobovanie

Tu je výpočtová linka postavená z najvzdialenejšieho rozdeľovača vzduchu s najvyššou spotrebou. Prechádza cez prívodné prvky ako sú vzduchovody a ventilačná jednotka až k miestu odberu vzduchu. Ak systém musí obsluhovať niekoľko poschodí, potom je rozdeľovač vzduchu umiestnený na poslednom.

výfuk

Od najvzdialenejšieho odsávacieho zariadenia, ktoré spotrebuje prúd vzduchu na maximum, je vybudované vedenie cez hlavné vedenie až po inštaláciu digestora a ďalej až k šachte, cez ktorú je vzduch vypúšťaný.

Ak je vetranie plánované na niekoľkých úrovniach a inštalácia odsávača pár je umiestnená na streche alebo podkroví, potom by výpočtová čiara mala začínať zariadením na distribúciu vzduchu najnižšieho poschodia alebo suterénu, ktoré je tiež súčasťou systému. Ak je inštalácia odsávača umiestnená v suteréne, potom zo zariadenia na distribúciu vzduchu posledného poschodia.

Celá výpočtová línia je rozdelená na segmenty, z ktorých každý je časťou potrubia s nasledujúcimi charakteristikami:

• vzduchové potrubie rovnakej veľkosti;
• z jedného materiálu;
• pri konštantnej spotrebe vzduchu.

Ďalším krokom je číslovanie segmentov. Začína sa najvzdialenejším výfukovým zariadením alebo rozdeľovačom vzduchu, každý má pridelené samostatné číslo. Hlavný smer – diaľnica je zvýraznený hrubou čiarou.

Ďalej na základe axonometrickej schémy pre každý segment sa určí jeho dĺžka, berúc do úvahy mierku a spotrebu vzduchu. Ten je súčtom všetkých hodnôt prietoku spotrebovaného vzduchu prúdiaceho cez vetvy, ktoré susedia s diaľnicou. Hodnota ukazovateľa, ktorá sa získa ako výsledok postupného sčítania, by sa mala postupne zvyšovať.

Stanovenie rozmerových hodnôt sekcií vzduchového potrubia

Vyrába sa na základe takých ukazovateľov, ako sú:

• spotreba vzduchu v segmente;
• normatívne odporúčané hodnoty pre rýchlosť prúdenia vzduchu sú: na diaľniciach - 6 m / s, v baniach, kde sa vzduch nasáva - 5 m / s.

Predbežná rozmerová hodnota potrubia sa vypočíta na segmente, ktorý sa zníži na najbližší štandard. Ak je vybraté obdĺžnikové potrubie, hodnoty sa vyberajú na základe rozmerov strán, ktorých pomer je nie viac ako 1 až 3.

Počiatočné údaje pre výpočty

Keď je známa schéma ventilačného systému, vyberú sa rozmery všetkých vzduchových potrubí a určí sa ďalšie vybavenie, schéma je znázornená v čelnej izometrickej projekcii, to znamená v axonometrii. Ak sa vykonáva v súlade so súčasnými normami, potom všetky informácie potrebné na výpočet budú viditeľné na výkresoch (alebo náčrtoch).

1. Pomocou pôdorysov môžete určiť dĺžku vodorovných úsekov vzduchových potrubí. Ak sú na axonometrickom diagrame značky výšok, v ktorých kanály prechádzajú, potom bude známa aj dĺžka vodorovných úsekov.V opačnom prípade budú potrebné časti budovy s položenými trasami vzduchového potrubia. A v extrémnom prípade, keď nie je dostatok informácií, tieto dĺžky sa budú musieť určiť pomocou meraní na mieste inštalácie.
2. Diagram by mal pomocou symbolov zobrazovať všetky dodatočné zariadenia nainštalované v kanáloch. Môžu to byť membrány, motorizované klapky, požiarne klapky, ale aj zariadenia na rozvod alebo odvod vzduchu (mriežky, panely, dáždniky, difúzory). Každá jednotka tohto zariadenia vytvára odpor v dráhe prúdenia vzduchu, čo je potrebné vziať do úvahy pri výpočte.
3. V súlade s predpismi na diagrame by sa v blízkosti podmienených obrázkov vzduchových potrubí mali pripevniť prietoky vzduchu a rozmery kanálov. Toto sú definujúce parametre pre výpočty.
4. Všetky tvarované a rozvetvené prvky sa tiež musia prejaviť v schéme.

Ak takáto schéma neexistuje na papieri alebo v elektronickej podobe, budete ju musieť nakresliť aspoň v koncepte, bez toho sa vo výpočtoch nezaobídete.

2. Výpočet strát trením

Straty
energie prúdenia sa vypočítavajú proporcionálne
tzv
"dynamická" hlava, magnitúda
pW2/2,
kde p je hustota
vzduchu pri prietokovej teplote
(určené podľa tabuľky (1)
a (2)), a
W
- rýchlosť v určitom úseku vrstevnice
cirkulácia vzduchu.

Pád
tlak vzduchu v dôsledku pôsobenia
vypočítať trenie
podľa Weisbachovho vzorca:

=

kdel
— dĺžka úseku cirkulačného okruhu, m,
d_ekv-ekvivalent
priemer prierezu prierezu,
m,

d_ekvv=

-koeficient
odolnosť proti treniu.

Koeficient
odpor
trenie je určené režimom prúdenia vzduchu
v uvažovanom úseku vrstevnice
obehu alebo hodnoty
Reynoldsovo kritérium:

Re=d_ekv

kde
Wid_ekv
- rýchlosť a ekvivalentný priemer
kanál
a
kinematický viskozitný koeficient
vzduch (určené podľa tabuliek
/1/ a /2/,
m
/S.

Význam

pre hodnotyRev
interval 105
-108
(vyvinutý
turbulentný
hodnota) je určená vzorcom
Nikuradze:

=3,2
.
10-3—
0,231 .Re-0,231

Viac
podrobnosti o výbere
možno získať od /4/ a /5/ B
/5/
diagram na nájdenie
hodnoty
,
uľahčujúce
výpočty.
Vypočítané hodnoty
vyjadrené v pascaloch (Pa).

V
tabuľka 3 sumarizuje počiatočné hodnoty
údaje pre každý kanál
rýchlosť,
dĺžka, prierez,
ekvivalentný priemer,
rozsah
Reynoldsovo kritérium, koeficient
odpor,
dynamický
hlavu a hodnotu vypočítaných strát na
trenie.

						Tabuľka 3
číslo kanála (obr. 5)	W, pani	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
trecí odpor v kanáloch pece

5.3.
"Miestne" straty
- tento pojem označuje straty
energie v nich
miesta, kde náhle prúdi vzduch
rozširuje alebo zužuje, podstupuje
zákruty atď.
V
takýchto miest je pre navrhnutú pec dostatok
veľa - ohrievače, otáčky
kanály, rozširujúce alebo zužujúce kanály
atď.
Títo
straty sa vypočítavajú rovnakým spôsobom ako podiel
dynamická hlava p=W2/2,
násobenie
na takzvanom „koeficiente
miestny odpor"
:

Sum
29.4Pa

_miestne
=/2

Koeficient
určí sa lokálny odpor
ale tabuľky /1/ a /5/ podľa typu
lokálny odpor a celkovo
charakteristiky. Napríklad v
tento typ lokálneho odporu pece
dochádza k náhlemu zúženiu
v kanáli 1-2 (pozri obr. 7). Pomer sekcií
(od úzkeho k širokému).
žiadosť /1 / nájsť
=0,25

= 160 Pa,

Absolútne
iné miestne
straty. Nevyhnutné
všimnite si, že v niektorých prípadoch miestne
straty sú splatné
pôsobenie dvoch typov odporu naraz.
Napríklad má
umiestnite otočenie kanála a súčasne
zmena jeho prierezu (zúženie
alebo predĺženie) by sa malo vykonať
výpočet straty za
oba prípady a spočítajte výsledky.
Výsledky výpočtov miestnych strát
zhrnuté v tabuľke 4

№	Typ miestne odpor	W, pani		Pa	Poznámka.
	náhly zúženie	43,4	0,125	160	Nie. podľa tabuľky
1-1	Otočte sa pri 90°	25	1,5	318	~
2-3	zaoblené otočiť	25	ó,1	21,3	~
3	Otvor v prúdiť (ohrievače)	35,8	3,6	601	~
3-4	zaoblené otočiť	21,7	0,28	44,8	~
4-1	Otočte sa na 90 s predĺžením	28,9	0,85	241	~
4-1	náhly zúženie	28,9	0,09	25,5	~

Sum

= 1411,6 Pa

Celkom
straty:

= 30 + 1410 = 1440 Pa

Fanúšikovia
vyberte si podľa vlastností
odstredivé

Fanúšikovia
, pravdepodobne pre VRS typ č.10
(pracuje

koleso
priemer 1000
mm).

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

Pa.
Dostaneme: n=550
otáčky za minútu;

,5;
N_ústa
25
kW.

Pohonná jednotka
ventilátor z asynchrónneho motora,
moc 30
kW
typu
JSC
pri 720
ot./min,
cez pohon klinovým remeňom.

Druhá fáza

Tu sa vypočítavajú ukazovatele aerodynamického odporu. Po výbere štandardných sekcií vzduchových potrubí sa určí hodnota rýchlosti prúdenia vzduchu v systéme.

Výpočet tlakovej straty trením

Ďalším krokom je určenie špecifickej straty tlaku trením na základe tabuľkových údajov alebo nomogramov. V niektorých prípadoch môže byť kalkulačka užitočná na určenie ukazovateľov na základe vzorca, ktorý umožňuje počítať s chybou 0,5 percenta. Na výpočet celkovej hodnoty ukazovateľa charakterizujúceho tlakovú stratu v celom úseku je potrebné vynásobiť jeho špecifický ukazovateľ dĺžkou. V tejto fáze by sa mal brať do úvahy aj korekčný faktor drsnosti. Závisí to od veľkosti absolútnej drsnosti konkrétneho materiálu potrubia, ako aj od rýchlosti.

Výpočet indexu dynamického tlaku na segmente

Tu sa na základe hodnôt určuje indikátor charakterizujúci dynamický tlak v každej sekcii:

• prietok vzduchu v systéme;
• hustota vzduchu za štandardných podmienok, ktorá je 1,2 kg/m3.

Stanovenie miestnych hodnôt odporu v sekciách

Môžu sa vypočítať z miestnych koeficientov odporu. Získané hodnoty sú zhrnuté v tabuľkovej forme, ktorá obsahuje údaje zo všetkých sekcií, a to nielen priamych segmentov, ale aj niekoľkých tvarových dielov. Názov každého prvku je zadaný v tabuľke, sú tam uvedené aj zodpovedajúce hodnoty a charakteristiky, podľa ktorých sa určuje koeficient miestneho odporu. Tieto ukazovatele možno nájsť v príslušných referenčných materiáloch pre výber zariadení pre ventilačné inštalácie.

V prítomnosti veľkého počtu prvkov v systéme alebo pri absencii určitých hodnôt koeficientov sa používa program, ktorý vám umožňuje rýchlo vykonávať ťažkopádne operácie a optimalizovať výpočet ako celok. Celková hodnota odporu je definovaná ako súčet koeficientov všetkých prvkov segmentu.

Výpočet tlakových strát na lokálnych odporoch

Po vypočítaní konečnej celkovej hodnoty ukazovateľa pristúpia k výpočtu tlakových strát v analyzovaných oblastiach. Po výpočte všetkých segmentov hlavnej línie sa získané čísla spočítajú a určí sa celková hodnota odporu ventilačného systému.

Výpočet vzduchových potrubí pre prívodné a výfukové systémy mechanického a prirodzeného vetrania

Aerodynamický
výpočet vzduchových potrubí sa zvyčajne znižuje
určiť rozmery ich priečnych
sekcia,
ako aj tlakové straty na jednotlivca
pozemky
a v systéme ako celku. Dá sa určiť
náklady
vzduchu pre dané rozmery vzduchovodov
a známy diferenčný tlak v systéme.

o
aerodynamický výpočet vzduchovodov
ventilačné systémy sa zvyčajne zanedbávajú
stlačiteľnosť
pohybovať vzduchom a užívať si
hodnoty pretlaku, za predpokladu
za podmienku
nulový atmosférický tlak.

o
pohyb vzduchu cez potrubie v ľubovoľnom
priečne
prietokový prierez existujú tri typy
tlak:
statický,
dynamický
a kompletný.

statické
tlak
určuje potenciál
energie 1 m3
vzduchu v posudzovanom úseku (s_sv
rovná tlaku na steny potrubia).

dynamický
tlak
je kinetická energia prúdenia,
vztiahnuté na 1 m3
vzduch, určený
podľa vzorca:

(1)

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

Dokončiť
tlak
rovná súčtu statického a dynamického
tlak.

(2)

Tradične
pri výpočte potrubnej siete sa používa
výraz „strata
tlak“
("straty
tok energie“).

Straty
tlak (plný) vo ventilačnom systéme
sú tvorené stratami trením a
straty v miestnych
odpory (pozri: Vykurovanie a
vetranie, časť 2.1 „Vetranie“
vyd. V.N. Bogoslovsky, M., 1976).

Straty
trecie tlaky sú určené
vzorec
Darcy:

(3)

kde
- koeficient
trecí odpor, ktorý
vypočítané podľa univerzálneho vzorca
PEKLO. Altshulya:

(4)

kde
– Reynoldsovo kritérium; K - výška
projekcie drsnosti (absolútne
drsnosť).
inžinierske výpočty tlakovej straty
trenie
,
Pa (kg/m2),
vo vzduchovode s dĺžkou /, m, sú určené
výrazom

(5)

kde
- straty
tlak na 1 mm dĺžky potrubia,
Pa/m [kg/(m2
* m)].

Pre
definície Rvypracované
tabuľky a nomogramy. Nomogramy (obr.
1 a 2) sú postavené pre podmienky: tvar sekcie
priemer kružnice potrubia,
tlak vzduchu 98 kPa (1 atm), teplota
20°C, drsnosť = 0,1 mm.

Pre
výpočet vzduchových potrubí a kanálov
používajú sa pravouhlé časti
tabuľky a nomogramy
pre kruhové potrubia, zavádzanie at
toto
ekvivalentný priemer obdĺžnika
potrubia, v ktorom je strata tlaku
pre trenie v
okrúhly
a pravouhlé
~
vzduchové kanály sú rovnaké.

V
dizajnérska prax prijatá
Šírenie
tri typy ekvivalentných priemerov:

■ rýchlosťou

pri
parita rýchlostí

■ podľa
spotreba

pri
nákladová rovnosť

■ podľa
prierezová plocha

ak je rovnaký
prierezové plochy

o
výpočet vzduchových potrubí s drsnosťou
steny,
odlišné od toho, čo je uvedené v
tabuľky alebo nomogramy (K = vonkajší priemer mm),
urobiť opravu
tabuľková hodnota konkrétnych strát
tlak na
trenie:

(6)

kde
- tabuľkový
špecifická hodnota tlakovej straty
na trenie;
- koeficient
berúc do úvahy drsnosť stien (tabuľka 8.6).

Straty
tlak v lokálnych odporoch. V
miesta otáčania potrubia pri delení
a zlúčenie
tečie v odpaliskách, pri výmene
veľkosti
vzduchové potrubie (expanzia - v difúzore,
zúženie - v zmätku), pri vchode do
vzduchové potrubie resp
kanál a výstup z neho, ako aj miestami
inštalácie
ovládacie zariadenia (škrtiace klapky,
brány, bránice) dochádza k poklesu
prietokový tlak
pohybujúci sa vzduch. V uvedenom
prebiehajúce miesta
reštrukturalizácia polí rýchlosti vzduchu v
vzduchové potrubie a vytváranie vírových zón
pri stenách, ktoré je sprevádzané
strata energie prúdenia. zarovnanie
tok sa vyskytuje v určitej vzdialenosti
po prejdení
tieto miesta. Podmienečne, pre pohodlie
aerodynamický výpočet, strata
tlak v lokálnom
odpory sa považujú za koncentrované.

Straty
tlak v lokálnom odpore
určený
podľa vzorca

(7)

kde
–
koeficient lokálneho odporu
(zvyčajne,
v niektorých prípadoch existuje
zápornú hodnotu pri výpočte
by mal
brať do úvahy znamenie).

Pomer odkazuje na
na najvyššiu rýchlosť
v úzkom úseku úseku alebo rýchlosti
v sekcii
sekcia s nižším prietokom (v odpalisku).
V tabuľkách
miestne koeficienty odporu
označuje, na ktorú rýchlosť sa vzťahuje.

Straty
tlak v lokálnych odporoch
zápletka, z,
vypočítané podľa vzorca

(8)

kde

- súčet
miestne koeficienty odporu
Poloha zapnutá.

Sú bežné
tlaková strata v sekcii potrubia
dĺžka,
m, v prítomnosti miestnych odporov:

(9)

kde
- straty
tlak na 1 m dĺžky potrubia;

- straty
tlak v lokálnych odporoch
stránky.