Hava kanallarının aerodinamik hesabının temelleri. Hayranların seçimi

Birinci aşama

Bu, bir dizi ardışık işlemi içeren mekanik klima veya havalandırma sistemlerinin aerodinamik hesaplamasını içerir.Havalandırmayı içeren bir perspektif diyagram çizilir: hem besleme hem de egzoz ve hesaplama için hazırlanır.

Hava kanallarının kesit alanının boyutları, türlerine göre belirlenir: yuvarlak veya dikdörtgen.

şema oluşumu

Şema, aksonometride 1:100 ölçeğinde hazırlanmıştır. Havalandırma cihazlarının bulunduğu noktaları ve içinden geçen havanın tüketimini gösterir.

Bir otoyol inşa ederken, hangi sistemin tasarlandığına dikkat etmelisiniz: besleme veya egzoz

Tedarik

Burada hesaplama hattı, en yüksek tüketime sahip en uzak hava dağıtıcısından oluşturulmuştur. Havanın alındığı yere kadar hava kanalları ve havalandırma ünitesi gibi besleme elemanlarından geçer. Sistemin birkaç kata hizmet etmesi gerekiyorsa, hava dağıtıcısı son katta bulunur.

egzoz

Hava akışını maksimuma tüketen en uzak egzoz cihazından, ana hattan davlumbazın kurulumuna ve ayrıca havanın serbest bırakıldığı şafta kadar bir hat inşa edilmiştir.

Havalandırma birkaç seviye için planlanıyorsa ve davlumbazın montajı çatıya veya çatı katına yerleştirilmişse, hesaplama satırı, sisteme dahil olan en alt katın veya bodrum katının hava dağıtım cihazı ile başlamalıdır. Davlumbaz montajı bodrum katında ise, son katın hava dağıtım cihazından.

Hesaplama çizgisinin tamamı bölümlere ayrılmıştır, bunların her biri aşağıdaki özelliklere sahip kanalın bir bölümüdür:

• aynı kesit boyutundaki hava kanalı;
• bir malzemeden;
• sabit hava tüketimi ile.

Bir sonraki adım, bölümlerin numaralandırılmasıdır. En uzak egzoz cihazı veya hava dağıtıcısı ile başlar, her birine ayrı bir numara atanır. Ana yön - otoyol kalın bir çizgiyle vurgulanır.

Ayrıca, her segment için aksonometrik şema temelinde, ölçek ve hava tüketimi dikkate alınarak uzunluğu belirlenir. İkincisi, karayoluna bitişik dallardan akan tüketilen hava akışının tüm değerlerinin toplamıdır. Sıralı toplama sonucunda elde edilen göstergenin değeri kademeli olarak artmalıdır.

Hava kanalı bölümlerinin boyutsal değerlerinin belirlenmesi

Aşağıdaki gibi göstergeler temelinde yapılır:

• segmentteki hava tüketimi;
• hava akış hızı için önerilen normatif değerler: karayollarında - 6 m/s, havanın alındığı madenlerde - 5 m/s.

Kanalın ön boyutsal değeri, en yakın standarda indirgenen segment üzerinden hesaplanır. Dikdörtgen bir kanal seçilirse, değerler, aralarındaki orantı olan kenarların boyutlarına göre seçilir. 1'den fazla değil 3.

Hesaplamalar için ilk veriler

Havalandırma sisteminin şeması bilindiğinde, tüm hava kanallarının boyutları seçilir ve ek ekipman belirlenir, şema önden izometrik bir projeksiyonda, yani aksonometride gösterilir. Mevcut standartlara uygun olarak yapılırsa, hesaplama için gerekli tüm bilgiler çizimlerde (veya eskizlerde) görünecektir.

1. Kat planlarını kullanarak hava kanallarının yatay bölümlerinin uzunluğunu belirleyebilirsiniz. Aksonometrik diyagramda kanalların geçtiği yüksekliklerin işaretleri varsa, yatay bölümlerin uzunluğu da bilinecektir.Aksi takdirde, binanın hava kanalı güzergahlarının döşendiği bölümlerine ihtiyaç duyulacaktır. Ve aşırı durumda, yeterli bilgi olmadığında, bu uzunlukların kurulum sahasındaki ölçümler kullanılarak belirlenmesi gerekecektir.
2. Diyagram, kanallara kurulu tüm ek ekipmanları semboller yardımıyla göstermelidir. Bunlar diyaframlar, motorlu damperler, yangın damperleri ve ayrıca havayı dağıtan veya dışarı atan cihazlar (ızgaralar, paneller, şemsiyeler, difüzörler) olabilir. Bu ekipmanın her bir parçası, hesaplamada dikkate alınması gereken hava akış yolunda bir direnç oluşturur.
3. Diyagramdaki düzenlemelere uygun olarak, hava kanallarının koşullu resimlerinin yanına hava debileri ve kanalların boyutları yapıştırılmalıdır. Bunlar, hesaplamalar için tanımlayıcı parametrelerdir.
4. Tüm şekillendirilmiş ve dallanan elemanlar da şemaya yansıtılmalıdır.

Kağıt üzerinde veya elektronik biçimde böyle bir şema yoksa, en azından taslak halinde çizmeniz gerekecek, hesaplamalarda onsuz yapamazsınız.

2. Sürtünme kayıplarının hesaplanması

kayıplar
akış enerjileri orantılı olarak hesaplanır
Lafta
"dinamik" kafa, büyüklük
pW2/2,
p yoğunluk nerede
akış sıcaklığında hava
(tablo (1)'e göre belirlenir)
ve (2)), bir
W
- konturun belirli bir bölümündeki hız
hava sirkülasyonu.

Düşüş
eylem nedeniyle hava basıncı
sürtünme hesabı
Weisbach formülüne göre:

=

neredeben
- sirkülasyon devresi bölümünün uzunluğu, m,
D_eşdeğer-eşdeğer
kesit kesit çapı,
m,

D_eşdeğerv=

-katsayı
sürtünme direnci.

katsayı
rezistans
sürtünme hava akış rejimi tarafından belirlenir
konturun dikkate alınan bölümünde
dolaşım veya değer
Reynolds kriteri:

Tekrar=D_eşdeğer

nerede
WiD_eşdeğer
- hız ve eşdeğer çap
kanal
ve
kinematik viskozite katsayısı
hava (tablolara göre belirlenir)
/1/ ve /2/,
m
/İle.

Anlam

değerler içinTekrarv
Aralık 105
-108
(gelişmiş
çalkantılı
değer) formülle belirlenir
Nikuradze:

=3,2
.
10-3—
0,231 .Tekrar-0,231

Daha
seçim detayları
/4/ ve/5/ B'den alınabilir
/5/
bulmak için bir diyagram
değerler
,
kolaylaştırıcı
hesaplamalar.
hesaplanan değerler
paskal (Pa) cinsinden ifade edilir.

V
tablo 3, başlangıçtaki değerleri özetler
her kanal için veri
hız,
uzunluk, kesit,
eşdeğer çap,
büyüklük
Reynolds kriteri, katsayı
rezistans,
dinamik
kafa ve hesaplanan kayıpların değeri
sürtünme.

						Tablo 3
Kanal numarası (şek5)	W, Hanım	F, m2	Deşdeğer m	ben, m	W2/2 H	Tekrar		, baba
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

hesaplamalar
fırın kanallarında sürtünme direnci

5.3.
"Yerel" kayıplar
- bu terim kayıplara atıfta bulunur
bunlarda enerji
havanın aniden aktığı yerler
genişler veya daralır, geçer
döner vb.
V
tasarlanmış fırın için yeterli yer var
birçok - ısıtıcılar, dönüşler
kanallar, kanalları genişletme veya daraltma
ve benzeri.
Bunlar
zararlar hisse ile aynı şekilde hesaplanır
dinamik kafa P=W2/2,
çarpma
sözde "katsayı" üzerinde
yerel direniş"
:

toplam
29.4baba

_yerel
=/2

katsayı
yerel direnç belirlenir
ancak türe bağlı olarak tablolar /1/ ve/5/
yerel direniş ve genel
özellikler. örneğin,
bu fırın yerel direnç tipi
ani daralma gerçekleşir
kanal 1-2'de (bkz. Şekil 7). bölüm oranı
(dardan genişe).
uygulama /1 / bul
=0,25

= 160Pa,

Kesinlikle
diğer yerel
kayıplar. Gerekli
unutmayın, bazı durumlarda yerel
kayıplar nedeniyle
aynı anda iki tür direniş eylemi.
Örneğin,
kanalı çevirin ve aynı anda
kesitinde değişiklik (daralma
veya uzatma) gerçekleştirilmelidir.
için kayıp hesaplama
her iki durumda da sonuçları toplayın.
Lokal Kayıp Hesaplarının Sonuçları
tablo 4'te özetlenmiştir

№	bir tip yerel rezistans	W, Hanım		baba	Not.
	birden daralma	43,4	0,125	160	Hayır. tabloya göre
1-1	Dönüş 90°'de	25	1,5	318	~
2-3	yuvarlak dönüş	25	Ö,1	21,3	~
3	Diyafram aktarım (ısıtıcılar)	35,8	3,6	601	~
3-4	yuvarlak dönüş	21,7	0,28	44,8	~
4-1	Dönüş 90'da uzantılı	28,9	0,85	241	~
4-1	birden daralma	28,9	0,09	25,5	~

toplam

=1411.6 Pa

Toplam
kayıplar:

=30 + 1410 =1440 Pa

hayranlar
özelliklere göre seç
merkezkaç

hayranlar
, muhtemelen VRS tip No. 10 için
(Çalışma

teker
çap 1000
mm).

İçin
verim 21,5
m3/İle
ve gerekli basınç H>1440

baba..
Alırız: n=550
rpm;

,5;
n_ağız
25
kw.

Tahrik ünitesi
asenkron motordan fan,
güç 30
kW
tip
JSC
de 720
rpm,
bir V kayış tahriki aracılığıyla.

ikinci aşama

Burada aerodinamik sürtünme göstergeleri hesaplanır. Hava kanallarının standart bölümleri seçildikten sonra sistemdeki hava akış hızının değeri belirtilir.

Sürtünme Basıncı Kaybı Hesabı

Bir sonraki adım, tablo verileri veya nomogramlara dayalı olarak spesifik sürtünme basıncı kaybını belirlemektir. Bazı durumlarda, bir hesap makinesi, yüzde 0,5'lik bir hatayla hesaplamanıza izin veren bir formüle dayalı göstergeleri belirlemek için yararlı olabilir. Tüm bölümdeki basınç kaybını karakterize eden göstergenin toplam değerini hesaplamak için, spesifik göstergesini uzunlukla çarpmanız gerekir. Bu aşamada pürüzlülük için bir düzeltme faktörü de dikkate alınmalıdır. Belirli bir kanal malzemesinin mutlak pürüzlülüğünün büyüklüğüne ve hızına bağlıdır.

Segment üzerindeki dinamik basınç indeksinin hesaplanması

Burada, değerlere dayalı olarak her bölümdeki dinamik basıncı karakterize eden bir gösterge belirlenir:

• sistemdeki hava akış hızı;
• 1.2 kg/m3 olan standart koşullar altında hava kütle yoğunluğu.

Kesitlerde lokal direnç değerlerinin belirlenmesi

Yerel direnç katsayılarından hesaplanabilirler. Elde edilen değerler, tüm bölümlerden ve yalnızca düz segmentlerden değil, aynı zamanda birkaç şekilli parçadan gelen verileri içeren tablo biçiminde özetlenir. Tabloya her bir elemanın adı girilir, karşılık gelen değerler ve özellikler de burada belirtilir ve yerel direnç katsayısı belirlenir. Bu göstergeler, havalandırma tesisatları için ekipman seçimi için ilgili referans materyallerde bulunabilir.

Sistemde çok sayıda elemanın varlığında veya katsayıların belirli değerlerinin yokluğunda, hantal işlemleri hızlı bir şekilde gerçekleştirmenize ve hesaplamayı bir bütün olarak optimize etmenize izin veren bir program kullanılır. Toplam direnç değeri, tüm segment elemanlarının katsayılarının toplamı olarak tanımlanır.

Yerel dirençlerdeki basınç kayıplarının hesaplanması

Göstergenin nihai toplam değerini hesapladıktan sonra, analiz edilen alanlardaki basınç kayıplarının hesaplanmasına devam ederler. Ana hattın tüm segmentleri hesaplandıktan sonra elde edilen sayılar toplanır ve havalandırma sisteminin toplam direnç değeri belirlenir.

Mekanik ve doğal havalandırmanın besleme ve egzoz sistemleri için hava kanallarının hesaplanması

Aerodinamik
hava kanallarının hesaplanması genellikle azalır
enine boyutlarını belirlemek için
Bölüm,
bireysel baskı kayıplarının yanı sıra
araziler
ve bir bütün olarak sistemde. Belirlenebilir
maliyetler
hava kanallarının verilen boyutları için hava
ve sistemdeki bilinen fark basıncı.

saat
hava kanallarının aerodinamik hesabı
havalandırma sistemleri genellikle ihmal edilir
sıkıştırılabilme
hareketli hava ve keyfini çıkarın
varsayarak, aşırı basınç değerleri
şartlı için
sıfır atmosfer basıncı.

saat
havanın herhangi bir kanaldan hareketi
enine
akış kesiti üç tiptir
baskı yapmak:
statik,
dinamik
ve tamamlayınız.

statik
baskı yapmak
potansiyeli belirler
enerji 1 m3
incelenen bölümdeki hava (p_Aziz
kanalın duvarlarındaki basınca eşittir).

dinamik
baskı yapmak
akışın kinetik enerjisidir,
1 m3 ile ilgili
hava, kararlı
formüle göre:

(1)

nerede
- yoğunluk
hava, kg/m3;
- hız
bölümdeki hava hareketi, m/s.

Tamamlayınız
baskı yapmak
statik ve dinamik toplamına eşit
baskı yapmak.

(2)

geleneksel olarak
kanal ağı hesaplanırken kullanılır
"kayıp" terimi
baskı yapmak"
("kayıplar
akış enerjisi”).

kayıplar
havalandırma sistemindeki basınç (dolu)
sürtünme kayıplarından oluşur ve
yerel kayıplar
dirençler (bkz: Isıtma ve
havalandırma, bölüm 2.1 “Havalandırma”
ed. V.N. Bogoslovski, M., 1976).

kayıplar
sürtünme basınçları tarafından belirlenir
formül
Darcy:

(3)

nerede
- katsayı
sürtünme direnci,
evrensel formülle hesaplanan
CEHENNEM. Altşulya:

(4)

nerede
– Reynolds kriteri; K - yükseklik
pürüzlülük projeksiyonları (mutlak
pürüzlülük).
mühendislik basınç kaybı hesaplamaları
sürtünme
,
Pa (kg/m2),
/, m uzunluğunda bir hava kanalında belirlenir
ifade ile

(5)

nerede
- kayıplar
1 mm kanal uzunluğu başına basınç,
Pa/m [kg/(m2
* m)].

İçin
tanımlar rçizilmiş
tablolar ve nomogramlar. Nomogramlar (Şek.
1 ve 2) koşullar için üretilmiştir: kesit şekli
kanal daire çapı,
hava basıncı 98 kPa (1 atm), sıcaklık
20°C, pürüzlülük = 0.1 mm.

İçin
hava kanalları ve kanallarının hesaplanması
dikdörtgen kesitler kullanılır
tablolar ve nomogramlar
yuvarlak kanallar için
Bugün nasılsın
bir dikdörtgenin eşdeğer çapı
basınç kaybının olduğu kanal
sürtünme için
yuvarlak
ve dikdörtgen
~
Hava kanalları eşittir.

V
tasarım uygulaması alındı
Yayılmış
üç tür eşdeğer çap:

■ hıza göre

de
hız paritesi

■ tarafından
tüketim

de
maliyet eşitliği

■ tarafından
kesit alanı

eğer eşitse
kesit alanları

saat
pürüzlü hava kanallarının hesaplanması
duvarlar,
belirtilenden farklı
tablolar veya nomogramlar (K = OD mm),
düzeltme yapmak
belirli kayıpların tablo değeri
üzerinde baskı
sürtünme:

(6)

nerede
- tablo
özgül basınç kaybı değeri
sürtünme için;
- katsayı
duvarların pürüzlülüğünü dikkate alarak (Tablo 8.6).

kayıplar
yerel dirençlerde basınç. V
bölme sırasında kanalın dönme yerleri
ve birleşme
değiştirirken tees içinde akar
boyutlar
hava kanalı (genleşme - difüzörde,
daralma - kafa karıştırıcıda), girişte
hava kanalı veya
kanal ve ondan çıkış yanı sıra yerlerde
tesisler
kontrol cihazları (gaz kelebeği,
kapılar, diyaframlar) bir düşüş var
akış basıncı
hareketli hava. belirtilen
devam eden yerler
hava hızı alanlarının yeniden yapılandırılması
hava kanalı ve girdap bölgelerinin oluşumu
eşlik ettiği duvarlarda
akış enerjisi kaybı. hizalama
akış belirli bir mesafede gerçekleşir
geçtikten sonra
bu yerler. Koşullu olarak, kolaylık sağlamak için
aerodinamik hesaplama, kayıp
yerel basınç
dirençler yoğun olarak kabul edilir.

kayıplar
yerel dirençte basınç
belirlenen
formüle göre

(7)

nerede
–
yerel direnç katsayısı
(genellikle,
bazı durumlarda var
hesaplanırken negatif değer
meli
işaretini dikkate alın).

oran şu anlama gelir
en yüksek hıza
bölümün veya hızın dar bölümünde
kısımda
daha düşük akış hızına sahip bölüm (bir tişört içinde).
tablolarda
yerel direnç katsayıları
hangi hıza atıfta bulunduğunu gösterir.

kayıplar
yerel dirençlerde basınç
arsa, z,
formülle hesaplanır

(8)

nerede

- toplam
yerel direnç katsayıları
Konum açık.

yaygın
kanal bölümünde basınç kaybı
uzunluk,
m, yerel dirençlerin varlığında:

(9)

nerede
- kayıplar
1 m kanal uzunluğu başına basınç;

- kayıplar
yerel dirençlerde basınç
alan.