Príklady výpočtu aerodynamického výpočtu vzduchových potrubí

6.1. Aerodynamický výpočet napájacích ventilačných systémov.

Aerodynamický výpočet sa vykonáva s cieľom určiť rozmery prierezu vzduchových potrubí a kanálov prívodného a výfukového ventilačného systému a určiť tlak, ktorý poskytuje vypočítaný prietok vzduchu vo všetkých častiach vzduchových potrubí.

Aerodynamický výpočet sa skladá z dvoch stupňov:

1. Výpočet úsekov vzduchovodov hlavného smeru - diaľnice;

2. Prepojenie pobočiek.

Aerodynamický výpočet sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

1) Systém je rozdelený do samostatných častí. Dĺžky všetkých častí a ich náklady sú vyňaté z výpočtovej schémy.

2) Je vybraný hlavný riadok. Ako hlavná diaľnica sa zvolí odbočka s maximálnou dĺžkou a maximálnym zaťažením.

3) Číslujeme úseky, počnúc od najvzdialenejšieho úseku diaľnice.

4) Určte rozmery rezov návrhových rezov podľa vzorca:

Voľba rozmerov prierezu vzduchových potrubí sa vykonáva podľa optimálnych rýchlostí vzduchu. Najvyššie prípustné rýchlosti pre napájací systém mechanického vetrania sa berú podľa tabuľky 3.5.1 zdroja [1]:

- pre diaľnicu 8 m / s;

- pre vetvy 5 m / s.

5) Podľa vypočítanej plochy f sa zvolia rozmery potrubia.

Potom je rýchlosť zadaná pomocou vzorca:

6) Určte stratu trecieho tlaku:

kde R je špecifická tlaková strata v dôsledku trenia, Pa / m.

Berie sa to podľa tabuľky. 22.15 Príručky pre projektanta (vstup ekvivalentným priemerom de a rýchlosťou vzduchu v).

l - dĺžka úseku, m.

Vsh - koeficient zohľadňujúci drsnosť vnútorného povrchu kanálového kanálu (pre oceľ Vsh = 1, pre kanály v tehlových stenách Vsh = 1,36). Berie sa to podľa tabuľky. 22.12 príručky pre návrhárov.

7) Stanovte tlakovú stratu v miestnych odporoch podľa vzorca:

kde ∑ζ je súčet koeficientov miestnych odporov miesta, prevzatý podľa príručky pre návrhárov;

pD - dynamický tlak, Pa.

Určte celkovú stratu tlaku vo vypočítanej oblasti

9) Stanovte tlakovú stratu v systéme podľa vzorca:

kde N je počet úsekov diaľnice.

p - strata tlaku vo ventilačnom zariadení.

10) Spojíme vetvy, počnúc najdlhšou vetvou. Tlaková strata vo vetve sa rovná tlakovej strate v potrubí od okrajovej časti k spoločnému bodu s vetvou:

Rozdiel medzi tlakovými stratami pozdĺž vetví vzduchových potrubí by nemal prekročiť 10% tlakových strát v paralelných úsekoch vedenia. Pokiaľ sa pri výpočte ukáže, že zmenou priemeru nie je možné vyrovnať straty, namontujeme membrány, škrtiace klapky alebo vyrovnáme mriežkami (mriežky typu P a PP sú nastaviteľné).

Aerodynamický výpočet systému P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 sú zhrnuté v tabuľkách č. 6-16. Po výpočte sa časti vzduchových potrubí použijú na diagramy s uvedením nákladov.

6.2. Aerodynamický výpočet ventilačných systémov s prirodzenou indukciou pohybu vzduchu.

Pri výpočte systému prirodzeného vetrania je potrebné, aby straty v systéme boli menšie ako tlak vytváraný rozdielom hustoty (dostupný tlak).

Pri výpočte sa snažíme zachovať odchýlku medzi tlakovou stratou v systéme a dostupným tlakom o 5-10%, ale ak je potrebné zvýšiť straty v systéme, použijeme nastaviteľné mriežky.

Dostupný tlak sa vypočíta podľa vzorca:

kde ρн, ρв - hustota vzduchu pri tн a tв (výpočet sa vykonáva pri teplote vonkajšieho vzduchu tн = 5 ° C);

h je výška vzduchového stĺpca, m.

Výška vzduchového stĺpca závisí od prítomnosti alebo neprítomnosti napájacieho ventilačného systému v danej miestnosti:

- ak má miestnosť prívodný ventilačný systém, potom sa výška vzduchového stĺpca rovná vzdialenosti od stredu výšky miestnosti k ústiu výfukového hriadeľa;

- ak je v miestnosti iba výfukový systém, potom sa výška vzduchového stĺpca rovná vzdialenosti od stredu výfukového otvoru

do ústia výfukového hriadeľa.

Výpočet ventilačného systému s prirodzeným impulzom sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

1) Určite diaľnicu. Pre prirodzený ťah to bude vetva, pre ktorú je dostupný tlak najmenší.

2) Určenie prierezu potrubia sa vykonáva rovnakým spôsobom ako napájací mechanický systém.

3) Zvyšné vetvy vypočítame rovnakým spôsobom ako sieť, pričom porovnáme odchýlku s dostupným tlakom.

7. VÝBER VENTILAČNÉHO ZARIADENIA

7.1. Výber pevných mriežok s mriežkou.

Úlohu prívodu vzduchu plnia lamelové mriežky typu STD. Sú namontované do otvoru v stene ventilačnej komory. Takéto konštruktívne riešenie zariadenia na nasávanie vzduchu nie je v rozpore s hygienickými a hygienickými požiadavkami, pretože v jeho blízkosti nie sú žiadne znečisťujúce látky. Nasávanie vzduchu sa vykonáva v súlade s požiadavkami, podľa ktorých by zariadenia na nasávanie vzduchu nemali byť nižšie ako 2 m od úrovne terénu.

Výber sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

1) pre daný prietok vzduchu vyberte jednu alebo viac mriežok s celkovou voľnou plochou

kde v je odporúčaná rýchlosť pohybu vzduchu v časti mriežky. Berie sa rovný 2 - 6 m / s;

Ltot - objemový prietok vzduchu prechádzajúceho roštom, m 3 / h.

f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m2

Počet roštov je určený ako

kde f1 je plocha voľného prierezu jednej mriežky, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 ks.

bol použitý rošt typu STD 302 s voľnou prierezovou plochou f1 = 0,183 m2

2) Rýchlosť objasníme vzorcom

kde ffact je skutočná celková plocha prierezu, m 2.

v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s

3) Stratu tlaku v mriežkach vypočítame podľa vzorca:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

kde ζ je koeficient miestneho odporu. Pre mriežky typu STD je 1,2.

ρ je hustota vonkajšieho vzduchu počas chladného obdobia roka pri teplote -32 0 C, ρ = 1,48319 kg / m3.

∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.

Výber pevnej lamelovej mriežky. Tabuľka 17

Systém č.	L, m 3 / h	Značka	číslo	Veľkosť, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Výber filtra

1) Výber filtrov pre systém P1 (dodávka do sály):

Počet buniek filtra je určený vzorcom:

kde L je objemový prietok vzduchu privádzaného do haly - 13386 m 3 / h.

Li je priepustnosť jedného filtračného článku; pre filtre FYaPb sa rovná 1 500 m3 / h. Veľkosť jednej bunky je 518´518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Aerodynamický odpor typu článku: =p = 150 Pa.

Výber filtra Tabuľka 18

Systém č.	L, m 3 / h	Značka	Veľkosť, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Výber izolovaného vzduchového ventilu.

Izolovaná vzduchová klapka je navrhnutá tak, aby zabránila neprimeraným stratám tepla v čase, keď nefunguje ventilačný systém. Typ klapky, celkové rozmery a voľná plocha prierezu pre priechod vzduchu sa volia podľa daného prietoku.

Metóda výberu tlmičov:

1) pre daný prietok vzduchu sa podľa tabuľky zvolí typ klapky a plocha voľného prierezu.

2) Určte rýchlosť pohybu vzduchu v obytnej časti

ventil podľa vzorca:

v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;

Prvá etapa

Zahŕňa to aerodynamický výpočet mechanických klimatizačných alebo ventilačných systémov, ktorý zahŕňa množstvo postupných operácií. Je vypracovaný axonometrický diagram, ktorý obsahuje vetranie: prívodné aj výfukové, a je pripravený na výpočet.

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

Tvorba schémy

Schéma je zostavená v perspektíve v mierke 1: 100. Označuje body s umiestnenými ventilačnými zariadeniami a spotrebu vzduchu, ktorý nimi prechádza.

Tu by ste sa mali rozhodnúť pre kmeň - hlavnú linku, na základe ktorej sa vykonávajú všetky operácie. Je to reťaz sekcií spojených do série, s najväčším zaťažením a maximálnou dĺžkou.

Pri stavbe diaľnice by ste mali venovať pozornosť tomu, ktorý systém je navrhovaný: napájací alebo výfukový systém.

Zásobovanie

Tu je fakturačná linka postavená od najvzdialenejšieho distribútora vzduchu s najvyššou spotrebou. Prechádza cez prívodné prvky, ako sú vzduchové kanály a vzduchotechnické jednotky, až do bodu nasávania vzduchu. Ak má systém obsluhovať niekoľko poschodí, potom je rozdeľovač vzduchu umiestnený na poslednom.

Výfuk

Z najodľahlejšieho odsávacieho zariadenia, ktoré maximalizuje spotrebu vzduchu, sa buduje vedenie, cez hlavné vedenie až po inštaláciu odsávača pár a ďalej po šachtu, ktorou sa uvoľňuje vzduch.

Ak je plánované vetranie pre niekoľko úrovní a inštalácia odsávača je umiestnená na streche alebo podkroví, potom by výpočtová čiara mala vychádzať zo zariadenia na distribúciu vzduchu v najnižšom poschodí alebo suteréne, ktoré je tiež súčasťou systému. Ak je odsávač inštalovaný v suteréne, potom zo zariadenia na distribúciu vzduchu posledného poschodia.

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

• potrubie jednotnej veľkosti prierezu;
• z jedného materiálu;
• so stálou spotrebou vzduchu.

Ďalším krokom je očíslovanie segmentov. Začína sa to najvzdialenejším výfukovým zariadením alebo distribútorom vzduchu, ktorému je každé pridelené samostatné číslo. Hlavný smer - diaľnica je zvýraznená hrubou čiarou.

Ďalej sa na základe axonometrického diagramu pre každý segment určí jeho dĺžka, pričom sa zohľadní mierka a spotreba vzduchu. Posledne uvedená je súčtom všetkých hodnôt prietoku spotrebovaného vzduchu prúdiaceho cez vetvy, ktoré susedia s vedením. Hodnota ukazovateľa, ktorá sa získa ako výsledok postupného súčtu, by sa mala postupne zvyšovať.

Stanovenie rozmerových hodnôt prierezov vzduchovodu

Vyrába sa na základe ukazovateľov, ako sú:

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

Vypočíta sa predbežná rozmerová hodnota potrubia v segmente, ktorá sa upraví na najbližší štandard. Ak je vybraté obdĺžnikové potrubie, potom sa hodnoty vyberú na základe rozmerov strán, ktorých pomer nie je väčší ako 1 až 3.

Typy potrubia

Vzduchové kanály sú prvkami systému, ktoré sú zodpovedné za prenos výfukových plynov a čerstvého vzduchu. Zahŕňa hlavné zúžené rúry, ohyby a polovičné ohyby, ako aj rôzne adaptéry. Líšia sa materiálom a tvarom profilu.

Oblasť použitia a špecifiká pohybu vzduchu závisia od typu vzduchového potrubia. Existuje nasledujúca klasifikácia materiálov:

1. Oceľ - pevné, hrubostenné vzduchové kanály.
2. Hliník - pružný, tenkostenný.
3. Plast.
4. Tkanina.

Pokiaľ ide o tvar, sú časti rozdelené na okrúhle časti s rôznymi priemermi, štvorcové a obdĺžnikové.

Druhá etapa

Tu sa vypočítajú údaje o aerodynamickom odporu. Po výbere štandardných prierezov vzduchových potrubí sa špecifikuje hodnota prietoku vzduchu v systéme.

Výpočet straty trecím tlakom

Ďalším krokom je stanovenie špecifickej straty trecím tlakom na základe tabuľkových údajov alebo nomogramov.V niektorých prípadoch môže byť kalkulačka užitočná na určenie ukazovateľov na základe vzorca, ktorý umožňuje vypočítať s chybou 0,5 percenta. Ak chcete vypočítať celkovú hodnotu ukazovateľa charakterizujúceho tlakovú stratu v celom úseku, musíte jeho konkrétny ukazovateľ vynásobiť dĺžkou. V tejto fáze by sa mal brať do úvahy aj faktor korekcie drsnosti. Závisí to od veľkosti absolútnej drsnosti konkrétneho materiálu potrubia, ako aj od rýchlosti.

Výpočet indikátora dynamického tlaku v segmente

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

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

Stanovenie hodnôt miestnych odporov v rezoch

Môžu byť vypočítané na základe koeficientov lokálneho odporu. Získané hodnoty sú zhrnuté v tabuľkovej forme, ktorá obsahuje údaje všetkých sekcií a nielen priame segmenty, ale aj niekoľko tvaroviek. Názov každého prvku je zadaný v tabuľke, sú tam uvedené aj zodpovedajúce hodnoty a charakteristiky, podľa ktorých sa určuje koeficient lokálneho odporu. Tieto ukazovatele možno nájsť v príslušných referenčných materiáloch pre výber zariadenia pre ventilačné jednotky.

V prítomnosti veľkého počtu prvkov v systéme alebo pri absencii určitých hodnôt koeficientov sa používa program, ktorý umožňuje rýchle vykonávanie ťažkopádnych operácií a optimalizáciu výpočtu ako celku. Celková hodnota odporu sa stanoví ako súčet koeficientov všetkých prvkov segmentu.

Výpočet tlakových strát pri miestnych odporoch

Po vypočítaní konečnej celkovej hodnoty indikátora pristúpia k výpočtu tlakových strát v analyzovaných oblastiach. Po vypočítaní všetkých segmentov hlavnej čiary sa získané čísla spočítajú a stanoví sa celková hodnota odporu ventilačného systému.

Všeobecné informácie

Aerodynamický výpočet je technika na určovanie rozmerov prierezu vzduchových potrubí na vyrovnanie tlakových strát, udržanie rýchlosti pohybu a projektovaného objemu čerpaného vzduchu.

Pri metóde prirodzeného vetrania sa na začiatku udáva požadovaný tlak, musí sa však určiť prierez. Je to spôsobené pôsobením gravitačných síl, ktoré vyvolávajú nasávanie vzduchových hmôt do miestnosti z ventilačných šácht. Pri mechanickej metóde pracuje ventilátor a je potrebné vypočítať tlak plynu, ako aj plochu prierezu potrubia. Používajú sa maximálne rýchlosti vo vnútri ventilačného potrubia.

Na zjednodušenie techniky sa vzdušné hmoty berú ako kvapalina s nulovým percentom kompresie. V praxi je to pravda, pretože vo väčšine systémov je tlak minimálny. Vytvára sa iba z miestneho odporu, keď narazí na steny vzduchovodov, ako aj na miesta, kde sa oblasť mení. Potvrdili to početné experimenty uskutočňované podľa metódy popísanej v GOST 12.3.018-79 „Systém noriem bezpečnosti pri práci (SSBT). Vetracie systémy. Aerodynamické skúšobné metódy “.

Táto technika spočíva v výbere oblasti a tvaru úseku pre každú časť ventilačného systému. Ak to vezmeme ako celok, potom bude definícia strát podmienená a nebude zodpovedať reálnemu obrazu. Okrem samotného pohybu sa navyše počíta aj vstrekovanie.

Aerodynamické výpočty ventilačných potrubí sa vykonávajú s rôznym počtom známych údajov. V jednom prípade výpočet začína od nuly a v druhom prípade je už známa viac ako polovica počiatočných parametrov.

Tretia etapa: prepojenie pobočiek

Po vykonaní všetkých potrebných výpočtov je potrebné prepojiť niekoľko pobočiek.Ak systém obsluhuje jednu úroveň, potom sú spojené vetvy, ktoré nie sú zahrnuté v kufri. Výpočet sa vykonáva v rovnakom poradí ako pre hlavný riadok. Výsledky sú zaznamenané v tabuľke. Vo viacpodlažných budovách sa na prepojenie používajú podlahové vetvy na strednej úrovni.

Kritériá prepojenia

Tu sa porovnávajú hodnoty súčtu strát: tlak pozdĺž úsekov, ktoré sa majú spojiť s paralelne spojeným vedením. Je nevyhnutné, aby odchýlka nebola väčšia ako 10 percent. Ak sa zistí, že nezrovnalosti sú väčšie, je možné vykonať prepojenie:

• výberom vhodných rozmerov pre prierez vzduchových potrubí;
• inštaláciou na vetvy membrán alebo klapkových ventilov.

Na vykonanie takýchto výpočtov niekedy potrebujete iba kalkulačku a niekoľko príručiek. Ak je potrebné vykonať aerodynamický výpočet vetrania veľkých budov alebo priemyselných priestorov, bude potrebný vhodný program. Umožní vám to rýchlo určiť rozmery sekcií, tlakové straty tak v jednotlivých sekciách, ako aj v celom systéme ako celku.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Video sa nedá načítať: Návrh ventilačného systému. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

Hlavnou požiadavkou pre všetky typy ventilačných systémov je zabezpečenie optimálnej frekvencie výmeny vzduchu v miestnostiach alebo konkrétnych pracovných priestoroch. Berúc do úvahy tento parameter, je navrhnutý vnútorný priemer potrubia a je zvolený výkon ventilátora. Na zaručenie požadovanej účinnosti ventilačného systému sa vykonáva výpočet tlakových strát hlavy v potrubiach, tieto údaje sa berú do úvahy pri určovaní technických charakteristík ventilátorov. Odporúčané prietoky vzduchu sú uvedené v tabuľke 1.

Metóda prípustných rýchlostí

Pri výpočte siete vzduchotechnických potrubí pomocou metódy prípustných rýchlostí sa ako počiatočné údaje berie optimálna rýchlosť vzduchu (pozri tabuľku). Potom sa zohľadní požadovaný úsek potrubia a strata tlaku v ňom.

Postup aerodynamického výpočtu vzduchových potrubí pomocou metódy prípustných rýchlostí:

1. Nakreslite schému systému distribúcie vzduchu. Pre každú časť potrubia uveďte dĺžku a množstvo vzduchu prechádzajúceho za 1 hodinu.
2. Výpočet začíname od najvzdialenejších a najviac zaťažených oblastí od ventilátora.
3. Keď poznáme optimálnu rýchlosť vzduchu pre danú miestnosť a objem vzduchu prechádzajúceho potrubím za 1 hodinu, určíme vhodný priemer (alebo časť) potrubia.
4. Výpočet straty trením Ptr.
5. Podľa tabuľkových údajov určujeme súčet miestnych odporov Q a vypočítajte tlakovú stratu pre miestny odpor z.
6. Dostupný tlak pre ďalšie vetvy distribučnej siete vzduchu sa určuje ako súčet tlakových strát v úsekoch pred touto vetvou.

V procese výpočtu je potrebné dôsledne prepojiť všetky vetvy siete, čím sa odpor každej vetvy vyrovná odporu najviac zaťaženej vetvy. To sa deje pomocou membrán. Sú inštalované na ľahko zaťažených úsekoch vzduchových potrubí, čím sa zvyšuje odpor.

Tab. Č. 1. Odporúčaná rýchlosť vzduchu pre rôzne miestnosti

Vymenovanie	Základná požiadavka
	Bezhlučnosť	Min. strata hlavy
	Kmeňové kanály	Hlavné kanály		Pobočky
		Príliv	Hood	Príliv	Hood
Obytné priestory	3	5	4	3	3
Hotely	5	7.5	6.5	6	5
Inštitúcie	6	8	6.5	6	5
Reštaurácie	7	9	7	7	6
Obchody	8	9	7	7	6

Na základe týchto hodnôt by sa mali vypočítať lineárne parametre potrubí.

Algoritmus na výpočet straty tlaku vzduchu

Výpočet musí začínať vypracovaním schémy ventilačného systému s povinným vyznačením priestorového usporiadania vzduchovodov, dĺžky každého úseku, ventilačných mriežok, dodatočného vybavenia na čistenie vzduchu, technických armatúr a ventilátorov. Straty sa určujú najskôr pre každý samostatný riadok a potom sa sčítajú.Pre samostatný technologický úsek sa straty určujú pomocou vzorca P = L × R + Z, kde P je strata tlaku vzduchu vo vypočítanom úseku, R sú straty na lineárny meter úseku, L je celková dĺžka vzduchové potrubie v úseku, Z sú straty v prídavných armatúrach vetrania systému.

Na výpočet tlakovej straty v kruhovom potrubí sa použije vzorec Ptr. = (L / d × X) × (Y × V) / 2 g. X je tabuľkový koeficient trenia vzduchu, závisí od materiálu vzduchového potrubia, L je dĺžka vypočítaného úseku, d je priemer vzduchového potrubia, V je požadovaný prietok vzduchu, Y je hustota vzduchu pri do úvahy teplota, g je zrýchlenie pádu (voľné). Ak má ventilačný systém štvorhranné potrubie, potom by sa na prevod okrúhlych hodnôt na štvorcové mala použiť tabuľka č.

Tab. Č. 2. Ekvivalentné priemery okrúhlych potrubí pre štvorec

150	200	250	300	350	400	450	500
250	210	245	275
300	230	265	300	330
350	245	285	325	355	380
400	260	305	345	370	410	440
450	275	320	365	400	435	465	490
500	290	340	380	425	455	490	520	545
550	300	350	400	440	475	515	545	575
600	310	365	415	460	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700	390	445	490	535	575	610	645
750	400	455	505	550	590	630	665
800	415	470	520	565	610	650	685
850	480	535	580	625	670	710
900	495	550	600	645	685	725
950	505	560	615	660	705	745
1000	520	575	625	675	720	760
1200	620	680	730	780	830
1400	725	780	835	880
1600	830	885	940
1800	870	935	990

Vodorovná je výška štvorcového potrubia a zvislá šírka. Ekvivalentná hodnota kruhového prierezu je na priesečníku priamok.

Straty tlaku vzduchu v zákrutách sú prevzaté z tabuľky č.

Tab. Č. 3. Strata tlaku v zákrutách

Na stanovenie tlakovej straty v difúzore sa použijú údaje z tabuľky 4.

Tab. Č. 4. Strata tlaku v difúzore

Tabuľka 5 poskytuje všeobecný diagram strát v priamom reze.

Tab. 5. Schéma tlakových strát vzduchu v priamych vzduchovodoch

Všetky jednotlivé straty v tejto časti potrubia sú sčítané a korigované tabuľkou č. 6. Tab. 6. Výpočet poklesu prietokového tlaku vo ventilačných systémoch

Existujúce predpisy pri projektovaní a výpočtoch odporúčajú, aby rozdiel v miere tlakových strát medzi jednotlivými sekciami nepresiahol 10%. Ventilátor by mal byť inštalovaný v oblasti ventilačného systému s najvyšším odporom, najvzdialenejšie vzduchové kanály by mali mať najmenší odpor. Ak tieto podmienky nie sú splnené, je potrebné zmeniť usporiadanie vzduchovodov a dodatočného vybavenia s prihliadnutím na požiadavky týchto ustanovení.
Pri pohybe vzduchu vo ventilačných systémoch dochádza k stratám energie, ktoré sa zvyčajne prejavujú poklesom tlaku vzduchu v určitých častiach systému a v systéme ako celku. Aerodynamický výpočet sa vykonáva za účelom

stanovenie rozmerov prierezu sieťových úsekov.

V druhom prípade sa výber rozmerov prierezu vzduchových potrubí spravidla vykonáva podľa maximálnych prípustných rýchlostí vzduchu.

Aerodynamický výpočet ventilačného systému pozostáva z dvoch etáp: výpočtu úsekov hlavného smeru - hlavnej trate a prepojenia všetkých ostatných úsekov systému.

Výpočet sa vykonáva v nasledujúcom poradí.

1. Určte zaťaženia jednotlivých konštrukčných častí. Za týmto účelom je systém rozdelený do samostatných častí. Vypočítaný úsek je charakterizovaný konštantným prietokom vzduchu po celej dĺžke. T-kusy slúžia ako hranice medzi jednotlivými sekciami.

Odhadované náklady na úseky sa určujú súčtom nákladov na jednotlivé pobočky, počnúc okrajovými úsekmi. Prietoky a dĺžka každého úseku označujú axonometrický diagram vypočítaného systému.

2. Vyberie sa hlavný (hlavný) smer, pre ktorý je identifikovaný najrozšírenejší reťazec postupne umiestnených vypočítaných úsekov. Pri rovnakej dĺžke diaľnic sa ako návrhová vyberie najviac zaťažená.

3. Číslovanie diaľničných úsekov sa zvyčajne začína úsekom s nižším prietokom. Spotreba, dĺžka a výsledky následných výpočtov sú uvedené v tabuľke. aerodynamický výpočet.

4. Vzhľadom na rýchlosti pohybu vzduchu v riekach a prietok vzduchu v oblasti sa určuje prierez vzduchovodu:

Rýchlosť sa počíta, keď sa priblížite k ventilátoru.

5. určte priemer d, mm, skutočnú rýchlosť pohybu vzduchu v ňom, m / s, špecifickú tlakovú stratu v dôsledku trenia R, Pa / m a celkovú tlakovú stratu pozdĺž dĺžky Rl.Ak je materiál potrubia odlišný od ocele, potom sa zavádza korekčný faktor n v závislosti od použitého materiálu potrubia:

Pre okrúhle kanály:

Pre obdĺžnikové kanály:

6. Ďalej sa určí tlaková strata pre miestne odpory. pre každú časť sú všetky miestne odpory vypísané osobitne a sú zhrnuté podľa častí. Malo by sa pamätať na to, že miestny odpor odpalísk treba pripísať oblasti s nižším zaťažením.

7. Strata tlaku DР, Pa v časti potrubia je určená vzorcom:

DP = Rnl + Z,

kde R je špecifická tlaková strata na 1 m oceľového potrubia, Pa / m;

Z - tlaková strata v miestnych odporoch;

n- korekcia drsnosti stien potrubia Vykonáva sa v závislosti od materiálu potrubia

8. Tlaková strata v miestnych odporoch Z, Pa sa vypočíta podľa vzorca

kde Р д - dynamický tlak vzduchu v oblasti, Pa

Sx - súčet koeficientov miestneho odporu

r - hustota vzduchu, kg / m 3;

u je rýchlosť pohybu vzduchu v potrubí, m / s.

9. Celková tlaková strata v systéme sa rovná súčtu strát pozdĺž potrubia a vo ventilačnom zariadení:

DR = S (Rnl + Z) kúzelník

Pre systémy s mechanickou indukciou pohybu vzduchu sa požadovaný tlak ventilátora určuje z hodnoty celkovej tlakovej straty v systéme. Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke.

10. Prepojenie zvyšných častí (vetiev) sa uskutoční, počnúc najdlhšími vetvami. Spôsob prepojenia vetiev je podobný výpočtu úsekov hlavného smeru. Pri pripájaní odbočky nie je možné prepočítať predtým vypočítané tlakové straty v hlavnom potrubí a priemery vzduchových potrubí:

P rasp.out = S (Rnl + Z) paralelný uch

Rozmery prierezov vetví sa považujú za zhodné, ak relatívny rozdiel strát v paralelných úsekoch nepresahuje 15%:

Komentáre:

• Počiatočné údaje pre výpočty
• Kde začať? Poradie výpočtu

Srdcom každého ventilačného systému s mechanickým prúdením vzduchu je ventilátor, ktorý vytvára toto prúdenie v potrubiach. Výkon ventilátora priamo závisí od tlaku, ktorý musí byť vytvorený na výstupe z neho, a aby bolo možné určiť veľkosť tohto tlaku, je potrebné vypočítať odpor celého systému kanálov.

Na výpočet tlakovej straty potrebujete rozloženie a rozmery potrubia a dodatočného vybavenia.

Počiatočné údaje pre výpočty

Keď je známa schéma ventilačného systému, vyberú sa rozmery všetkých vzduchových potrubí a určí sa ďalšie vybavenie, schéma je zobrazená v čelnom izometrickom priemete, to znamená v perspektívnom pohľade. Ak sa vykonáva v súlade s platnými normami, potom budú na výkresoch (alebo náčrtoch) viditeľné všetky informácie potrebné na výpočet.

1. Pomocou pôdorysov môžete určiť dĺžky vodorovných častí vzduchovodov. Ak sa na axonometrickom diagrame dajú výškové značky, cez ktoré prechádzajú kanály, bude známa aj dĺžka vodorovných častí. V opačnom prípade budú potrebné časti budovy s položenými trasami vzduchových potrubí. A ako posledná možnosť, ak nie je dostatok informácií, bude potrebné tieto dĺžky určiť pomocou meraní v mieste inštalácie.
2. Diagram by mal pomocou symbolov znázorňovať všetky ďalšie zariadenia nainštalované v kanáloch. Môžu to byť membrány, motorové klapky, požiarne klapky, ako aj zariadenia na distribúciu alebo odsávanie vzduchu (mriežky, panely, dáždniky, difúzory). Každá súčasť tohto zariadenia vytvára odpor v ceste prúdenia vzduchu, čo sa musí brať do úvahy pri výpočte.
3. V súlade s normami na diagrame by mali byť prietoky vzduchu a veľkosti kanálov uvedené vedľa konvenčných snímok vzduchových potrubí. Toto sú určujúce parametre pre výpočty.
4. Všetky tvarované a rozvetvené prvky by sa mali tiež odrážať v diagrame.

Ak takáto schéma neexistuje v papierovej alebo elektronickej podobe, budete ju musieť nakresliť aspoň v hrubej podobe, pri výpočte sa bez nej nezaobídete.

Späť na obsah

Kde začať?

Schéma straty hlavy na meter potrubia.

Veľmi často sa musíte vyrovnať s pomerne jednoduchými schémami vetrania, v ktorých je vzduchové potrubie rovnakého priemeru a nie je k dispozícii žiadne ďalšie vybavenie. Takéto obvody sa počítajú celkom jednoducho, ale čo ak je obvod zložitý s mnohými vetvami? Podľa metódy výpočtu tlakových strát vo vzduchovodoch, ktorá je opísaná v mnohých referenčných publikáciách, je potrebné určiť najdlhšiu vetvu systému alebo vetvu s najväčším odporom. Málokedy je možné zistiť takúto odolnosť okom, preto je zvykom počítať pozdĺž najdlhšej vetvy. Potom sa pomocou prietokov vzduchu uvedených na diagrame rozdelí celá vetva na časti podľa tejto vlastnosti. Spravidla sa náklady menia po rozvetvení (odpaliská) a pri delení je najlepšie sa na ne zamerať. Existujú aj ďalšie možnosti, napríklad napájacie alebo výfukové mriežky zabudované priamo do hlavného potrubia. Ak to nie je znázornené na diagrame, ale existuje taká mriežka, bude potrebné po nej vypočítať prietok. Sekcie sú očíslované od najvzdialenejšieho miesta od ventilátora.

Späť na obsah

Poradie výpočtu

Všeobecný vzorec na výpočet tlakovej straty v potrubí pre celý ventilačný systém je nasledovný:

HB = ∑ (Rl + Z), kde:

• H B - tlaková strata v celom potrubnom systéme, kgf / m²;
• R - trecí odpor 1 m vzduchového potrubia ekvivalentného prierezu, kgf / m²;
• l je dĺžka úseku, m;
• Z je veľkosť tlaku strateného prúdením vzduchu v miestnych odporoch (tvarované prvky a prídavné zariadenie).

Poznámka: Hodnota plochy prierezu potrubia zahrnutá do výpočtu sa na začiatku berie ako kruhový tvar potrubia. Trecí odpor pre obdĺžnikové kanály je určený prierezovou plochou zodpovedajúcou guľatému.

Výpočet začína od najvzdialenejšej lokality číslo 1, potom prejdite na druhú lokalitu atď. Sčítajú sa výsledky výpočtov pre každú časť, čo je naznačené matematickým znakom súčtu vo výpočtovom vzorci. Parameter R závisí od priemeru kanála (d) a od dynamického tlaku v ňom (P d) a ten zase závisí od rýchlosti prúdenia vzduchu. Koeficient absolútnej drsnosti steny (λ) sa tradične berie ako u vzduchovodu z pozinkovanej ocele a je 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Nemá zmysel používať tento vzorec v procese výpočtu tlakových strát, pretože hodnoty R pre rôzne rýchlosti a priemery vzduchu už boli vypočítané a sú referenčnými hodnotami (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - referenčné knihy). Preto je jednoducho potrebné nájsť tieto hodnoty v súlade so špecifickými podmienkami pohybu vzdušných hmôt a nahradiť ich vo vzorci. Referenčnou hodnotou je aj ďalší indikátor, dynamický tlak P d, ktorý je spojený s parametrom R a podieľa sa na ďalšom výpočte miestnych odporov. Vzhľadom na tento vzťah medzi týmito dvoma parametrami sú uvedené spoločne v referenčných tabuľkách.

Hodnota Z tlakových strát v miestnych odporoch sa vypočíta podľa vzorca:

Z = ∑ξ P d.

Znak súčtu znamená, že musíte pridať výsledky výpočtu pre každý z miestnych odporov v danej časti. Vzorec obsahuje okrem už známych parametrov aj koeficient ξ. Jeho hodnota je bezrozmerná a závisí od typu lokálneho odporu. Hodnoty parametrov pre mnohé prvky ventilačných systémov sa počítajú alebo určujú empiricky, preto sú uvedené v referenčnej literatúre.Miestne koeficienty odporu ventilačných zariadení často určujú samotní výrobcovia, ktorí určujú svoje hodnoty experimentálne vo výrobe alebo v laboratóriu.

Po vypočítaní dĺžky úseku č. 1, počtu a typu miestnych odporov by mali byť všetky parametre správne určené a nahradené výpočtovými vzorcami. Po obdržaní výsledku prejdite do druhej časti a ďalej k samotnému ventilátoru. Zároveň by sa nemalo zabúdať na časť vzduchového potrubia, ktorá sa už nachádza za ventilačnou jednotkou, pretože tlak ventilátora by mal stačiť na prekonanie jeho odporu.

Po dokončení výpočtov pozdĺž najdlhšej vetvy urobia rovnaké pozdĺž susednej vetvy, potom pozdĺž ďalšej a tak ďalej až do samého konca. Zvyčajne majú všetky tieto pobočky veľa spoločných oblastí, takže výpočty prebehnú rýchlejšie. Účelom stanovenia tlakových strát na všetkých vetvách je ich spoločná koordinácia, pretože ventilátor musí distribuovať svoj tok rovnomerne v celom systéme. To znamená, že v ideálnom prípade by sa tlaková strata v jednej vetve mala líšiť od druhej o najviac 10%. Zjednodušene to znamená, že vetva najbližšie k ventilátoru by mala mať najvyšší odpor a najvzdialenejšia vetva by mala mať najnižší odpor. Ak to tak nie je, odporúča sa vrátiť k prepočtu priemerov vzduchových potrubí a rýchlostí vzduchu v nich.

echo get_the_author_meta ("display_name", $ auhor); ?>

Odolnosť proti prechodu vzduchu vo ventilačnom systéme je určovaná hlavne rýchlosťou pohybu vzduchu v tomto systéme. So zvyšujúcou sa rýchlosťou sa zvyšuje aj odpor. Tento jav sa nazýva tlaková strata. Statický tlak generovaný ventilátorom spôsobuje pohyb vzduchu vo ventilačnom systéme, ktorý má určitý odpor. Čím vyšší je odpor takého systému, tým menšie je prúdenie vzduchu transportovaného ventilátorom. Výpočet strát trením pre vzduch vo vzduchovodoch, ako aj odpor sieťových zariadení (filter, tlmič, ohrievač, ventil atď.) Je možné vykonať pomocou zodpovedajúcich tabuliek a diagramov uvedených v katalógu. Celkový pokles tlaku je možné vypočítať súčtom hodnôt odporu všetkých prvkov ventilačného systému.

Stanovenie rýchlosti pohybu vzduchu vo vzduchovodoch:

Možné chyby a následky

Prierez vzduchovodov sa volí podľa tabuliek, kde sú uvedené jednotné rozmery v závislosti od dynamického tlaku a rýchlosti pohybu. Často neskúsení dizajnéri zaokrúhľujú parametre rýchlosti / tlaku smerom nadol, a teda zmena prierezu smerom nadol. To môže viesť k nadmernému hluku alebo neschopnosti prepúšťať požadované množstvo vzduchu za jednotku času.

Chyby sú tiež povolené pri určovaní dĺžky úseku potrubia. To vedie k možnej nepresnosti pri výbere zariadenia, ako aj k chybe vo výpočte rýchlosti plynu.

Príklad projektu

Aerodynamická časť, tak ako celý projekt, si vyžaduje profesionálny prístup a starostlivú pozornosť venovanú detailom konkrétneho objektu.

vykonáva kvalifikovaný výber ventilačných systémov v súlade s platnými normami s plnou technickou podporou. Poskytujeme služby v Moskve a regióne, ako aj v susedných regiónoch. Podrobné informácie od našich konzultantov a všetky spôsoby ich kontaktovania sú uvedené na stránke „Kontakty“.