Аэродинамический расчёт приточной системы с механическим побуждением движения воздуха

Аэродинамический расчет вентиляционной системы производится для следующих целей:

1) подбора размеров поперечных сечений воздуховодов по рекомендуемым скоростям движения воздуха;

2) определения потерь давления в системе.

Расчет ведется в следующей последовательности:

1) Определяем нагрузки отдельных расчетных участков. Для этого систему разбиваем на отдельные участки. Расчетный участок характеризуется постоянным по длине расходом воздуха. Границами между отдельными участками служат тройники.

Расчетные расходы на участках определяем суммированием расходов на отдельных ответвлениях, начиная с периферийных участков. Значение расхода и длину каждого участка указываем на аксонометрической схеме рассчитываемой системы.

2) Выбираем основное (магистральное) направление, для чего выявляем наиболее протяженную и нагруженную цепочку последовательно расположенных расчетных участков.

Нумерацию расчетных участков магистрали обычно начинают с участков с меньшим расходом. Расход, длину и результаты последующих расчетов заносим

в таблицу аэродинамического расчета 9.1, представленную ниже.

3) Размеры сечения расчетных участков магистрали определяем, ориентируясь на рекомендуемые скорости движения воздуха в воздуховодах, жалюзийных решетках, которые при механическом побуждении движения воздуха для воздуховодов в общественных зданиях составляют:

• магистральные – до 8 м/с;

• ответвления– до 5 м/с;

• жалюзийные решетки – до 3 м/с.

4) Определяем фактическую скорость движения воздуха ν, м/с, с учетом площади сечения принятого стандартного воздуховода:

(10.1)

При расчете желательно, чтобы скорость движения воздуха по мере приближения к вентилятору возрастала.

По этой скорости вычисляем динамическое давление на участке, Па:

(10.2)

где - скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

- плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м³.

5) Определяем удельную потерю давления на трение по[1, табл.2.22] или по следующей зависимости:

(10.3)

- коэффициент гидравлического сопротивления трения;

d – диаметр воздуховода, м;

- динамическое давление, Па.

Коэффициент сопротивления трения рассчитывается по формуле Альтшуля:

(10.4)

k_э – абсолютная эквивалентная шероховатость поверхности воздуховода;

Re – критерий Рейнольдса.

Критерий Рейнольдса

(10.5)

- скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

- кинематическая вязкость воздуха, м²/с

6) Определяем потери давления на трение, Па:

(10.6)

где R – удельные потери давления на трение, Па/м;

l – длина участка воздуховода, м;

n – поправочный коэффициент, который зависит от абсолютной эквивалентной шероховатости воздуховодов.

7) Потери давления в местных сопротивлениях участков зависят от суммы коэффициентов местного сопротивления и от динамического давления. Местными сопротивлениями являются тройники, отводы, переход с одного диаметра на другой.

8) Определяем потери давления в системе вентиляции, которые складываются из потерь давления на трение и потерь давления в местных сопротивлениях, Па

(10.7)

- потери давления на трение, Па;

- потери давления в местных сопротивлениях, Па, определяемые по формуле:

(10.8)

- сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода, коэффициенты местных сопротивлений на границе двух участков относят к участку с меньшим расходом и определяют по [4, табл.22.37]

9) Производим увязку остальных участков системы. При невозможности увязки потерь давления по ответвлениям воздуховодов в пределах 10 % следует устанавливать диафрагмы. Диафрагма (металлическая пластина с отверстием) – местное сопротивление, на котором гасится избыточное давление. Коэффициент местного сопротивления диафрагмы определяется по формуле:

(10.9)

где Р_д – динамическое давление на участке, на котором устанавливается диафрагма, Па;

∆ Р_Расп – располагаемые потери давления на ответвление, Па;

∆ Р_отв – потери давления на увязываемом ответвлении, Па.

По значению и по размерам воздуховода, на котором устанавливается диафрагма, подбирают размер диафрагмы по [4, табл.22.48].

Результаты расчета заносим в таблицу аэродинамического расчета табл. 10.1.