Аэродинамический расчет системы

воздухораспределения

Целью аэродинамического расчета является определение потерь напора (сопротивления) системы воздухораспределения и сопоставление этих потерь со свободным давлением вентилятора, определяемым заданием. Расчет считается выполненным правильно, если обеспечивается условие Р _пот ≤ Р _своб.

Расчетное давление (потери напора) определяются по формуле

∆ Р _пот = 1, 1 ∑ (∆ Р _тр + ∆ Р _м), (27)

где ∆ Р _тр - потери напора на трение отдельных участков; ∆ Р _м - потери напора на местные сопротивления отдельных участков; 1, 1 – коэффициент запаса на непредвиденные сопротивления.

Для выполнения расчета предварительно составляют схему и разбивают ее на отдельные участки, в пределах которых расход воздуха, размер воздуховодов и скорость движения воздуха постоянны.

В качестве примера на рис. 7 приведена расчетная схема приточной системы воздухораспределения.

Расчетная схема составляется для наиболее протяженной ветви сети воздуховодов (в приведенном примере от выходного окна кондиционера до воздухораспределителя на участке 1). Расчет начинают с наиболее удаленного участка.

Потери напора на трение для каждого участка рассчитываются из выражения

Па, (28)

где ζ _i - коэффициент сопротивления трению для отдельного участка; l_i - длина отдельного участка, м; d_i - диаметр круглого воздуховода или эквивалентный диаметр воздуховода прямоугольного сечения для отдельного участка, м; r - плотность воздуха, кг/м³; W _i - скорость движения воздуха на соответствующем участке, м/с.

Рис.7. Расчетная схема приточной системы воздухораспределения:

1-4 – номера участков; V₁ –V₄ – объемы воздуха для

соответствующего участка; W₁ – W₄ – скорость движения

воздуха на соответствующем участке; / – отвод 90⁰;

— - тройник на проходе; > - конфузор;

ВП – воздухораспределитель

Для определения коэффициента сопротивления трению можно использовать формулу Альтшуля

(29)

[ЛАА1]

где d_i - определяющий размер воздуховода, м; Re = - число Рейнольдса для соответствующего участка воздуховода.

Длины участков L _i определяются конструктивно на основании разработанной схемы воздухораспределения.

После расчета потерь напора на трение по отдельным участкам полученные результаты суммируются.

Потери напора на местные сопротивления рассчитываются из выражения

Па, (30)

где ∑ Ψ _i - сумма коэффициентов местных сопротивлений для отдельного участка. Значения некоторых наиболее часто употребляемых коэффициентов местных сопротивлений приведены в приложении (табл. П-19).

Применительно к рассматриваемой схеме, приведенной на рис.7, характер и численное значение коэффициентов местных сопротивлений можно представить следующим образом:

участок 1: воздухораспределитель - Ψ _вп =1, 4, отвод 90⁰ -

Ψ ₉₀ =0, 4, конфузор - Ψ _к = 0, 1, всего - ∑ Ψ _i = 1, 9;

участок 2: тройник на проходе - Ψ _тр =0, 1, конфузор - Ψ _к =0, 1,

всего - ∑ Ψ ₂ = 0, 2;

участок 3: тройник на проходе - Ψ _тр =0, 1, отвод 90⁰ - Ψ ₉₀ =0, 4,

конфузор - Ψ _к =0, 1, всего - ∑ Ψ ₃ = 0, 6;

участок 4: отвод 90⁰ - Ψ ₉₀ =0, 4, тройник на проходе - Ψ _тр =0, 1,

отвод 90⁰ - Ψ ₉₀ =0, 4, диффузор после вентилятора -

Ψ _д =0, 2, всего - ∑ Ψ ₄ = 1, 1.

После расчета потерь напора на местные сопротивления по отдельным участкам полученные результаты суммируются.

Величина полных потерь определяется в соответствии с выражением (27) и сопоставляется с величиной свободного давления вентилятора кондиционера.

Рекомендуемая литература

Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Высшая школа, 1965.

Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. М.: Стройиздат, 1980.

Голубков Б.Н., Пятачков Б.И., Романова Т.М. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция. М.: Энергоиздат, 1982.

Журавлев Б.А. Справочник мастера-вентиляционщика. М.: Стройиздат, 1983.

Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник под ред. В.А.Григорьева и В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1983.

Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1982.

Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. СНиП. М.: Стройиздат, 1994.