La creació d’un sistema de conductes d’aire que funcioni de manera òptima és impossible sense càlculs aerodinàmics. Aquestes dades permeten seleccionar el diàmetre de la secció, la potència de canonades i ventiladors, el nombre de branques, els materials. Els requisits moderns estan regulats pel conjunt de normes SP 60.13330.2012, així com a GOST i SanPiN. El càlcul es realitza segons un algorisme estrictament definit mitjançant fórmules conegudes. Per determinar amb precisió tots els criteris, podeu utilitzar l’ajuda d’especialistes o calcular els paràmetres vosaltres mateixos.
Tipus de conductes d’aire
Els conductes d’aire moderns es poden classificar segons diversos paràmetres: mètode d’instal·lació, material de fabricació, forma de secció.
Per a la instal·lació, es distingeixen els canals externs i incorporats. Els primers s’instal·len sobre les parets i són visibles a la vista. Les internes es munten a les parets i les estructures de la casa.
El material de la canonada pot variar. Es tracta de diversos metalls (coure, acer, alumini) i plàstic. Els productes metàl·lics es distingeixen per la seva resistència i fiabilitat, però la seva instal·lació és més difícil. Els dispositius de plàstic són més fàcils d’instal·lar, però no s’utilitzen a altes temperatures.
La secció pot ser rectangular i rodona. Les canonades rectangulars són versàtils, però es poden crear remolins a les cantonades. Els models rodons no tenen aquest desavantatge.
Càlcul aerodinàmic pas a pas dels conductes d’aire
El treball inclou diverses etapes, en les quals es resol un problema local. A partir de les dades obtingudes, es calculen diversos paràmetres dels conductes d’aire.
Les principals tasques dels equips del sistema de ventilació:
- Entrada d’aire fresc des del carrer i el seu trasllat a l’interior del local. Una funció addicional és escalfar masses d’aire a l’hivern i refredar a l’estiu.
- Purificació de l'aire de brutícia, pols i pelusses.
- Disminució de la pressió acústica.
- Distribució uniforme de l’aire fresc a tot l’apartament.
- Eliminació de l’aire d’escapament i descàrrega al carrer.
El sistema de ventilació es caracteritza pels següents paràmetres:
- Cos de treball. En aquest cas, és aire. Es caracteritza per la densitat, la viscositat dinàmica i la viscositat cinètica. Aquests valors depenen de la temperatura del fluid de treball.
- Velocitat del fluid de treball.
- Resistència aerodinàmica local dels conductes d’aire.
- Pèrdua de pressió.
Algorisme per als càlculs aerodinàmics:
- Desenvolupament d’un esquema axonomètric de la distribució de masses d’aire pels canals. Sobre la seva base, se selecciona el millor mètode de càlcul, tenint en compte les peculiaritats de la ventilació.
- Realització de càlculs aerodinàmics al llarg de les línies principals i addicionals.
- Selecció de la forma geomètrica i la secció transversal de les canonades. Determinació de les característiques tècniques dels ventiladors i escalfadors. Determinació de la possibilitat d’instal·lar sensors d’extinció d’incendis, control automàtic de la potència de ventilació.
Aquestes són les principals etapes dels càlculs.
Totes les dades rebudes es poden recopilar en una taula i, a continuació, seleccionar materials per crear un canal.
Càlculs
L’objectiu principal del càlcul aerodinàmic és determinar la resistència a la circulació de l’aire a cada part del sistema.
Hi ha problemes directes i inversos de càlcul aerodinàmic.Es tracta directament del disseny de sistemes de ventilació i consisteix a determinar l’àrea de la secció transversal de cada secció del sistema. El problema invers es resol resolent el cabal d’aire en una àrea determinada.
Per al càlcul, cal determinar la freqüència d’intercanvi d’aire. Aquesta és una característica quantitativa del funcionament del sistema, que mostra quantes vegades s'ha refrescat l'aire a l'habitació per hora. L'indicador depèn de les característiques de l'habitació, del seu propòsit.
La creació d’un diagrama de sistema en projecció axonomètrica es realitza a escala M 1: 100. Cal aplicar conductes d’aire, filtres, silenciadors de soroll, vàlvules i altres components de ventilació al diagrama. Segons les dades obtingudes, es determina la longitud de la branca, el cabal a cada tram i es calcula la resistència del conducte d’aire.
Després, se selecciona la línia òptima de col·locació de canonades. Aquesta és la cadena de seccions consecutives més llarga.
Si hi ha diverses línies al circuit, la principal és aquella en què el cabal és més alt.
Fórmules bàsiques per al càlcul
La secció transversal del conducte pot ser rodona o quadrada. Es calcula mitjançant la fórmula F = Q / von sota Q s'indica el cabal d'aire i v - velocitat de l'aire recomanada (valor de referència).
El diàmetre de la secció es determina a partir de la zona Dsi les canonades són rodones, o l'alçada i l'amplada PERUT i IN per rectangular. Els valors s’arrodoneixen al nivell més gran més proper i obtenen PERUTc i INc.
Per als conductes rectangulars, el diàmetre equivalent es calcula mitjançant la fórmula DL = (2Ac* ENc) / (PER.c + Bc).
El valor del criteri de similitud de Reynolds es calcula com a Re = 64100 * Dc * vfactic... El coeficient de fricció depèn d’aquest indicador, que ve determinat per la fórmulaλtr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 a Re≤60000, λtr = 0.1266 ⁄ Re-0.167 a Re> 60.000.
Coeficient de resistència localλm es selecciona del llibre de referència i es substitueix a la fórmula per la pèrdua de pressió a l'àrea calculada Р = ((λtr* L) / Dc + λm) * 0,6 * v2 fet. L - la longitud de la secció calculada.
Quan es resumeixen totes les pèrdues, s’obtenen les pèrdues totals de la línia principal i del sistema de ventilació. Basant-se en aquests valors, se selecciona un ventilador amb un marge del 10%. A partir de les seves característiques, es considera l'eficiència ni després el poder N = (Qventilació* Pàgventilació) / (3600 * 1000 * n)... Aquí Qventilació, Pàgventilació - cabal i pressió d’aire generats pel ventilador.
El càlcul de la pèrdua de pressió al conducte es pot realitzar mitjançant la fórmulaDP = x * r * v2/2on r - densitat de l’aire, v - velocitat de moviment, x - coeficient de resistència local.
Possibles errors
El càlcul del sistema de ventilació és llarg i consta de diverses etapes, en les quals es poden cometre errors. Els problemes més habituals són:
- Arrodoniment de la secció transversal dels gasoductes cap avall. Aleshores pot haver-hi un soroll excessiu o la impossibilitat de passar el nombre requerit de cabals d’aire per unitat de temps.
- Càlcul incorrecte de la longitud de la secció del conducte. Condueix a l'elecció incorrecta de l'equip i a un error en el càlcul de la velocitat de moviment.
Tot el projecte requereix un càlid acurat i competent de l’aerodinàmica. Si és impossible calcular el sistema vosaltres mateixos, podeu utilitzar una calculadora en línia o demanar ajuda a especialistes.
