Die Schaffung eines optimal arbeitenden Luftkanalsystems ist ohne aerodynamische Berechnungen nicht möglich. Mit diesen Daten können Sie den Durchmesser des Abschnitts, die Leistung von Rohren und Ventilatoren, die Anzahl der Abzweigungen und Materialien auswählen. Moderne Anforderungen werden durch das Regelwerk SP 60.13330.2012 sowie in GOST und SanPiN geregelt. Die Berechnung erfolgt nach einem streng definierten Algorithmus unter Verwendung bekannter Formeln. Um alle Kriterien genau zu bestimmen, können Sie die Hilfe von Spezialisten in Anspruch nehmen oder die Parameter selbst berechnen.
Arten von Luftkanälen
Moderne Luftkanäle können nach mehreren Parametern klassifiziert werden: Installationsmethode, Herstellungsmaterial, Querschnittsform.
Bei der Installation werden externe und eingebaute Kanäle unterschieden. Die ersten werden über den Wänden installiert und sind für das Auge sichtbar. Interne sind in den Wänden und Strukturen des Hauses montiert.
Das Rohrmaterial kann variieren. Dies sind verschiedene Metalle (Kupfer, Stahl, Aluminium) und Kunststoff. Metallprodukte zeichnen sich durch ihre Stärke und Zuverlässigkeit aus, ihre Installation ist jedoch schwieriger. Kunststoffgeräte sind einfacher zu installieren, werden jedoch nicht bei hohen Temperaturen verwendet.
Der Abschnitt kann rechteckig und rund sein. Rechteckige Rohre sind vielseitig einsetzbar, aber an den Ecken können Wirbel erzeugt werden. Runde Modelle haben diesen Nachteil nicht.
Schrittweise aerodynamische Berechnung von Luftkanälen
Die Arbeit umfasst mehrere Phasen, in denen jeweils ein lokales Problem gelöst wird. Basierend auf den erhaltenen Daten werden verschiedene Parameter der Luftkanäle berechnet.
Die Hauptaufgaben der Lüftungsanlagenausrüstung:
- Frischluftzufuhr von der Straße und deren Übertragung innerhalb des Gebäudes. Eine zusätzliche Funktion ist das Erwärmen der Luftmassen im Winter und das Kühlen im Sommer.
- Luftreinigung von Schmutz, Staub und Flusen.
- Abnahme des Schalldrucks.
- Gleichmäßige Verteilung der Frischluft in der gesamten Wohnung.
- Abführung der Abluft und deren Ableitung auf die Straße.
Das Lüftungssystem zeichnet sich durch folgende Parameter aus:
- Arbeitsorgan. In diesem Fall ist es Luft. Es zeichnet sich durch Dichte, dynamische Viskosität, kinetische Viskosität aus. Diese Werte hängen von der Temperatur des Arbeitsmediums ab.
- Geschwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit.
- Lokaler aerodynamischer Widerstand von Luftkanälen.
- Druckverlust.
Algorithmus zur Durchführung aerodynamischer Berechnungen:
- Entwicklung eines axonometrischen Diagramms der Verteilung der Luftmassen durch die Kanäle. Auf dieser Grundlage wird die beste Berechnungsmethode unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Belüftung ausgewählt.
- Durchführung von aerodynamischen Berechnungen entlang der Haupt- und Nebenlinien.
- Auswahl der geometrischen Form und des Querschnitts von Rohren. Bestimmung der technischen Eigenschaften von Ventilatoren und Heizungen. Bestimmung der Möglichkeit der Installation von Feuerlöschsensoren, automatische Steuerung der Lüftungsleistung.
Dies sind die wichtigsten Berechnungsschritte.
Alle empfangenen Daten können in einer Tabelle gesammelt und dann Materialien ausgewählt werden, um einen Kanal zu erstellen.
Berechnungen
Der Hauptzweck der aerodynamischen Berechnung besteht darin, den Widerstand gegen die Luftzirkulation in jedem Teil des Systems zu bestimmen.
Es gibt direkte und inverse Probleme der aerodynamischen Berechnung.Direct befasst sich mit der Gestaltung von Lüftungssystemen und besteht darin, die Querschnittsfläche jedes Abschnitts des Systems zu bestimmen. Das inverse Problem wird durch die Bestimmung des Luftdurchsatzes in einem bestimmten Bereich gelöst.
Für die Berechnung ist es notwendig, die Häufigkeit des Luftaustausches zu bestimmen. Dies ist ein quantitatives Merkmal des Systembetriebs, das anzeigt, wie oft die Luft im Raum pro Stunde aufgefrischt wurde. Der Indikator hängt von den Eigenschaften des Raums und seinem Zweck ab.
Die Erstellung eines Systemdiagramms in axonometrischer Projektion erfolgt im Maßstab M 1:100. Es ist notwendig, Luftkanäle, Filter, Schalldämpfer, Ventile und andere Lüftungskomponenten in das Diagramm einzubringen. Anhand der erhaltenen Daten wird die Länge der Abzweigung, die Durchflussmenge in jedem Abschnitt bestimmt und der Widerstand des Kanals berechnet.
Danach wird die optimale Rohrverlegelinie ausgewählt. Dies ist die längste Kette aufeinanderfolgender Abschnitte.
Bei mehreren Leitungen im Kreislauf ist die Hauptleitung diejenige, in der der Durchfluss höher ist.
Grundformeln für die Berechnung
Der Kanalquerschnitt kann rund oder eckig sein. Es wird nach der Formel berechnet F = Q / vwo unter Q die Luftmenge wird angezeigt, und v - empfohlene Luftgeschwindigkeit (Referenzwert).
Der Durchmesser des Abschnitts ergibt sich aus der Fläche Dwenn die Rohre rund sind oder die Höhe und Breite ABER und IM für rechteckig. Die Werte werden auf den nächsten größeren Standard gerundet und erhalten ABERst und IMst.
Bei rechteckigen Kanälen wird der äquivalente Durchmesser nach der Formel berechnet DL = (2Ast*IMst) / (ABERst + Bst).
Der Wert des Reynolds-Ähnlichkeitskriteriums wird berechnet als Re = 64100 * Dst * vfaktisch... Der Reibungskoeffizient hängt von diesem Indikator ab, der durch die Formel bestimmt wirdλtr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 beim Re≤60000, λtr = 0,1266 ⁄ Re-0,167 beim Zu > 60.000.
Lokaler Widerstandskoeffizientλich wird aus dem Nachschlagewerk ausgewählt und dann in die Formel für den Druckverlust in der berechneten Fläche eingesetzt = ((λtr* L) / Dst +ich) * 0,6 * v2 Tatsache. L - die Länge des berechneten Abschnitts.
Durch Aufsummierung aller Verluste erhält man die Gesamtverluste der Hauptleitung und des Lüftungssystems. Basierend auf diesen Werten wird ein Ventilator mit einem Spielraum von 10 % ausgewählt. Von seinen Eigenschaften wird die Effizienz berücksichtigt neinund dann die kraft N = (Qentlüften* Pentlüften) / (3600 * 1000 * n)... Hier Qentlüften, Pentlüften - vom Ventilator erzeugter Luftstrom und Druck.
Die Berechnung des Druckverlustes im Kanal kann mit der Formel erfolgenDP = x * r * v2/2wo r - Luftdichte, v - Bewegungsgeschwindigkeit, x - Koeffizient des lokalen Widerstands.
Mögliche Fehler
Die Berechnung des Lüftungssystems ist langwierig und besteht aus mehreren Stufen, in denen jeweils Fehler gemacht werden können. Die häufigsten Probleme sind:
- Abrundung des Querschnitts von Gasleitungen nach unten. Dann kann es zu übermäßigem Lärm kommen oder es ist unmöglich, die erforderliche Anzahl von Luftströmen pro Zeiteinheit durchzulassen.
- Falsche Berechnung der Länge des Kanalabschnitts. Führt zu einer falschen Auswahl der Ausrüstung und einem Fehler bei der Berechnung der Bewegungsgeschwindigkeit.
Das gesamte Projekt erfordert eine sorgfältige und kompetente Berechnung der Aerodynamik. Wenn es nicht möglich ist, das System selbst zu berechnen, können Sie einen Online-Rechner verwenden oder Hilfe von Spezialisten suchen.
