Ilmanvaihtojärjestelmien aerodynaamisen laskennan ongelma

Optimaalisesti toimivan ilmakanavajärjestelmän luominen on mahdotonta ilman aerodynaamisia laskelmia. Näiden tietojen avulla voit valita osan halkaisijan, putkien ja puhaltimien tehon, haarojen määrän, materiaalit. Nykyaikaisia ​​vaatimuksia säännellään SP 60.13330.2012 -säännöillä sekä GOST: ssa ja SanPiN: ssä. Laskenta suoritetaan tiukasti määritellyn algoritmin mukaisesti käyttäen tunnettuja kaavoja. Voit määrittää kaikki kriteerit tarkalleen käyttämällä asiantuntijoiden apua tai laskea parametrit itse.

Ilmakanavien tyypit

Nykyaikaiset ilmakanavat voidaan luokitella useiden parametrien mukaan: asennustapa, valmistusmateriaali, poikkileikkauksen muoto.

Asennusta varten erotetaan ulkoiset ja sisäänrakennetut kanavat. Ensimmäiset asennetaan seinien yli ja ovat silmälle näkyviä. Sisäiset on asennettu talon seiniin ja rakenteisiin.

Putken materiaali voi vaihdella. Nämä ovat erilaisia ​​metalleja (kupari, teräs, alumiini) ja muovia. Metallituotteet eroavat niiden lujuudesta ja luotettavuudesta, mutta niiden asennus on vaikeampi. Muovilaitteita on helpompi asentaa, mutta niitä ei käytetä korkeissa lämpötiloissa.

Osa voi olla suorakulmainen ja pyöreä. Suorakulmaiset putket ovat monipuolisia, mutta kulmiin voidaan luoda pyörteitä. Pyöreillä malleilla ei ole tätä haittaa.

Ilmakanavien aerodynaaminen laskeminen vaihe vaiheelta

Työ käsittää useita vaiheita, joissa jokaisessa ratkaistaan ​​paikallinen ongelma. Saatujen tietojen perusteella lasketaan ilmakanavien eri parametrit.

Ilmanvaihtojärjestelmän päätehtävät:

• Raikas ilmanotto kadulta ja sen siirtyminen rakennuksen sisään. Lisätoiminto on ilmamassojen lämmitys talvella ja jäähdytys kesällä.
• Ilmanpuhdistus liasta, pölystä ja nukasta.
• Äänenpaineen lasku.
• Tasainen raikkaan ilman jakelu huoneistossa.
• Poistoilman poisto ja sen päästäminen kadulle.

Ilmanvaihtojärjestelmälle on tunnusomaista seuraavat parametrit:

• Työelin. Tässä tapauksessa se on ilmaa. Sille on ominaista tiheys, dynaaminen viskositeetti, kineettinen viskositeetti. Nämä arvot riippuvat käyttönesteen lämpötilasta.
• Työnesteen nopeus.
• Ilmakanavien paikallinen aerodynaaminen vastus.
• Painehäviö.

Algoritmi aerodynaamisten laskelmien suorittamiseksi:

• Aksonometrisen kaavion kehittäminen ilmamassojen jakautumisesta kanavien läpi. Sen perusteella valitaan paras laskentamenetelmä ilmanvaihdon erityispiirteet huomioon ottaen.
• Aerodynaamisten laskelmien suorittaminen pää- ja lisälinjoja pitkin.
• Putkien geometrisen muodon ja poikkileikkauksen valinta. Puhaltimien ja lämmittimien teknisten ominaisuuksien määrittäminen. Palosammutusantureiden asentamismahdollisuuden määrittäminen, ilmanvaihtotehon automaattinen hallinta.

Nämä ovat laskelmien päävaiheet.

Kaikki vastaanotetut tiedot voidaan kerätä taulukkoon ja valita sitten materiaali kanavan luomiseksi.

Laskelmat

Aerodynaamisen laskennan päätarkoitus on määrittää ilmankierron kestävyys järjestelmän jokaisessa osassa.

Aerodynaamisessa laskennassa on suoria ja käänteisiä ongelmia.Suora käsittelee ilmanvaihtojärjestelmien suunnittelua ja koostuu järjestelmän jokaisen osan poikkipinta-alan määrittämisestä. Käänteinen ongelma ratkaistaan ​​määrittämällä ilmavirta tietyllä alueella.

Laskentaa varten on tarpeen määrittää ilmanvaihdon taajuus. Tämä on järjestelmän toiminnan kvantitatiivinen ominaisuus, joka osoittaa, kuinka monta kertaa huoneen ilma on päivitetty tunnissa. Indikaattori riippuu huoneen ominaisuuksista ja tarkoituksesta.

Systeemikaavion luominen aksonometrisessä projektiossa tehdään asteikolla M 1: 100. Kaavioon on käytettävä ilmakanavia, suodattimia, äänenvaimentimia, venttiilejä ja muita ilmanvaihtokomponentteja. Saatujen tietojen perusteella määritetään haaran pituus, virtausnopeus kussakin osassa ja lasketaan kanavan vastus.

Sen jälkeen valitaan optimaalinen putkenlaskujohto. Tämä on peräkkäisten osioiden pisin ketju.

Jos piirissä on useita linjoja, päävirta on se, jossa virtaus on suurempi.

Laskennan peruskaavat

Kanavan poikkileikkaus voi olla pyöreä tai neliö. Se lasketaan kaavalla F = Q / vmissä alle Q - ilmavirta ilmoitetaan ja v - suositeltu ilmanopeus (vertailuarvo).

Lohkon halkaisija määritetään alueelta D.jos putket ovat pyöreitä tai korkeus ja leveys MUTTA ja SISÄÄN suorakulmaiselle. Arvot pyöristetään lähimpään suurempaan standardiin ja saadaan MUTTA_st ja SISÄÄN_st.

Suorakulmaisten kanavien ekvivalenttihalkaisija lasketaan kaavan avulla DL = (2A_st*SISÄÄN_st) / (MUTTA_st + B_st).

Reynoldsin samankaltaisuuskriteerin arvo lasketaan Re = 64100 * D_st * v_tosiasia... Kitkakerroin riippuu tästä indikaattorista, joka määritetään kaavallaλ_tr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 klo Re≤60000, λ_tr = 0,1266 ⁄ Re-0,167 klo Re> 60000.

Paikallinen vastuskerroinλ_m valitaan viitekirjasta ja korvataan sitten laskennallisen alueen painehäviön kaavalla Р = ((λ_tr* L) / D_st + λ_m) * 0,6 * v² tosiasia. L - lasketun osan pituus.

Kun kaikki tappiot lasketaan yhteen, saadaan päälinjan ja ilmanvaihtojärjestelmän kokonaishäviöt. Näiden arvojen perusteella valitaan puhallin, jonka marginaali on 10%. Ominaisuuksiensa perusteella otetaan huomioon tehokkuus nja sitten teho N = (Q_{tuuletusaukko}* P_{tuuletusaukko}) / (3600 * 1000 * n)... Tässä Q_{tuuletusaukko}, P_{tuuletusaukko} - puhaltimen tuottama ilmavirta ja paine.

Kanavan painehäviön laskeminen voidaan suorittaa kaavan avullaDP = x * r * v²/2missä r - ilman tiheys, v - liikenopeus, x - paikallisen vastuksen kerroin.

Mahdolliset virheet

Ilmanvaihtojärjestelmän laskenta on pitkä ja se koostuu useista vaiheista, joissa kussakin voidaan tehdä virheitä. Yleisimmät ongelmat ovat:

• Kaasuputkien poikkileikkauksen pyöristäminen alaspäin. Silloin voi olla liiallista melua tai mahdotonta kulkea vaadittavan määrän ilmavirtauksia aikayksikköä kohti.
• Virheellinen laskenta kanavan osan pituudelle. Tämä johtaa väärään laitevalintaan ja virheeseen nopeuden laskemisessa.

Koko projekti vaatii huolellista ja asiantuntevaa aerodynamiikan laskemista. Jos järjestelmän laskeminen itse on mahdotonta, voit käyttää online-laskinta tai pyytää apua asiantuntijoilta.