Problemet med aerodynamisk beregning av ventilasjonsanlegg

Å lage et optimalt fungerende luftkanalsystem er umulig uten aerodynamiske beregninger. Disse dataene lar deg velge diameteren på seksjonen, kraften til rør og vifter, antall grener, materialer. Moderne krav er regulert av reglene i SP 60.13330.2012, så vel som i GOST og SanPiN. Beregningen utføres i henhold til en strengt definert algoritme ved bruk av kjente formler. For å nøyaktig bestemme alle kriteriene, kan du bruke hjelp fra spesialister eller beregne parametrene selv.

Typer luftkanaler

Moderne luftkanaler kan klassifiseres i henhold til flere parametere: installasjonsmetode, fremstillingsmateriale, snittform.

For installasjon skilles eksterne og innebygde kanaler. De første er installert over veggene og er synlige for øyet. Interne er montert i husets vegger og strukturer.

Rørmaterialet kan variere. Dette er forskjellige metaller (kobber, stål, aluminium) og plast. Metallprodukter kjennetegnes av styrke og pålitelighet, men installasjonen er vanskeligere. Plastinnretninger er enklere å installere, men de brukes ikke ved høye temperaturer.

Seksjonen kan være rektangulær og rund. Rektangulære rør er allsidige, men virvler kan opprettes i hjørnene. Runde modeller har ikke denne ulempen.

Steg-for-trinn aerodynamisk beregning av luftkanaler

Arbeidet inkluderer flere trinn, hvor hvert av dem løser et lokalt problem. Basert på innhentede data beregnes forskjellige parametere for luftkanalene.

Hovedoppgavene til ventilasjonssystemutstyret:

• Frisk luftinntak fra gaten og overføring inn i lokalet. En ekstra funksjon er oppvarming av luftmasser om vinteren og kjøling om sommeren.
• Luftrensing fra smuss, støv og lo.
• Reduksjon i lydtrykk.
• Jevn fordeling av frisk luft gjennom leiligheten.
• Fjerning av avtrekksluft og utslipp til gaten.

Ventilasjonssystemet er preget av følgende parametere:

• Arbeidsorgan. I dette tilfellet er det luft. Den er preget av tetthet, dynamisk viskositet, kinetisk viskositet. Disse verdiene avhenger av temperaturen på arbeidsfluidet.
• Arbeidsvæskehastighet.
• Lokal aerodynamisk motstand av luftkanaler.
• Trykkfall.

Algoritme for å utføre aerodynamiske beregninger:

• Utvikling av et aksonometrisk diagram over fordelingen av luftmasser gjennom kanalene. På grunnlag av dette velges den beste beregningsmetoden, med tanke på ventilasjonens særegenheter.
• Gjennomføre aerodynamiske beregninger langs hovedlinjen og tilleggslinjene.
• Valg av geometrisk form og tverrsnitt av rør. Bestemmelse av tekniske egenskaper til vifter og varmeovner. Bestemmelse av muligheten for å installere brannslukningssensorer, automatisk kontroll av ventilasjonskraft.

Dette er de viktigste trinnene i beregningene.

Alle mottatte data kan samles i en tabell, og velg deretter materialer for å opprette en kanal.

Beregninger

Hovedformålet med den aerodynamiske beregningen er å bestemme motstanden mot luftsirkulasjon i hver del av systemet.

Det er direkte og omvendte problemer med aerodynamisk beregning.Direct tar for seg utformingen av ventilasjonsanlegg og består i å bestemme tverrsnittsarealet til hver seksjon av systemet. Det omvendte problemet løses ved å bestemme luftstrømningshastigheten i et gitt område.

For beregningen er det nødvendig å bestemme hyppigheten av luftutveksling. Dette er en kvantitativ egenskap ved systemets drift, som viser hvor mange ganger luften i rommet har blitt oppdatert i timen. Indikatoren avhenger av rommets egenskaper, dens formål.

Opprettelsen av et systemdiagram i aksonometrisk projeksjon gjøres på en skala fra M 1: 100. Det er nødvendig å påføre luftkanaler, filtre, støydempere, ventiler og andre ventilasjonskomponenter i diagrammet. I henhold til oppnådde data bestemmes lengden på grenen, strømningshastigheten ved hver seksjon, og motstanden til kanalen beregnes.

Etter det velges den optimale rørleggingslinjen. Dette er den lengste kjeden av påfølgende seksjoner.

Hvis det er flere linjer i kretsen, er hovedstrømmen den der strømningen er høyere.

Grunnleggende formler for beregning

Kanaltverrsnittet kan være rundt eller kvadratisk. Det beregnes etter formelen F = Q / vhvor under Spørsmål luftstrømningshastigheten er angitt, og v - anbefalt lufthastighet (referanseverdi).

Seksjonens diameter bestemmes ut fra området Dhvis rørene er runde, eller høyden og bredden MEN og I for rektangulær. Verdiene avrundes til nærmeste større standard og får MEN_St. og I_St..

For rektangulære kanaler beregnes ekvivalent diameter med formelen DL = (2A_St.*I_St.) / (MEN_St. + B_St.).

Verdien av Reynolds likhetskriterium beregnes som Re = 64100 * D_St. * v_faktisk... Friksjonskoeffisienten avhenger av denne indikatoren, som bestemmes av formelenλ_tr = 0,3164 / Re-0,25 på Re≤60000, λ_tr = 0.1266 / Re-0.167 på Til> 60.000.

Lokal motstandskoeffisientλ_m er valgt fra referanseboken og deretter erstattet i formelen for trykktapet i det beregnede området Р = ((λ_tr* L) / D_St. + λ_m) * 0,6 * v² faktum. L - lengden på den beregnede delen.

Når alle tapene er oppsummert, oppnås de totale tapene til hovedledningen og ventilasjonssystemet. Basert på disse verdiene velges en vifte med en margin på 10%. Effektiviteten vurderes ut fra egenskapene nog deretter kraften N = (Q_lufte* P_lufte) / (3600 * 1000 * n)... Her Spørsmål_lufte, P_lufte - luftstrøm og trykk generert av viften.

Beregningen av trykktapet i kanalen kan utføres ved hjelp av formelenDP = x * r * v²/2hvor r - lufttetthet, v - bevegelsesfart, x - koeffisient for lokal motstand.

Mulige feil

Beregningen av ventilasjonssystemet er lang og består av flere trinn, hvor hvert av feilene kan gjøres. De vanligste problemene er:

• Avrunding av tverrsnittet av gassrørledninger nedover. Da kan det være for mye støy eller umuligheten av å passere det nødvendige antall luftstrømmer per tidsenhet.
• Feil beregning av lengden på kanalseksjonen. Fører til feil valg av utstyr og en feil i beregningen av bevegelseshastigheten.

Hele prosjektet krever nøye og kompetent beregning av aerodynamikk. Hvis det er umulig å beregne systemet selv, kan du bruke en online kalkulator eller søke hjelp fra spesialister.