Понятие о фиктивном давлении

 

Пусть имеется здание находящиеся в потоке воздуха (рис. VIII.6). В

 здании нет никаких источников тепла, т.е. t_в = t_н следовательно

Рис. VIII.6 Определение фиктивного давления

 

Имеются 2 отверстия площадью f₁ и f₂. Ветер создает давление на наветренной стороне

(23.3)

и на подветренной

(23.4)

За начальный уровень отсчета принимаем плоскость проходящую через середину нижнего отверстия. Примем, что в этой плоскости атмосферное давление = 0. В этой плоскости внутреннее давление будет отличаться от Р₁ и Р₂, обозначим его Р_х.

Если Р₁ - Р_х > 0, то располагаемый напор будет равен

  (23.5)

Для второго отверстия:

— внутренне давление равно

      — давление снаружи

— располагаемый напор  

Под действием  и  воздух будет поступать в помещение. По закону неразрывности потока

 и  можно рассматривать как скоростное давление

                      ;                        (23.6)

 

; (23.7)

             ;            (23.8)

   .               (23.9)

Решим относительно Р_х

, где . (23.10)

Давление Р₁ можно определить если известна скорость ветра и конфигурация здания.

Р_х зависит от наружного давления и соотношения открытых площадей.

Если наветренную сторону убрать, а с подветренной стороны стену сделать глухой, то Р_х = Р₁. Если наоборот, то Р_х = Р_2.

Если f₁ = f₂, то .

Надо задатьcя соотношением площадей   т.е. приточные проемы несколько больше чем вытяжные, при одинаковом количестве подаваемого и удаляемого воздуха. В этом случае в приточных проемах скорости будут небольшие.

В помещении есть теплоизбытки .

Обозначим Р_х внутреннее избыточное давление на уровне центра приточных отверстий.

На уровне вытяжных отверстий

.      (23.11)

Перепад давлений для приточных и вытяжных проемов

. (23.12)

Представим фиктивную картину

     .       (23.13)

Обозначим , тогда .

Фиктивное ветровое давление это такое ветровое давление которое оказывает тоже действие, что и ветровой и тепловой напор вместе

 

 .                           (23.14)

 

Способы расчета аэрации

 

В зависимости от удельной теплонапряженности помещения, высоты помещения, температуры наружного воздуха и скорости ветра применяют один из трех вариантов расчета. Основным условием, определяющим вариант расчета, является соотношение между значениями ветрового и гравитационного давлений.

Аэрация под действием только гравитационных сил. Действием ветра можно пренебречь, если , т.е. избыточное ветровое давление меньше половины максимального значения гравитационного давления. Здесь — ветровое давление на уровне нижнего ряда аэрационных отверстий; Н — расстояние по вертикали между центрами приточных и вытяжных аэрационных отверстий.

Для изолированного помещения, в котором аэрация происходит через открытые проемы, расположенные на одном из фасадов, при любой скорости ветра будет иметь место рассматриваемый случай.

Аэрация под действием только ветра при . Этот случай наблюдается в помещениях без тепловыделений.

Аэрация при совместном действии гравитационных сил и ветра при .

Варианты расчета аэрации различаются в основном способом определения расчетных перепадов давлений.

При расчете аэрации возможна прямая и обратная задачи.

Прямая задача — определение площади открытых проемов. Эту задачу приходится решать в случае, когда площадь аэрационных проемов заведомо меньше площади остекления, определенной из условия освещения помещения. При этом обычно задаются значением Р_о (давлением в помещении) и по заданным G_пр и G_уд определяют площади аэрационных проемов.

Обратная задача — расчет фактического воздухообмена при заданных площадях аэрационных отверстий.

В цехах, где площадь открывающихся световых проемов недостаточно для организации аэрации, в наружных ограждениях необходимо предусматривать устройство специальных аэрационных проемов. Цель расчета — определение минимальной площади этих проемов. Задачу решают подбором: задаваясь площадями F_пр и  F_уд, определяют значение Р_о, при котором осуществляется расчетный воздухообмен.

Для обеспечения устойчивой аэрации при решении как прямой, так и обратной задачи следует выполнять следующую рекомендацию: эквивалентная площадь приточных отверстий  должна превышать эквивалентную площадь вытяжных отверстий

, (23.15)

 

где  — коэффициент, равный 1,2-1,3.

Выполнение этого условия предотвращает "опрокидывание" потока в вытяжных отверстиях.

В более общем случае, когда , это условие удобно выразить через соотношение долей располагаемого давления для приточных и вытяжных отверстий  и  

 

.               (23.16)