Трасування й аеродинамічний розрахунок

Горизонтальні повітропроводи, що подають повітря до повітророзподільників у приміщеннях, прокладають за підвісною стелею і являють собою сталеві повітропроводи круглого перетину.

Нумерація ділянок системи ПВ1 представлена на рисунку 1.

Рисунок 1 – Схема системи ПВ1

Метою аеродинамічного розрахунку є визначення розмірів повітропроводів і втрат тиску на ділянках систем вентиляції в цілому.

Аеродинамічний розрахунок визначає втрати тиску у повітропроводах у залежності від їхньої конструкції, матеріалу і швидкості руху повітря.

Для виконання аеродинамічного розрахунку необхідно вибрати магістраль.

Магістраль - ланцюжок розрахункових ділянок, що з'єднують приточну камеру з найбільш вилученому від її повітророзподільником. При рівному видаленні декількох повітророзподільників від приточної камери як магістраль приймається найбільш навантажена частина ділянки.

Визначення коефіцієнтів місцевих опорів для аеродинамічного розрахунку ведеться по таблиці 11.

Аеродинамічний розрахунок вентиляційної системи ПВ1 ведеться в таблиці 12.

Номера пунктів методики відповідають номерам стовпчиків у таблиці.

1. Нумерація ділянок робиється після вибору магістралі.

2. L – витрата повітря на ділянці відповідно до аксонометричної схеми, м³/год, результатом розрахунку балансу повітря в будинку.

3. l - довжина ділянки, м, відповідно до аксонометричної схеми.

4. V_ор – орієнтована швидкість руху повітря у повітропроводах, м/с

5.Розміри повітропроводу, приймаються таким чином, щоб фактичні площі перетину повітропроводу F, м² були не менш орієнтованих площ F_ор, м² (F> F_ор).

F_ор – орієнтована площа перетину повітропровода, м², визначається за формулою (29).

V_max=V_ор - максимально припустима швидкість повітря на ділянці, м/с. Приймається відповідно до економічних вимог і з умов зниження рівня шуму:

- у магістральних рециркуляционних і повітрязабірних повітропроводах до 8 м/с;

- у відгалудженнях до 3 м/с.

6. F – фактична площа перетину повітропровода, м², приймається за таблицями.

7. V, м/с – фактична швидкість повітря, м/с, визначається за формулою

(32)

V≤ V_max, м/с

8. d –діаметр повітропроводів, м:

9. Р_д – динамічний тиск, Па, визначається за формулою:

(33)

де ρ – густина повітря, кг/м³ (приймається 1,2 кг/м³).

10. Re – число Рейнольдса, визначається за формулою:

(34)

де ν – коефіцієнт кінематичної в’язкості, м²/с (приймається 15,6∙10^-6 м²/с).

11. λ – коефіцієнт тертя, для турбулентних потоків визначається за формулою Альтшуля:

(35)

де К_ш – коефіцієнт шорсткості поверхні, м, приймається за довідниками в залежності від матеріалу повітропроводів (для сталевих приймається 0,0001м).

12. ΔRl – втрати тиску на ділянці по довжині, Па.

13. ∑ξ- сума коефіцієнтів місцевих опорів.

14. ΔР_м.о.= Р_д·∑ξ – утрати тиску на місцеві опори, Па.

15. ΔР – втрати тиску на ділянці, Па

Розрахунок коефіцієнтів місцевого опору системи ПВ1 зводиться в таблицю 11.

 

Таблиця 11- Визначення коефіцієнтів місцевих опорів системи ПВ1

№ ділянки	Тип місцевого опору	Кількість	ξ	Σξ
	Повітророзподільник ACDa 250/30-4V		11Па	1,54
Трійник з’єднання потоків		1,5
Дифузор		0,04
	Хрестовина на прохід		0,1	0,16
Дифузор		0,06
	Хрестовина на прохід		0,08	0,14
Дифузор		0,06
	Відвід 90^0		0,21	0,35
Конфузор		0,1
	Ґратка		2,2	2,34
Дифузор		0,04
Конфузор		0,1
	Хрестовина на відгалуження		0,82	0,86
Повітророзподільник ACDa 250/30-4V		11Па
Дифузор		0,04
Закінчення табл. 11
	Хрестовина на відгалуження		0,82	0,86
Повітророзподільник ACDa 250/30-4V		11Па
Дифузор		0,04
	Хрестовина на відгалуження		0,85	0,89
Повітророзподільник ACDa 250/30-4V		11Па
Дифузор		0,04
	Хрестовина на відгалуження		0,85	0,89
Повітророзподільник ACDa 250/30-4V		11Па
Дифузор		0,04
	Повітророзподільник ACDa 250/30-4V		11Па	1,54
Трійник з’єднання потоків		1,5
Дифузор		0,04
	Ґратка		2,2	3,31
Відвід 90^0		0,21
Трійник прохідний		0,85
Дифузор		0,05
	Відвід 90^0		0,21	0,71
Трійник з’єднання потоків		0,5
	Дифузор		0,05	0,05
	Відвід 90^0		0,21	2,92
Флюгер		2,19
Конфузор		0,1
	Ґратка		2,2	2,7
Трійник на відгалуження		0,5
	Ґратка		2,2	3,31
Відвід 90^0		0,21
Трійник прохідний		0,85
Дифузор		0,05
	Відвід 90^0		0,21	0,71
Трійник з’єднання потоків		0,5
	Ґратка		2,2	2,7
Трійник на відгалуження		0,5

 

Аеродинамічний розрахунок системи ПВ1 зводиться в таблицю 12.

 

Таблиця 12 – Аеродинамічний розрахунок системи ПВ1

№ діл.	Q, м³/с	l,м	Vор., м/с	Fор., м²	Fф., м²	Vф., м/с	d, м	Рд, Па	Rе	λ	ΔPl, Па	Σζ	ΔРм.о., Па	ΔР, Па
П1
Магістраль
	462,5	2,8		0,043	0,040	3,2	0,225	6,19		0,0229	1,76	1,54	9,53	22,29
		4,38		0,064	0,0615	4,2	0,280	10,47		0,0206	3,38	0,16	1,68	5,06
Закінчення табл. 12
		4,38		0,103	0,099	5,2	0,355	16,17		0,0187	3,73	0,14	2,26	5,99
		7,58		0,128	0,126	6,1	0,400	22,46		0,0177	7,53	0,35	7,86	15,39
		12,93		0,110	0,126	6,1	0,400	22,46		0,0177	12,84	2,34	52,56	65,4
Відгалуження	Σ	114,4
	462,5	2,8		0,043	0,04	3,2	0,225	6,19		0,0229	1,76	0,86	5,32	18,08
	462,5	2,8		0,043	0,04	3,2	0,225	6,19		0,0229	1,76	0,86	5,32	18,08
	462,5	2,8		0,043	0,04	3,2	0,225	6,19		0,0229	1,76	0,89	5,51	18,27
	462,5	2,8		0,043	0,04	3,2	0,225	6,19		0,0229	1,76	0,89	5,51	18,27
	462,5	2,8		0,043	0,04	3,2	0,225	6,19		0,0229	1,76	1,54	9,53	22,29
В1
Магістраль
	693,8	5,31		0,064	0,0615	3,1	0,28	5,89		0,0217	2,43	3,31	19,5	21,93
	1387,5	13,27		0,096	0,099	3,9	0,355	9,09		0,0197	6,69	0,71	6,45	13,14
		0,5		0,154	0,159	4,8	0,45	14,1		0,0178	0,28	0,05	0,71	0,99
		3,25		0,128	0,159	4,8	0,45	14,1		0,0178	1,82	2,92	41,17	42,99
Відгалуження Σ 79,05
	693,7	-		0,064	0,0615	3,1	0,28	5,89	-	-	-	2,7	15,9	15,9
	693,8	3,45		0,064	0,0615	3,1	0,28	5,89		0,0217	1,58	3,31	19,5	21,93
	1387,5	7,77		0,096	0,099	3,9	0,355	9,09		0,0197	3,92	0,71	6,45	10,37
	693,7	-		0,064	0,0615	3,1	0,28	5,89	-	-	-	2,7	15,9	15,9

Розміри перетину відгалуджень вважається підібранними, якщо відносна нев’язка витрат тиску у відгалудженні і в паралельних ділянках магістралі від загальної точки до входу у приміщення або виходу повітря у атмосферу не перевишує 10%.

Нев’язка відгалужень П1:

- умова виконана.

- умова не виконана, на відгалуженні 8 і 9 встановлюються діафрагми d=183мм з ζ=1,3, перевіряємо умову:

- умова виконана.

- умова не виконана, на відгалуженнях 6 і 7 встановлюються діафрагми d=171мм з ζ=2,41, перевіряємо умову:

- умова виконана.

Нев’язка відгалужень В1:

- умова не виконана, на відгалуженні 15 встановлюється діафрагма d=230 мм з ζ=1,12, перевіряємо умову:

- умова виконана.

- умова не виконана, на відгалуженні18 встановлюється діафрагма d=238 мм з ζ=0,8, перевіряємо умову:

- умова виконана.

- умова виконана.