Το πρόβλημα του αεροδυναμικού υπολογισμού των συστημάτων εξαερισμού

Η δημιουργία ενός βέλτιστου λειτουργικού συστήματος αγωγών είναι αδύνατη χωρίς αεροδυναμικούς υπολογισμούς. Αυτά τα δεδομένα σας επιτρέπουν να επιλέξετε τη διάμετρο της διατομής, τη δύναμη των σωλήνων και των ανεμιστήρων, τον αριθμό των κλαδιών, τα υλικά. Οι σύγχρονες απαιτήσεις ρυθμίζονται από το σύνολο των κανόνων της κοινοπραξίας 60.13330.2012, καθώς και από το GOST και το SanPiN. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με έναν αυστηρά καθορισμένο αλγόριθμο χρησιμοποιώντας γνωστούς τύπους. Για να προσδιορίσετε με ακρίβεια όλα τα κριτήρια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη βοήθεια ειδικών ή να υπολογίσετε μόνοι σας τις παραμέτρους.

Τύποι αγωγών

Ορθογώνιος αεραγωγός

Οι σύγχρονοι αγωγοί αέρα μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορες παραμέτρους: μέθοδος εγκατάστασης, υλικό κατασκευής, σχήμα τομής.

Κατά την εγκατάσταση, διακρίνονται εξωτερικά και ενσωματωμένα κανάλια. Τα πρώτα εγκαθίστανται πάνω από τους τοίχους και είναι ορατά στο μάτι. Εσωτερική βάση στους τοίχους και κατασκευή του σπιτιού.

Το υλικό των σωλήνων μπορεί να είναι διαφορετικό. Αυτά είναι διάφορα μέταλλα (χαλκός, χάλυβας, αλουμίνιο) και πλαστικό. Τα μεταλλικά προϊόντα διακρίνονται από την αντοχή και την αξιοπιστία τους, αλλά η εγκατάσταση τους είναι πιο περίπλοκη. Η εγκατάσταση πλαστικών συσκευών είναι ευκολότερη, αλλά δεν χρησιμοποιούνται σε υψηλές θερμοκρασίες.

Η διατομή μπορεί να είναι ορθογώνια και στρογγυλή. Οι ορθογώνιοι σωλήνες είναι ευέλικτοι, αλλά μπορεί να δημιουργηθεί στροβιλισμός στις γωνίες. Τα στρογγυλά μοντέλα δεν έχουν τόσο μειονέκτημα.

Βαθμιαία αεροδυναμική σχεδίαση αεραγωγών

Πριν από την τοποθέτηση των καναλιών, πραγματοποιείται ένας αεροδυναμικός υπολογισμός εξαερισμού

Το έργο περιλαμβάνει διάφορα στάδια, σε καθένα από τα οποία επιλύεται ένα τοπικό πρόβλημα. Με βάση τα ληφθέντα δεδομένα, υπολογίζονται διάφορες παράμετροι των αγωγών.

Οι κύριοι στόχοι του εξοπλισμού του συστήματος εξαερισμού:

• Εισαγωγή καθαρού αέρα από το δρόμο και μεταφορά του στις εγκαταστάσεις. Μια επιπλέον λειτουργία είναι η θέρμανση των μαζών αέρα το χειμώνα και η ψύξη το καλοκαίρι.
• Καθαρισμός αέρα από βρωμιά, σκόνη και χνούδι.
• Μείωση της ηχητικής πίεσης.
• Ομοιόμορφη διανομή καθαρού αέρα σε όλο το διαμέρισμα.
• Αφαίρεση καυσαερίων και απομάκρυνσή του στο δρόμο.

Το σύστημα εξαερισμού χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες παραμέτρους:

• Σώμα εργασίας. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι αέρας. Χαρακτηρίζεται από πυκνότητα, δυναμικό ιξώδες, κινητικό ιξώδες. Αυτές οι τιμές εξαρτώνται από τη θερμοκρασία του υγρού εργασίας.
• Η ταχύτητα κίνησης του υγρού εργασίας.
• Τοπική αεροδυναμική αντίσταση αεραγωγών.
• Απώλεια πίεσης.

Ο όγκος του συνολικού σωλήνα πρέπει να αντιστοιχεί στην ποσότητα αέρα στους πρόσθετους σωλήνες

Ο αλγόριθμος για αεροδυναμικούς υπολογισμούς:

• Ανάπτυξη ενός αξονομετρικού διαγράμματος της κατανομής των μαζών αέρα στα κανάλια. Στη βάση του, επιλέγεται η καλύτερη μέθοδος υπολογισμού λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες του αερισμού.
• Πραγματοποίηση αεροδυναμικών υπολογισμών στους κύριους και πρόσθετους αυτοκινητόδρομους.
• Επιλογή γεωμετρικού σχήματος και διατομής των σωλήνων. Προσδιορισμός τεχνικών χαρακτηριστικών ανεμιστήρων και θερμαντήρων. Προσδιορισμός της δυνατότητας εγκατάστασης αισθητήρων πυρόσβεσης, αυτόματου ελέγχου ισχύος εξαερισμού.

Αυτά είναι τα κύρια στάδια των υπολογισμών.

Όλα τα δεδομένα που λαμβάνονται μπορούν να συλλεχθούν σε έναν πίνακα και, στη συνέχεια, να επιλέξουν τα υλικά για τη δημιουργία του καναλιού.

Επίλυση

Η αντίσταση και η πίεση στους σωλήνες εξαρτώνται από το τμήμα και το υλικό κατασκευής τους

Ο κύριος στόχος του αεροδυναμικού υπολογισμού είναι να προσδιοριστεί η αντίσταση στην κυκλοφορία του αέρα σε κάθε μέρος του συστήματος.

Υπάρχει ένα άμεσο και αντίστροφο πρόβλημα του αεροδυναμικού υπολογισμού. Απευθείας ασχολείται με την απόφαση σχεδιασμού συστημάτων εξαερισμού και συνίσταται στον προσδιορισμό της διατομής κάθε τμήματος του συστήματος. Το αντίστροφο πρόβλημα επιλύεται προσδιορίζοντας τη ροή του αέρα σε μια δεδομένη περιοχή.

Για τον υπολογισμό, είναι απαραίτητο να καθοριστεί η τιμή ανταλλαγής αέρα. Αυτό είναι ένα ποσοτικό χαρακτηριστικό του συστήματος, το οποίο δείχνει πόσες φορές σε μια ώρα ενημερώθηκε ο αέρας στο δωμάτιο. Ο δείκτης εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του δωματίου, τον σκοπό του.

Η δημιουργία ενός διαγράμματος συστήματος σε αξονομετρική προβολή γίνεται σε κλίμακα M 1: 100. Είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε αγωγούς αέρα, φίλτρα, σιγαστήρες θορύβου, βαλβίδες και άλλα εξαρτήματα εξαερισμού στο κύκλωμα. Σύμφωνα με τα ληφθέντα δεδομένα, προσδιορίζεται το μήκος του κλάδου, ο ρυθμός ροής σε κάθε τμήμα και υπολογίζεται η αντίσταση του αγωγού.

Μετά από αυτό, επιλέγεται η βέλτιστη γραμμή τοποθέτησης σωλήνων. Αυτή είναι η μεγαλύτερη αλυσίδα διαδοχικών τμημάτων.

Εάν το κύκλωμα έχει πολλούς αυτοκινητόδρομους, ο κύριος είναι αυτός στον οποίο υπάρχει περισσότερη ροή.

Βασικοί τύποι στον υπολογισμό

Πίνακας της αναλογίας όγκου αέρα και διαμέτρου σωλήνων εξαερισμού

Η διατομή του αγωγού μπορεί να είναι στρογγυλή και τετράγωνη. Υπολογίζεται από τον τύπο F = q / νόπου κάτω Ερ υποδεικνύεται η ροή του αέρα και β - Συνιστώμενη ταχύτητα αέρα (τιμή αναφοράς).

Η διάμετρος του τμήματος καθορίζεται από την περιοχή ρεεάν οι σωλήνες έχουν στρογγυλό σχήμα ή ύψος και πλάτος ΚΑΙ και ΣΤΟ για ορθογώνιο. Οι τιμές στρογγυλοποιούνται στο πλησιέστερο μεγαλύτερο πρότυπο και λάβετε ΚΑΙ_αγ και ΣΤΟ_αγ.

Για ορθογώνιους αγωγούς, η ισοδύναμη διάμετρος υπολογίζεται από τον τύπο DL = (2Α_αγ*ΣΤΟ_αγ) / (ΚΑΙ_αγ + Β_αγ).

Η τιμή του κριτηρίου ομοιότητας του Reynolds υπολογίζεται ως Re = 64100 * Δ_αγ * v_{πραγματικός}. Από αυτόν τον δείκτη εξαρτάται από τον συντελεστή τριβής, ο οποίος καθορίζεται από τον τύπολ_τρ = 0,3164 ⁄ Re-0,25 στο Απ 60000, λ_τρ = 0.1266 ⁄ Re-0.167 στο Πάνω από 60.000.

Συντελεστής τοπικής αντίστασηςλ_Μ επιλέγεται από τον κατάλογο και στη συνέχεια αντικαθίσταται στον τύπο για απώλεια πίεσης στην ενότητα σχεδίασης P = ((λ_τρ* L) / Δ_αγ + λ_Μ) * 0,6 * ν² γεγονός. μεγάλο - το μήκος του υπολογιζόμενου τμήματος.

Κατά την άθροιση όλων των απωλειών, λαμβάνονται οι συνολικές απώλειες του κύριου και του συστήματος εξαερισμού. Με βάση αυτές τις τιμές, επιλέγεται ένας ανεμιστήρας με περιθώριο 10%. Από τα χαρακτηριστικά του θεωρείτε αποτελεσματικότητα νκαι μετά δύναμη N = (Ε_{διέξοδος}* Π_{διέξοδος}) / (3600 * 1000 * ν). Εδώ Ερ_{διέξοδος}, Π_{διέξοδος} - ροή αέρα και πίεση που δημιουργείται από τον ανεμιστήρα.

Ο υπολογισμός της απώλειας πίεσης στον αγωγό μπορεί να πραγματοποιηθεί με τον τύποDP = x * r * v²/2όπου ρ - πυκνότητα αέρα β - ταχύτητα κίνησης, Χ - συντελεστής τοπικής αντίστασης.

Πιθανά λάθη

Εάν η διατομή του σωλήνα στρογγυλεθεί προς τα κάτω, η διέλευση του αέρα θα είναι δύσκολη

Ο υπολογισμός του συστήματος εξαερισμού είναι μακρύς και αποτελείται από διάφορα στάδια, σε καθένα από τα οποία μπορεί να γίνουν λάθη. Τα πιο συνηθισμένα προβλήματα:

• Στρογγυλοποίηση προς τα κάτω της διατομής των αγωγών φυσικού αερίου. Τότε μπορεί να υπάρχει υπερβολικός θόρυβος ή αδυναμία να περάσει η απαιτούμενη ποσότητα ροής αέρα ανά μονάδα χρόνου.
• Λανθασμένος υπολογισμός του μήκους του τμήματος αγωγού. Αυτό οδηγεί σε λανθασμένη επιλογή εξοπλισμού και σφάλμα στον υπολογισμό της ταχύτητας κίνησης.

Όλο το έργο απαιτεί προσεκτικό και ικανό υπολογισμό της αεροδυναμικής. Εάν είναι αδύνατο να υπολογίσετε ανεξάρτητα το σύστημα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ηλεκτρονική αριθμομηχανή ή να ζητήσετε βοήθεια από ειδικούς.