בעיית החישוב האווירודינמי של מערכות אוורור

אין אפשרות ליצור מערכת תעלות המתפקדת בצורה מיטבית ללא חישובים אווירודינמיים. נתונים אלה מאפשרים לך לבחור את קוטר חתך הרוחב, את עוצמת הצינורות והמאווררים, את מספר הענפים, החומרים. הדרישות המודרניות מוסדרות על ידי מערך הכללים של המיזם המשותף 60.13330.2012, כמו גם ב- GOST וב- SanPiN. החישוב מתבצע על פי אלגוריתם מוגדר בקפדנות בעזרת נוסחאות ידועות. כדי לקבוע במדויק את כל הקריטריונים, תוכלו להשתמש בעזרה של מומחים או לחשב בעצמכם את הפרמטרים.

סוגי תעלות

תעלת אוורור מלבנית

ניתן לסווג תעלות אוויר מודרניות על פי מספר פרמטרים: שיטת התקנה, חומר ייצור, צורת חתך.

בהתקנה נבדלים ערוצים חיצוניים ומובנים. הראשונים מותקנים על גבי הקירות ונראים לעין. הרכבה פנימית בקירות ובבניית הבית.

חומר הצינורות עשוי להיות שונה. מדובר במתכות שונות (נחושת, פלדה, אלומיניום) ופלסטיק. מוצרי מתכת נבדלים בכוחם ובאמינותם, אך התקנתם מורכבת יותר. התקנת מכשירים פלסטיים קלה יותר, אך לא משתמשים בהם בטמפרטורות גבוהות.

חתך הרוחב יכול להיות מלבני ועגול. צינורות מלבניים הם תכליתי, אך ניתן ליצור סערה בפינות. לדגמים עגולים אין חיסרון כזה.

תכנון אווירודינמי שלב אחר שלב של תעלות אוויר

לפני הרכבת התעלות, מתבצעת חישוב אוורודינמי של אוורור

העבודה כוללת מספר שלבים שבכל אחד מהם נפתרת בעיה מקומית. על סמך הנתונים שהתקבלו מחושבים פרמטרים שונים של התעלות.

היעדים העיקריים של ציוד מערכת האוורור:

  • צריכת אוויר צח מהרחוב והעברתו לחצרים. פונקציה נוספת היא חימום של מסות אוויר בחורף וקירור בקיץ.
  • טיהור אוויר מפני לכלוך, אבק ומוך.
  • ירידה בלחץ הקול.
  • חלוקה אחידה של אוויר צח בכל הדירה.
  • הסרת אוויר פליטה והוצאתו לרחוב.

מערכת האוורור מאופיינת בפרמטרים הבאים:

  • גוף עובד. במקרה זה, זה אוויר. הוא מאופיין בצפיפות, צמיגות דינמית, צמיגות קינטית. ערכים אלה תלויים בטמפרטורת נוזל העבודה.
  • מהירות התנועה של נוזל העבודה.
  • התנגדות אווירודינמית מקומית של צינורות אוויר.
  • איבוד לחץ.
נפח הצינור הכולל חייב להתאים לכמות האוויר בצינורות הנוספים

האלגוריתם לחישובים אווירודינמיים:

  • פיתוח תרשים אקסונומטרי של התפלגות המוני האוויר בתעלות. על בסיסו, נבחרת שיטת החישוב הטובה ביותר תוך התחשבות במוזרויות האוורור.
  • ביצוע חישובים אוורודינמיים בכבישים המהירים והתוספת.
  • בחירת הצורה הגיאומטרית וחתך הרוחב של הצינורות. קביעת המאפיינים הטכניים של מאווררים ומחממים. קביעת אפשרות להתקנת חיישני כיבוי אש, בקרה אוטומטית על כוח האוורור.

אלה השלבים העיקריים בחישובים.

ניתן לאסוף את כל הנתונים המתקבלים בטבלה ואז לבחור את החומרים ליצירת הערוץ.

התיישבות

עמידות ולחץ בצינורות תלויות בחתך ובחומר הייצור שלהם

המטרה העיקרית של החישוב האווירודינמי היא לקבוע את עמידות זרימת האוויר בכל חלק של המערכת.

ישנה בעיה ישירה והפוכה של חישוב אווירודינמי. ישיר עוסק בהחלטה של ​​תכנון מערכות אוורור והוא מורכב בקביעת שטח החתך של כל חלק במערכת. הבעיה הפוכה נפתרת על ידי קביעת זרימת האוויר באזור נתון.

לצורך החישוב יש לקבוע את שער חילופי האוויר. זהו מאפיין כמותי של המערכת, שמראה כמה פעמים בשעה עודכן האוויר בחדר. המחוון תלוי במאפייני החדר, ייעודו.

יצירת תרשים מערכת בהקרנה אקסונומטרית נעשית בסולם של M 1: 100. יש צורך להחיל תעלות אוויר, פילטרים, עממים רעש, שסתומים ורכיבי אוורור אחרים על המעגל. על פי הנתונים שהתקבלו, אורך הענף, קצב הזרימה בכל קטע נקבע, התנגדות התעלות מחושבת.

לאחר מכן נבחר קו הנחת הצינור האופטימלי. זו השרשרת הארוכה ביותר של קטעים עוקבים.

אם למעגל יש כמה כבישים מהירים, העיקרי הוא זה שיש בו יותר זרימה.

נוסחאות בסיסיות בחישוב

טבלת היחס בין נפח האוויר וקוטר צינורות האוורור

חתך הרוחב של התעלה יכול להיות עגול ומרובע. זה מחושב על ידי הנוסחה F = q / vאיפה מתחת ש זרימת האוויר מסומנת, ו v - מהירות אוויר מומלצת (ערך הפניה).

קוטרו של חתך הרוחב נקבע דאם הצינורות עגולים בצורה או גובה ורוחב ו ו ב למלבני. הערכים מעוגלים לתקן הגדול ביותר הקרוב ומקבלים ורחוב ו ברחוב.

עבור תעלות מלבניות, הקוטר השווה מחושב על ידי הנוסחה DL = (2Aרחוב* ATרחוב) / (ורחוב + ברחוב).

הערך של קריטריון הדמיון של ריינולדס מחושב כ- Re = 64100 * דרחוב * vעובדתית. ממדד זה תלוי במקדם החיכוך, אשר נקבע על ידי הנוסחהλtr = 0.3164 ⁄ Re-0.25 בשעה Re≤60000λtr = 0.1266 ⁄ Re-0.167 בשעה Re> 60,000.

מקדם התנגדות מקומיתλM נבחר מהספרייה ואז מוחלף לנוסחה לאובדן לחץ בסעיף העיצוב P = ((λtr* ל) / דרחוב + λM) * 0.6 * v2 עובדה. ל - אורך הקטע המחושב.

כאשר מסכמים את כל ההפסדים מתקבלים ההפסדים הכוללים של הראשי ומערכת האוורור. על סמך ערכים אלה, נבחר מאוורר עם מרווח של 10%. ממאפייניו שוקלים יעילות nואז כוח N = (Qלפרוק* עלפרוק) / (3600 * 1000 * n). כאן שלפרוק, עלפרוק - זרימת אוויר ולחץ שנוצר על ידי המאוורר.

את החישוב של אובדן הלחץ בצינור ניתן לבצע על ידי הנוסחהDP = x * r * v2/2איפה r - צפיפות אוויר v - מהירות התנועה, איקס - מקדם התנגדות מקומית.

טעויות אפשריות

אם חתך הצינור מעוגל למטה, מעבר האוויר יהיה קשה

החישוב של מערכת האוורור הוא ארוך ומורכב מכמה שלבים, שבכל אחד מהם ניתן לבצע טעויות. הבעיות הנפוצות ביותר:

  • עיגול במורד חתך צינורות הגז. ואז יכול להיות רעש עודף או חוסר יכולת לעבור את הכמות הנדרשת של זרימת האוויר בכל זמן ליחידה.
  • חישוב שגוי של אורך קטע הצינור. זה מוביל לבחירה לא נכונה של ציוד ולשגיאה בחישוב מהירות התנועה.

הפרויקט כולו דורש חישוב זהיר ומיומן של אווירודינמיקה. אם אי אפשר לחשב את המערכת באופן עצמאי, אתה יכול להשתמש במחשבון המקוון או לבקש עזרה ממומחים.

חימום

אוורור

ביוב