Problemet med aerodynamisk beregning av ventilasjonssystemer

Å lage et optimalt fungerende kanalsystem er umulig uten aerodynamiske beregninger. Disse dataene lar deg velge diameter på tverrsnittet, kraften i rørene og viftene, antall grener, materialer. Moderne krav er regulert av regelverket for felleskontrollert virksomhet 60.13330.2012, så vel som i GOST og SanPiN. Beregningen utføres i henhold til en strengt definert algoritme ved å bruke kjente formler. For å bestemme alle kriteriene nøyaktig, kan du bruke hjelp fra spesialister eller beregne parametrene selv.

Typer kanaler

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

Ved installasjon skilles eksterne og innebygde kanaler. De første er installert på toppen av veggene og synlige for øyet. Innvendig montering i vegger og konstruksjon av huset.

Materialet til rørene kan være forskjellig. Dette er forskjellige metaller (kobber, stål, aluminium) og plast. Metallprodukter kjennetegnes av deres styrke og pålitelighet, men installasjonen er mer komplisert. Det er enklere å installere plastenheter, men de brukes ikke ved høye temperaturer.

Tverrsnittet kan være rektangulært og rundt. Rektangulære rør er allsidige, men turbulens kan skapes i hjørnene. Runde modeller har ikke en slik ulempe.

Trinnvis aerodynamisk design av luftkanaler

Arbeidet inkluderer flere stadier, hvor hvert av de lokale problemene løses. Basert på innhentede data beregnes forskjellige parametere for kanalene.

Hovedmålene med ventilasjonssystemutstyret:

• Frisk luftinntak fra gaten og overføring til lokalene. En tilleggsfunksjon er oppvarming av luftmasser om vinteren og avkjøling om sommeren.
• Rensing av luft fra smuss, støv og flu.
• Nedgang i lydtrykk.
• Enhetlig distribusjon av frisk luft i hele leiligheten.
• Fjerning av avtrekksluft og fjerning til gaten.

Ventilasjonssystemet er preget av følgende parametere:

• Arbeidsorgan. I dette tilfellet er det luft. Det er preget av tetthet, dynamisk viskositet, kinetisk viskositet. Disse verdiene avhenger av arbeidsfluidets temperatur.
• Arbeidshastigheten til arbeidsvæsken.
• Lokal aerodynamisk motstand fra luftkanaler.
• Trykk tap.

Algoritmen for aerodynamiske beregninger:

• Utvikling av et aksonometrisk diagram over fordelingen av luftmasser i kanaler. På grunnlag av dette velges den beste beregningsmetoden under hensyntagen til særegenheter ved ventilasjon.
• Gjennomføre aerodynamiske beregninger på hoved- og tilleggsveiene.
• Valg av geometrisk form og tverrsnitt av rørene. Bestemmelse av tekniske egenskaper til vifter og varmeovner. Fastslå muligheten for å installere brannslukningsfølere, automatisk kontroll av ventilasjonskraft.

Dette er hovedstadiene i beregningene.

Alle innhentede data kan samles i en tabell, og velg deretter materialene som skal opprettes.

Bosetting

Hovedmålet med aerodynamisk beregning er å bestemme luftsirkulasjonsmotstanden i hver del av systemet.

Det er et direkte og omvendt problem med aerodynamisk beregning. Direct omhandler beslutningen om å designe ventilasjonssystemer og består i å bestemme tverrsnittsarealet til hver del av systemet. Det omvendte problemet løses ved å bestemme luftstrømmen i et gitt område.

For beregning er det nødvendig å bestemme hastigheten på luftutveksling. Dette er en kvantitativ egenskap ved systemet, som viser hvor mange ganger i løpet av en time luften i rommet ble oppdatert. Indikatoren avhenger av romets egenskaper, dens formål.

Å lage et systemskjema i aksonometrisk projeksjon gjøres i en skala fra M 1: 100. Det er nødvendig å påføre luftekanaler, filtre, lyddemper, ventiler og andre ventilasjonskomponenter på kretsen. I henhold til innhentede data bestemmes grenens lengde, strømningshastigheten i hver seksjon og kanalmotstanden beregnes.

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

Hvis kretsen har flere motorveier, er den viktigste den som det er mer flyt i.

Grunnleggende formler i beregningen

Tverrsnittet av kanalen kan være rundt og firkantet. Det beregnes med formelen F = q / vhvor under Q luftstrømmen er indikert, og v - Anbefalt lufthastighet (referanseverdi).

Avsnittets diameter bestemmes fra området Dhvis rørene er runde i form eller høyde og bredde OG og PÅ for rektangulær. Verdiene avrundes til nærmeste større standard og få OG_st og PÅ_st.

For rektangulære kanaler beregnes ekvivalentdiameteren med formelen DL = (2A_st*PÅ_st) / (OG_st + B_st).

Verdien av Reynolds likhetskriterium beregnes som Re = 64100 * D._st * v_factic. Avhengig av denne indikatoren avhenger av friksjonskoeffisienten, som bestemmes av formelenλ_tr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 på Re≤60000, λ_tr = 0.1266 ⁄ Re-0.167 på Re> 60 000.

Koeffisient for lokal motstandλ_m er valgt fra katalogen og deretter erstattet med formelen for trykktap i designdelen P = ((λ_tr* L) / D_st + λ_m) * 0,6 * v² faktum. L - lengden på den beregnede delen.

Når du summerer alle tapene, oppnås de totale tapene til hoved- og ventilasjonssystemet. Basert på disse verdiene velges en vifte med en margin på 10%. Ta utgangspunkt i effektiviteten nog deretter makt N = (Q_vent* P_vent) / (3600 * 1000 * n). Her Q_vent, P_vent - luftstrøm og trykk generert av viften.

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

Mulige feil

Beregningen av ventilasjonssystemet er lang og består av flere trinn, ved hvert av hvilke feil som kan gjøres. De vanligste problemene:

• Runder ned tverrsnittet av gassrørledninger. Da kan det være overflødig støy eller manglende evne til å passere den nødvendige mengden luftstrøm per tidsenhet.
• Feil beregning av lengden på kanalseksjonen. Det fører til et 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 uavhengig beregne systemet, kan du bruke den elektroniske kalkulatoren eller søke hjelp fra spesialister.