Stworzenie optymalnie funkcjonującego systemu kanałów jest niemożliwe bez obliczeń aerodynamicznych. Dane te pozwalają wybrać średnicę przekroju, moc rur i wentylatorów, liczbę odgałęzień, materiały. Współczesne wymagania reguluje zbiór zasad wspólnego przedsięwzięcia 60.13330.2012, a także GOST i SanPiN. Obliczenia są wykonywane zgodnie ze ściśle określonym algorytmem przy użyciu dobrze znanych wzorów. Aby dokładnie określić wszystkie kryteria, możesz skorzystać z pomocy specjalistów lub samodzielnie obliczyć parametry.
Rodzaje przewodów
Nowoczesne kanały powietrzne można sklasyfikować według kilku parametrów: metody instalacji, materiału produkcyjnego, kształtu przekroju.
Podczas instalacji rozróżniane są kanały zewnętrzne i wbudowane. Pierwsze są zainstalowane na ścianach i widoczne dla oka. Montaż wewnętrzny w ścianach i konstrukcja domu.
Materiał rur może być inny. Są to różne metale (miedź, stal, aluminium) i tworzywa sztuczne. Produkty metalowe wyróżniają się wytrzymałością i niezawodnością, ale ich instalacja jest bardziej skomplikowana. Instalowanie plastikowych urządzeń jest łatwiejsze, ale nie są używane w wysokich temperaturach.
Przekrój może być prostokątny i okrągły. Prostokątne rurki są wszechstronne, ale w rogach można tworzyć turbulencje. Okrągłe modele nie mają takiej wady.
Aerodynamiczna konstrukcja kanałów powietrznych krok po kroku
Praca obejmuje kilka etapów, z których każdy rozwiązuje problem lokalny. Na podstawie uzyskanych danych obliczane są różne parametry przewodów.
Główne cele wyposażenia systemu wentylacji:
- Wlot świeżego powietrza z ulicy i jego przeniesienie do lokalu. Dodatkową funkcją jest ogrzewanie mas powietrza zimą i chłodzenie latem.
- Oczyszczanie powietrza z brudu, kurzu i puchu.
- Spadek ciśnienia akustycznego.
- Równomierny rozkład świeżego powietrza w całym mieszkaniu.
- Usuwanie powietrza wywiewanego i jego usuwanie na ulicę.
System wentylacji charakteryzuje się następującymi parametrami:
- Ciało robocze. W tym przypadku jest to powietrze. Charakteryzuje się gęstością, lepkością dynamiczną, lepkością kinetyczną. Wartości te zależą od temperatury płynu roboczego.
- Prędkość ruchu płynu roboczego.
- Lokalny opór aerodynamiczny kanałów powietrznych.
- Spadek ciśnienia.
Algorytm obliczeń aerodynamicznych:
- Opracowanie diagramu aksonometrycznego rozkładu mas powietrza w kanałach. Na jego podstawie wybierana jest najlepsza metoda obliczeń uwzględniająca specyfikę wentylacji.
- Przeprowadzanie obliczeń aerodynamicznych na głównych i dodatkowych autostradach.
- Wybór kształtu geometrycznego i przekroju rur. Określenie właściwości technicznych wentylatorów i grzejników. Określenie możliwości zainstalowania czujników gaśniczych, automatyczne sterowanie mocą wentylacji.
To są główne etapy obliczeń.
Wszystkie otrzymane dane można zebrać w tabeli, a następnie wybrać materiały do utworzenia kanału.
Osada
Głównym celem obliczeń aerodynamicznych jest określenie oporu obiegu powietrza w każdej części układu.
Istnieje bezpośredni i odwrotny problem obliczeń aerodynamicznych. Bezpośrednio zajmuje się decyzją o projektowaniu systemów wentylacyjnych i polega na określeniu powierzchni przekroju każdej sekcji systemu. Odwrotny problem rozwiązuje się przez określenie przepływu powietrza w danym obszarze.
Do obliczeń konieczne jest określenie tempa wymiany powietrza. Jest to charakterystyka ilościowa systemu, która pokazuje, ile razy w ciągu godziny powietrze w pomieszczeniu było aktualizowane. Wskaźnik zależy od właściwości pomieszczenia, jego przeznaczenia.
Tworzenie schematu systemu w rzucie aksonometrycznym odbywa się w skali M 1: 100. Konieczne jest zastosowanie do obwodu kanałów powietrznych, filtrów, tłumików hałasu, zaworów i innych elementów wentylacyjnych. Zgodnie z uzyskanymi danymi określa się długość odgałęzienia, natężenie przepływu w każdej sekcji, oblicza się opór kanału.
Następnie wybiera się optymalną linię układania rur. To najdłuższy ciąg kolejnych odcinków.
Jeśli obwód ma kilka autostrad, główna to ta, na której jest większy przepływ.
Podstawowe wzory w obliczeniach
Przekrój kanału może być okrągły i kwadratowy. Jest obliczany na podstawie wzoru F = q / vgdzie pod Q wskazany jest przepływ powietrza, oraz v - Zalecana prędkość powietrza (wartość odniesienia).
Średnicę przekroju określa się na podstawie obszaru rejeśli rury mają okrągły kształt lub wysokość i szerokość I i W do prostokąta. Wartości są zaokrąglane do najbliższego większego standardu i otrzymują Iśw i Wśw.
W przypadku kanałów prostokątnych równoważną średnicę oblicza się według wzoru DL = (2Aśw*Wśw) / (Iśw + Bśw).
Wartość kryterium podobieństwa Reynoldsa oblicza się jako Re = 64100 * Dśw * vfaktyczny. Od tego wskaźnika zależy współczynnik tarcia, który określa wzórλtr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 w Re≤60000, λtr = 0,1266 ⁄ Re-0,167 w Re> 60 000.
Współczynnik lokalnego oporuλm jest wybierany z katalogu, a następnie podstawiany do wzoru na spadek ciśnienia w sekcji projektowania P = ((λtr* L) / Dśw + λm) * 0,6 * v2 fakt. L. - długość obliczonego odcinka.
Po zsumowaniu wszystkich strat uzyskuje się całkowite straty głównego i systemu wentylacyjnego. Na podstawie tych wartości wybierany jest wentylator z marginesem 10%. Ze względu na jego cechy należy wziąć pod uwagę wydajność na potem moc N = (Qkratka wentylacyjna* Pkratka wentylacyjna) / (3600 * 1000 * n). Tutaj Qkratka wentylacyjna, P.kratka wentylacyjna - przepływ powietrza i ciśnienie wytwarzane przez wentylator.
Obliczenie straty ciśnienia w kanale można wykonać według wzoruDP = x * r * v2/2gdzie r - gęstość powietrza v - prędkość ruchu, x - współczynnik lokalnego oporu.
Możliwe błędy
Obliczenia systemu wentylacji są długotrwałe i składają się z kilku etapów, na każdym z których można popełnić błędy. Najczęstsze problemy:
- Zaokrąglenie w dół przekroju rurociągów gazowych. Wtedy może występować nadmiar hałasu lub niemożność przejścia wymaganej ilości powietrza na jednostkę czasu.
- Niepoprawne obliczenie długości odcinka kanału. Prowadzi to do nieprawidłowego wyboru wyposażenia i błędu w obliczeniu prędkości ruchu.
Cały projekt wymaga starannego i kompetentnego obliczenia aerodynamiki. Jeśli nie można samodzielnie obliczyć systemu, możesz skorzystać z kalkulatora online lub zwrócić się o pomoc do specjalistów.
