Как выполнить аэродинамический расчет воздуховодов

Миниатюра аэродинамический расчет воздуховодов Вентиляция

Система вентиляции предполагает полное обеспечение воздухом всех помещений, которые задействованы в схеме прокладки вентиляционного оборудования. Статья даст подробное описание, что такое аэродинамический расчет для воздуховодов. Будут приведены необходимые формулы для выполнения расчетов, описаны все элементы, которые влияют на потерю воздуха в ходе работы вентиляции.

Система вентиляции

Необходимость расчета

Аэродинамический расчет для системы вентиляции необходим для формирования величины давления воздуха, которая уходит на сопротивление при взаимодействии с различными элементами проекта. Этими элементами являются:

  1. Диффузоры.
  2. Решетки.
  3. Фасонные элементы.
  4. Воздуховоды.
  5. Нагреватели.
  6. Сам материал, который используется для монтажа системы.

Кроме сопротивления при взаимодействии с элементами устройства, сопротивление воздуху оказывают материалы, из которых изготовлена вентиляция. Последнее вызывает возникновение величины, которая называется — коэффициент сопротивления трения воздуха с поверхностью.

С учетом всех этих факторов, для проекта подбираются вентиляторы с необходимой мощностью подачи воздуха.

Схема системы

Перед монтажом вентиляционных систем создается полная схема с учетом всех ее элементов. Планирование ведется по следующим пунктам:

  1. Разрабатывается аксонометрический план движения воздуха по всей системе. Данное планирование включает в себя все помещения, их площадь, элементы системы вентиляции, ее входной и выходной диффузоры.
  2. Составление аэродинамического расчета воздушных магистралей. Учитываются сечения воздуховода для главной и отводящей магистралей.
  3. Полученные данные вносят в таблицу для расчета сечений магистралей, мощности вентиляторов, диаметра и сечений отверстий выходных диффузоров.

Схема системы вентиляции

Расчет сечения магистралей является основополагающим при проектировании систем вентиляции. Кроме размера сечения подбирается и их форма.

Расчет

При проектировании вентиляционной системы делается первичный расчет аэродинамических потерь. Для этого используется формула:

Первичный расчет аэродинамических потерь

В данной формуле:

  • «Ryd» — величина возможных удельных потерь при работе всей системы;
  • «Pgr» — общая гравитационная нагрузка воздуха при прохождении вертикальных участков;
  • «∑l» — общая сумма всех участков и элементов, которые создают давление при прохождении воздуха.

Расчетная схема воздуховодов

Конечная величина определяется в Па. После определения коэффициента потерь рассчитывается трение. Делается расчет по следующей формуле:

Формула для расчета трения

Формула состоит из следующих значений:

  • «Re» — критерий Рейнольдса.
  • «Кэ» — абсолютная эквивалентная шероховатость.

Для определения абсолютной шероховатости Кэ материалов применяется таблица, которая приведена ниже.

Таблица шероховатости

Большое значение при проектировании вентиляции играет диаметр воздуховодов. Его можно рассчитать следующим образом:

Расчет диаметра воздуховода

В данной формуле:

  • «F» — площадь сечения воздуховодов.
  • «Q» — общий расход воздуха. Рассчитывается в кубических метрах в секунду.
  • «Vрек» — самая оптимальная скорость потока в метрах в секунду. Значение берется из таблицы.

После расчета площади сечения, необходимо определить форму сечения воздуховодов. Полученную величину «F» нужно округлить и на основе полученных данных определить диаметр воздуховодов круглой формы. Если требуется установить трубы прямоугольной формы, то величину «F» делят на высоту и ширину будущего элемента. Полученное значение также округляется и сверяется с таблицей, а потом подбирается наиболее близкий размер.

При проектировании воздуховодов также учитывается коэффициент трения воздуха о внутреннюю поверхность. Для улучшения аэродинамики применяются материалы, такие как нержавеющая или оцинкованная сталь, алюминий или пластик. Пластик используется только в случае работы системы в качестве вентиляции, охлаждения помещений.

Таблица эквивалентных значений

Полученные ранее данные используются для расчета мощности вентилятора. Делается это по формуле:

Расчет мощности вентилятора

В этой формуле:

  • «N» — мощность самого вентилятора, а точнее его электрического двигателя в киловаттах.
  • «Qвент» — уровень воздушных расходов, нагнетаемых вентилятором.
  • «Pвент» — разница давлений на выходе и входе.
  • «n» — КПД всей системы вентиляции.

Расчет всей системы с точными значениями мощности и КПД вентилятора также учитывается потери давления на каждом отдельном участке, величину безвозвратного расхода воздуха (при открытых окнах), а также местные потери (сопротивление с мебелью).

Ниже приведена таблица значений для вычисления и проектирования вентиляции.

Расчетная таблица для воздуховодов

Заключение

Каждый элемент системы вентиляции помещений должен быть четко рассчитан. Главный критерий — это правильная циркуляция с равномерным давлением на всех участках. Ошибка может сильно нарушить общее КПД, создать разницу давлений и привести к неэффективности всего проекта.

Оцените статью
Всё о строительстве и ремонте
Добавить комментарий

Adblock
detector