5.9. Всасывающий факел. Точечный сток.
Всасывающим факелом – называется течение воздуха у вытяжного отверстия.
К вытяжному отверстию воздух подтекает со всех сторон. Вследствие этого падение скорости воздуха около всасывающего отверстия происходит весьма быстро. Расход воздуха постоянен (const).
Стоком называется точка, в которой воздух (жидкость) непрерывно и равномерно исчезает.
Для определения поля скоростей во всасывающем факеле используются две базовых моделей:
- точечный сток;
- линейный сток.
1.Точечный сток.
Рис. 5.17. Точечный сток – аналогия реального потока у всасывающего отверстия.
Линии тока для точечного стока являются прямыми лучами, сходящимися в точке стока, а поверхности равных скоростей – концентрическими сферами. Скорости потока, притекающего к точечному стоку воздуха (жидкости), обратно пропорциональны квадрату радиусов отверстия.
,
(5.15)
где
L – количество воздуха (жидкости), поглощаемой в единицу времени (1 сек);
R – расстояние от стока.
Линейный сток.
При линейном стоке удаление воздуха происходит через линию бесконечной длины. Здесь поверхности равных скоростей - есть боковые поверхности цилиндров F1, F2, радиусом r1,r2…rp.
Выход воздуха через эту линию равен расходу через любую цилиндрическую поверхность.
,
.
т.е. при линейном стоке скорость уменьшается обратно пропорционально стокам (радиусам).
Контрольные вопросы.
1. Что называется воздушной струей.
2. Классификация струй.
3. Что такое передувки.
4. Какая струя называется свободной.
5. Какие формы струй вы знаете.
6. Назовите свойства струй.
7. Как определяется критерий Архимеда.
8. Дайте определение всасывающего факела стока.
6. Основные схемы движения воздуха в вентиляционном помещении.
6.1. Схемы движения воздуха в вентиляционном помещении для изотермических условий.
Чтобы правильно расположить отверстия для подачи воздуха и удаления его, необходимо выяснить влияние взаимного расположения этих отверстий на движения воздуха в помещении. Большая дальнобойность приточных струй, и их способность вовлекать в движения большие массы окружающего воздуха определяют характер движения воздуха в помещении.
Всасывающий факел из-за малой активности не может оказать существенного влияния на картину движения воздуха в помещении. Однако это не означает, что положение вытяжного отверстия не оказывает никакого влияния на направление движения воздуха.
Схема 1
На
схеме 1 воздух удаляется через отверстие
в середине торцевой стены. Противоположная
торцевая стенка отсутствует, и через
этот проем поступает воздух. Сосредоточенная
вытяжка почти не отражается на
равномерности воздушного потока.
Образуются небольшие вихревые
зоны, обратных
потоков воздуха нет.
Схема2 Схема 3
При уменьшении высоты приточного отверстия (схемы 2, 3) поток свежего воздуха не полностью охватывает помещение, в них появляются застойные зоны. В этих зонах образуются так называемые циркуляционные потоки (вихри), вызывающие эжектирущующее действие основной приточной струи свежего воздуха. Вихревая зона возрастает с уменьшением приточного отверстия (схема 3).
Схема 4 Схема 5
Особенно малая зона охватывается свежим воздухом при расположении приточного и вытяжного отверстия у пола помещения (схема 4) или потолка (схема 5).
Воздух в циркуляционных потоках нельзя считать полностью застойным, так как в граничной зоне основного циркуляционного потока частицы свежего воздуха поступают в циркуляционный поток. И наоборот, частицы загрязненного воздуха из циркуляционного потока проскакивают в основной поток, этот проскок тем больше, чем больше площадь соприкосновения основного и циркуляционных потоков.
Схема 6 Схема 7
При большой длине (L>2Н) трансформируется в схему 7. В этом случае приточная струя не достигает противоположной стены, и в дальней части струи образуется циркуляционная зона.
С
хема
9 Схема 10
Схема 9 - схема с однозональным притоком и двухзональной вытяжкой. Применяется в малярных цехах, в аккумуляторных (вредности с разными плотностями).
Схема 10 – симметричная схема движения воздуха, крайне неустойчива, траектория потоков зависит даже от небольших посторонних возмущений.