23. Спектр скоростей всасывания у круглых и щелевых отверстий.

Экспериментальные исследования скоростей около всасывающих отверстий

показали что действительная картина распределения скоростей около

всасывающего отверстия несколько отличается: (рис). Спектр скоростей

всасывания у круглого отверстия с острыми кромками. Скорости отнесены к

скорости в центре всасывающего отверстия. Из рисунка видно, что на

расстоянии X=1,03do скорость движения составляет всего 5%. В то время

как в приточной струе на этом расстоянии скорость составляет 100%.

Кривые распределения относительных скоростей больше похожи на эллипсы

чем на окружности и только на расстоянии X>do сравнительно хорошо

описываются окружности.

24.Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях.

Чтобы правильно расположить отверстия для подачи и отверстия для

удаления воздуха в помещении необходимо выяснить влияние взаимного

расположения этих отверстий на движение воздуха в помещении в целом.

Приточные струи обладают значительной дальнобойностью и являются

определяющим фактором характеризующим движение воздуха в помещении.

Однако несмотря на ограниченный радиус действия вытяжных отверстий они

также оказывают влияние на перемещение потоков воздуха.

Рассмотрим схему движения воздуха когда приточное и вытяжное отверстия

расположены в противоположных ограждениях (рис). Эксперименты показали,

что лишь 16% перемещаемого воздуха будет удалено через вытяжку. 84%

пойдут на питание струи, т.е. в помещении создается замкнутая

циркуляция.

Другой вариант.(рис) Приток осуществляется через проём в равный по

площади стене и удаление воздуха через отверстия в центре

противоположной стены: Струя практически равномерно движется по

помещению. Лишь небольшие вихри по углам помещения.

Если уменьшить высоту приточного отверстия, то движение воздуха

охватывает помещение не полностью и образуются застойные зоны.(2рис)

Наихудшая вентиляция – при расположении притока и вытяжки вдоль одного

перекрытия(рис).

Наилучшее расположение достигается при расположении притока и вытяжки

следующим образом(рис).

Данные схемы описывают изотермический процесс, т.е. при отсутствии

нагревательных элементов в помещении.

25.Организация воздухообмена в помещении.

При организации воздухообмена в пром зданиях возможно применение след

схем:

1. (рис).снизу-вверх (при совместном выделении теплоты и газов или

теплоты и пыли).

2. (рис) сверху-вниз (при выделении в помещении паров летучих

жидкостей, пыли, а также одновременном выделении пыли и газов).Подача

рассредоточена в верхнюю зону удаление местной вытяжкой вентилицией из

рабочей зоны и общественной из нижней зоны.

3. (рис) сверху-вверх (при одновременном выделении теплоты и влаги или

лишь влаги в произв помещениях или во вспомогательных помещениях произв

зданий при борьбе с теплоизбытками.

4. (рис) снизу-вверх и вниз (при выделении газов и паров с различными

плотностями и недопустимостью их скопления в верхней зоне из-за

опасности взрыва).

Подача в рабочую зону и удаление общеобменной вентиляцией из верхней и

нижней зоны.

5.(рис) сверху и снизу-вверх (при одновременном выделении теплоты и

влаги или только влаги при поступлении пара через неплотности

оборудования и смоченных поверхностей). Подача в рабочую и верхнюю

зоны, удаление из верхней зоны. Для предотвращения образования

конденсата и капель с потолка приток в верхнюю зону подают перегретый

по сравнению с воздухом подаваемым в рабочую зону.

6.(рис) снизу-вниз (при устройстве местной вентиляции).

26-27.Аэродинамика здания. Обтекание здания потоком воздуха. Зона

аэродинамического следа.

Обтекание здания потоком воздуха.

При исследовании действия ветра на здание рассматривается распределение

давления ветра от которого зависит воздухообмен через открытые проемы и

неплотности в ограждениях. При обтекании здания потоком воздуха, около

него образуется застойная зона. Определение размеров этой зоны, условий

циркуляции в ней воздушных потоков и следовательно условий

проветривания зоны так же является целью аэродинамического исследования

здания. Наибольшее значение это исследование имеет для промышленных

зданий, где имеется большое количество вредных выбросов. При набегании

потока на препятствие перед и за ним образуется зона так называемого

отрывного течения. Эту область называют еще зоной аэродинамического

следа. (рис).

При обтекании здания турбулентным потоком в зоне аэродинамического

следа образуются сложные вихревые неустановившиеся трехмерные движения,

характер которого определяется режимом набегающего потока (т.е. числом

Re). Нижние слои воздуха затормаживаются и кинетическая энергия этой

части потока переходит в потенциальную, статическое давление

увеличивается, и это увеличение происходит постепенно по мере

приближения к зданию. Набегающий поток образует зону циркуляции

непосредственно у поверхности здания. Вихри, образующиеся здесь, как бы

дополняют форму здания до удобообтекаемой, и тем самым уменьшают потери

энергии основного потока. В этой зоне постоянно происходит обмен

воздуха совершающего вихреобразные движения и уходящего на заветренную

сторону здания. Набегающий поток воздуха обтекает здание и зону

циркуляции сверху и с боков. Обтекающий здание поток воздуха в силу

некоторого его поджатия имеет скорость несколько большую, чем скорость

ветра. Этот поток интенсивно <?сжимает?> воздух с заветренной стороны

здания, где в результате этого давление уменьшается. Воздух, уносимый с

заветренной стороны компенсируется приземными слоями потока, в которых

воздух заторможен настолько, что может изменять направление своего

движения. Подвижность воздуха в приземном слое настолько мала, что из

него осаждаются мельчайшие взвешенные частицы. Здание размеров зоны

аэродинамического следа дает возможность решать вопрос о расположении

точек выброса вредных веществ и мест воздухозабора. Например, если

очистка удаляемого из здания загрязненного воздуха не возможна, то

выброс его необходимо осуществить выше зоны аэродинамического следа.

Воздухозабор целесообразно устраивать на боковых фасадах или на главных

фасадах в местах примыкающих к торцам здания.

29. Принципы устройства естественной вентиляции.

Представим, что стены одноэтажного здания совершенно непроницаемы для

воздуха за исключением двух отверстий.(рис). tв > tн, следовательно

через отверстия 1 и 2 начнется движение воздуха. Причем через отверстие

1 воздух входит, а через отверстие 2 уходит. Следовательно в пределах

высоты H имеется плоскость О-О в которой давление внутри равно давлению

снаружи, т.е. разность давлений = 0. Эта плоскость называется

плоскостью равных давлений или нейтральной. Обозначим давление в

плоскости О-О буквой p. Давление наружного воздуха в плоскости

отверстия 1: p1н = p + h1*?н*g , где h1 – расстояние от отверстия 1 до

нейтральной зоны. Давление внутреннего воздуха в плоскости того же

отверстия: p1в = p + h1*?в*g , где ?в – плотность внутреннего воздуха.

Т.к. ?н > ?в , то p1н > p1в и воздух поэтому будет входить в отверстие

1: (дельта) p1 = p1н - p1в = (p + h1*?н*g)-( p + h1*?в*g). => (дельта)

p1 = h1(?н- ?в)*g. В отверстии 2 давление: p2н = p - h2*?н*g ; p2в = p

- h2*?в*g . Т.к. ?н > ?в , то p2н > p2в и воздух поэтому будет

выходить из отверстия 2. Разность давлений во 2 отверстии: (дельта) p2

= p2в – p2н = (p – h2*?в*g)-( p – h2*?н*g) ; (дельта) p2 = h2(?н-

?в)*g. Разность давлений (дельта) p1 расходуется на преодоление

сопротивлений входу воздуха через 1 отверстие. (дельта) p2 – на

сопротивление выходу через отверстие 2. Эти разности давлений зависят

от высоты размещения нейтральной зоны. Общее давление, которое

необходимо для того, чтобы через отверстия 1 и 2 могло осуществиться

движение воздуха: (дельта) p = (дельта) p1 + (дельта) p2. или (дельта)

p = h1(?н- ?в)*g + h2(?н- ?в)*g. H = h1 + h2. => (дельта) p =

H1(?н- ?в)*g.