Аэродинамическое сопротивление определяется по формуле

Следовательно, Рвн=231 Па.

6. Подбор вентилятора Вентилятор должен развивать такое давление, которое преодоле-

ло бы сопротивление сети воздуховодов системы, утепленной заслонки, фильтра, калорифера и жалюзийной решетки с запасом в 10%.

Р =1,1(Рсети + Ржр + Руз + Рвф + Рвн ) =1,1 (110 +10 +10 + 60 + 231) = 421Па

Итак, по расходу воздуха 4070 м3/ч и давлению 421 Па принимаю вентилятор радиальный ВР80-75 (ВЦ 4-75) исп.1 №4 (D=D ном) общего назначения из углеродистой и оцинкованной стали по ГОСТ 5976-90 с техническими характеристиками: объем нагнетаемого воздуха L=4070 м3/ч, давлением Р=600 Па, частотой вращения n=1500 об/мин и КПД вентилятора η= 0,82.

11

2. Набрать в пипетку воды (уровень воды доводят не ближе чем на 1 см от края трубки пипетки) и смочить «влажный» термометр психрометра.

3.Через 3–4 минуты после смачивания завести механизм вентилятора и через последующие 3–4 минуты произвести отсчеты по термометрам психрометра с точностью до 0,2 ºС.

4.Занести данные в таблицу 1.

5.По разности значений сухого и влажного термометров и температуре сухого термометра определить относительную влажность

13

воздуха φ в каждой точке замера. Таблица по определению φ представлена в приложение 1.

6. По приложение 2 определить температуру «точки росы» – τd, соответствующую средним значениям температуры и относительной влажности воздуха.

Таблица 1

Результаты определения температуры и относительной влажности воздуха помещения

14

Лабораторная работа №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ВОЗДУХА В ВОЗДУХОВОДАХ СИСТЕМ ПРИТОЧНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ НА СТЕНДЕ

Цель работы: ознакомиться с разновидностями приточных струй и закономерностями их развития. Овладеть методиками расчета и измерения скоростей и расходов воздуха в приточной струе. Научиться определять расход воздуха, осевую и среднюю скорости приточной струи опытным и расчетным путями.

Приборы и принадлежности

1.Стальная рулетка.

2.Цифровой анемометр «Testo 425».

3.Испытательная установка.

Теоретические положения

Большую роль в организации воздухообмена в помещениях промышленных и гражданских зданий играют приточные струи, образованные воздухораспределителями различного типа. На практике чаще всего приходится иметь дело со стесненными струями, на образование которых оказывают влияние различные поверхности помещения, а также взаимодействие самих приточных струй, расположенных на близком расстоянии друг от друга.

Изотермическая струя имеет по всему объему одинаковую температуру. Это возможно тогда, когда температура воздуха в начале развития струи равна температуре среды помещения. В этом случае теплообмен струи с воздухом помещения отсутствует.

Если приточная струя нагрета или охлаждена, то по мере ее развития температура все в большей степени приближается к температуре окружающего воздуха. Однако количество избыточного тепла в каждом сечении приточной струи остается постоянным и равным начальному. Такие струи называются неизотермическими.

Ламинарные и турбулентные приточные струи характеризуются числом Рейнольдса как в любом другом виде течения воздушного потока.

В промышленной вентиляции чаще всего встречаются затопленные несвободные турбулентные неизотермические струи. В настоящее время такие струи изучены в достаточной степени и широко применяются на практике. В настоящей работе мы будем рассматри-

15

вать свободную неизотермическую турбулентную струю, схема которой показана на рисунке 3.

Свободная осесимметричная приточная струя образуется при истечении газообразной или капельной жидкости в безграничное или достаточно большое пространство, заполненное той же, но покоящейся жидкостью.

Согласно теории Г.Н. Абрамовича воздух, вытекая из воздухораспределителя, образует струю с криволинейными границами, которые приближенно могут быть заменены прямыми АВ , ВС , DE , EF (см. рисунок 3).

Рис. 3 Схема свободной неизотермической турбулентной струи

В струе различают начальный участок ABDE и основной BCEF. Сечение BE называют переходным сечением. Если продолжить границы основного участка BC и EF , то они пересекутся в точке O. Боковой угол расширения α =12o 25' . Исследования показывают, что статическое давление в струе равно статическому давлению в окружающей жидкости.

В задачу лабораторной работы входит определение длины начального участка хн, скорости по оси струи υо, средней скорости по площади υ и расхода L в сечениях х1 , х2 струи; построение эпюры скоростей для сечений х1 и х2; определение количества воздуха, эжектируемого струей, и сравнение полученных результатов с вычисленными по зависимостям:

16

(8)

(9)

(10)

где х – расстояние от устья струи воздухораспределителя до се-

чения х1, х2 , м; хо – расстояние от полюса струи до устья воздухораспределителя,

хо ≈ 0 , м/с; rо – радиус воздухораспределителя, м.

Приведенные формулы справедливы и для плоской струи, вытекающей из прямоугольного отверстия со сторонами a и b. При этом в расчетные формулы вместо радиуса отверстия rо необходимо ввести эквивалентный по площади радиус. Поскольку 2 сеч Sо = а·b = π·rо2 , то эквивалентный радиус определяется по уравнению

(11)

где υо – скорость по оси струи, м/с;

υср – средняя скорость истечения струи из воздухораспределителя, υср ≈ υо1, м/с;

υо1 – осевая скорость на начальном участке, м/с (см. рис. 3.1); βо – поправочный коэффициент на количество движения βо ≈1;

υ – средняя скорость по площади в заданном сечении, м/с;

L – расход воздуха в сечениях x1 , x2 , м3/с;

Lо – расход воздуха в устье воздухораспределителя, м3/с,

(12)

Порядок выполнения работы

Каждый студент выполняет замеры самостоятельно, при определенном режиме работы установки, который достигается разной сте-

17

пенью перекрытия воздушного потока заслонкой. Режим работы устанавливает преподаватель индивидуально для каждого студента.

Длину начального участка хн (см. рисунок 3) определяют из условия постоянства осевой скорости υо1 по длине начального участка. Следовательно, анемометр, установленный по оси потока, зафиксирует переходное сечение BE падением скорости. Расстояние от устья воздухораспределителя до места, где скорость начинает падать, является начальным участком xн . Это расстояние необходимо измерить рулеткой и занести в протокол отчета.

Расстояния от устья воздухораспределителя до сечений х1 , х2 задает преподаватель. В этих сечениях струи нужно снять серию показаний скорости ( υ1 , υ2 , …, υn ) и определить расстояния (R1, R2, … Rn) от оси струи до точек, в которых измеряются скорости. Показания снимают с интервалами δ1 и δ2, м, от сечения с максимальной скоростью (ось струи, R = 0) до сечения со значением скорости υ ≈ 0 (граница струи Rn ). Интервалы δ1 и δ2 задает преподаватель. Значения υi и Ri (i =1, 2, … n ) заносят в таблицу, после чего производят вычисления средней скорости воздушного потока в струе по выражению

(13)

Расход воздуха в сечениях L и количество воздуха, эжектируемого струей Lэ рассчитывают по формулам:

(14)

(15)

По значениям υ и R строят кривые, характеризующие поля скоростей в поперечных сечениях струи, снятых на расстоянии x1 и x2 от воздухораспределителя. Скоростные поля можно строить в размерных и безразмерных координатах. При построении скоростных полей в размерных координатах на оси абсцисс откладывается расстояние R, а на оси ординат – скорость в точке, соответствующей этому расстоянию. При построении скоростных полей в безразмерных координатах на оси абсцисс откладывают безразмерные расстояния R1 / Rn , R2 / Rn , R3 / Rn, … , Rn / Rn , а на оси ординат безразмерные скорости

υ1/ υо , υ2/ υо , υ3/υо , … , υn / υо . Скоростные поля можно строить в любом удобном масштабе.

Результаты измерений и вычислений заносятся в таблицу 3.

18

Таблица 3

После выполнения работы нужно сделать вывод, который должен содержать следующую информацию:

-насколько совпадают полученные теоретические и практические значения скоростей и расходов;

-какова величина погрешности;

-если погрешность велика, то необходимо назвать причины;

-анализ форм двух полученных эпюр скоростей.

19

Лабораторная работа №4 (расчетная)

РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА ПО КРАТНОСТИ И ТЕПЛОИЗБЫТКАМ

Цель работы: научиться определять количество удаляемого воздуха от оборудования, выделяющего вредные пары, газы, пыль с учетом коэффициентов одновременности и загрузки, загрязненности воздуха; определять краткости воздухообмена.

Теоретические положения

Для борьбы с выделяющимися в воздух производственных помещений парами и газами вредных веществ, а также пылью наиболее эффективно применение локализующей вытяжной вентиляции, т.е. удаление вредных выделений от мест их оборудования. Это осуществляется при устройстве укрытий у агрегатов, являющихся источниками вредных выделений.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

7.

Рисунок 4 – Местные отсосы: 1 – зонт; 2 – отсасывающая воронка; 3 – панель Чернобрежского; 4 – кожух; 5 – бортовой отсос; 6 – лабораторный шкаф; 7

– окрасочная камера

Удаление загрязнений непосредственно у мест их образования принято называть местной вытяжной вентиляцией. Основным элементом такой системы является приемное устройство, улавливающее вредные выделения. Конструкции приемных устройств (местных отсосов) могут быть различными: зонты, ограниченные с одной или двух сторон; отсасывающие наклонные панели (например, панель Чернобрежского); бортовые отсосы от ванн и т.д. (см. рис. 4)

Чистый приточный воздух должен всегда подаваться в «чистую зону» вдали от мест образования вредных выделений.

20