Таблиц 9 - Коэффициенты местных сопротивлений унифицированных переходов прямоугольного сечения

2Аэродинамический расчет вентиляционных систем. Краткие методические указания

2.1Основные положения расчета

При перемещении воздуха в системах вентиляции происходят потеря энергии, которая обычно выражается в перепадах давлений воздуха на отдельных участках и в системе в целом. Аэродинамический расчет проводится с целью определения размеров поперечного сечения участков сети. При этом в системах с гравитационным побуждением движения располагаемое давление задано, а в системах с механическим побуждением движения потери давления определяют выбор вентилятора. В последнем случае предварительный подбор размеров поперечного сечения воздуховодов, как правило, проводят «по предельно допустимым скоростям воздуха» (табл. 12).

Потери давления на участке воздуховода для стандартного воздуха (t=20ºC ρ=1,2 кг/м3) длиной l определяются по формуле:

где ∆Р - потери давления на участке, Па;

R - удельная потеря давления на 1 м стального воздуховода, Па/м, принимается по таблицам или рассчитывается в зависимости от диаметра воздуховода и скорости воздуха в сечении воздуховода;

k∆ - коэффициент, учитывающий фактическую шероховатость стенок воздуховода (отличающуюся от шероховатости листовой стали), принимается по табл. 11 в зависимости от скорости воздуха в сечении воздуховода и абсолютной шероховатости поверхности стенок воздуховодов, принимаемой по табл. 10;

z – потери давления в местных сопротивлениях, Па;

Pд = (ρw2)/2 - динамическое давление воздуха на участке, Па;

12

Σζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений, принимаемая по таблице 1 или таблице 2.

Потери давления на терние R, Па/м, в круглых воздуховодах определяется по формуле:

где λ - безразмерный коэффициент сопротивления трения; w – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

ρ - плотность воздуха перемещаемого по воздуховоду, кг/м3; Коэффициент сопротивления трения рассчитывается по формуле Альтшуля:

где Кэ – абсолютная шероховатость поверхности воздуховода из листовой стали, равная 0,1 мм;

d – диаметр воздуховода, мм; Re – число Рейнольдса;

Число Рейнольдса

где v – кинематическая вязкость воздуха, принимаемая 1,5 10-5 м2/с при температуре t=+20ºС. При других значениях температуры v рассчитывается

где L – расчетный раcход воздуха на участке, м3/ч;

gw = 3600 F – удельный расход воздуха в воздуховоде, (м2 с)/ч, равный расходу воздуха при скорости потока 1 м/с; Формулу (1а) с учетом (6) можно записать следующим образом:

где ζ ′ = (λ/d) l+Σζ – приведенный коэффициент местного сопротивления расчетного участка;

A = ρ/(2 g2w) – удельное скоростное давление, Па ч2/м6, возникающее при прохождении по воздуховоду 1 м3/ч воздуха;

S = ζ ′× A - удельная аэродинамическая характеристика участка воздуховода, Па ч2/м6, равная потере давления в нем при расходе воздуха 1 м3/ч.

Аэродинамический расчет воздуховодов систем вентиляции может быть выполнен различными методами. Наиболее распространенные: метод удельных сопротивлений и метод характеристик сопротивлений. В первом случае расчет ведется по формуле (1) или (1а) во втором по (8).

13

Таблица 10 - Абсолютная шероховатость К стенок воздуховодов из различных материалов

Таблица 11 - Поправочный коэффициент k∆ для расчета воздуховодов с различной шероховатостью стенок

14