Ventilatsioonisüsteemide aerodünaamilise arvutuse probleem

Optimaalselt toimiva õhukanalisüsteemi loomine on võimatu ilma aerodünaamilisi arvutusi tegemata. Need andmed võimaldavad valida ristlõike läbimõõdu, torude ja ventilaatorite võimsuse, harude arvu ja materjalid. Kaasaegseid nõudeid reguleerivad reeglid SP 60.13330.2012, samuti GOST ja SanPiN. Arvutamine toimub rangelt määratletud algoritmi järgi, kasutades teadaolevaid valemeid. Kõigi kriteeriumide täpseks määramiseks võite kasutada spetsialistide abi või arvutada parameetreid ise.

Õhukanalite tüübid

Kaasaegseid õhukanaleid saab klassifitseerida mitme parameetri järgi: paigaldusviis, valmistamismaterjal, sektsiooni kuju.

Paigalduse järgi eristatakse väliseid ja sisseehitatud kanaleid. Esimesed on paigaldatud seinte peale ja on silmaga nähtavad. Sisemised on paigaldatud maja seintesse ja konstruktsioonidesse.

Toru materjal võib olla erinev. Need on erinevad metallid (vask, teras, alumiinium) ja plastik. Metalltooted eristuvad nende tugevuse ja töökindluse poolest, kuid nende paigaldamine on keerulisem. Plastseadmeid on lihtsam paigaldada, kuid neid ei kasutata kõrgel temperatuuril.

Ristlõige võib olla ristkülikukujuline või ümmargune.Ristkülikukujulised torud on mitmekülgsed, kuid võivad nurkades tekitada turbulentsi. Ümaratel mudelitel seda puudust pole.

Õhukanalite aerodünaamiline arvutamine samm-sammult

Töö hõlmab mitut etappi, millest igaühes lahendatakse kohalik probleem. Saadud andmete põhjal arvutatakse õhukanalite erinevad parameetrid.

Ventilatsioonisüsteemi seadmete peamised ülesanded:

• Värske õhu võtmine tänavalt ja siseruumidesse viimine. Lisafunktsiooniks on talvel õhumasside soojendamine ja suvel jahutamine.
• Õhu puhastamine mustusest, tolmust ja kohevast.
• Vähendatud helirõhk.
• Värske õhu ühtlane jaotus kogu korteris.
• Väljatõmbeõhu eemaldamine ja väljalaskmine tänavale.

Ventilatsioonisüsteemi iseloomustavad järgmised parameetrid:

• Töövedelik. Sel juhul on see õhk. Seda iseloomustab tihedus, dünaamiline viskoossus, kineetiline viskoossus. Need väärtused sõltuvad töövedeliku temperatuurist.
• Töövedeliku liikumise kiirus.
• Õhukanalite lokaalne aerodünaamiline takistus.
• Surve kadu.

Algoritm aerodünaamiliste arvutuste tegemiseks:

• Aksonomeetrilise skeemi väljatöötamine õhumasside kanalite vahel jaotumiseks. Selle põhjal valitakse parim arvutusmeetod, võttes arvesse ventilatsiooni omadusi.
• Põhi- ja lisamagistraalide aerodünaamiliste arvutuste tegemine.
• Torude geomeetrilise kuju ja ristlõike valik. Ventilaatorite ja kütteseadmete tehniliste omaduste määramine. Tulekustutusandurite paigaldamise võimaluse ja ventilatsioonivõimsuse automaatse juhtimise määramine.

Need on arvutuste peamised etapid.

Kõik vastuvõetud andmed saab koguda tabelisse, mille järel saate valida materjalid kanali loomiseks.

Arvutuste tegemine

Aerodünaamilise arvutuse põhieesmärk on kindlaks määrata takistus õhuringlusele süsteemi igas osas.

Aerodünaamilise arvutuse otsesed ja pöördprobleemid on olemas. Otseliin käsitleb ventilatsioonisüsteemide projekteerimist ja seisneb süsteemi iga sektsiooni ristlõikepinna määramises. Pöördülesanne lahendatakse õhuvoolu määramisega antud piirkonnas.

Arvutamiseks on vaja määrata õhuvahetuskurss. See on süsteemi töö kvantitatiivne näitaja, mis näitab, mitu korda tunnis ruumi õhku uuendatakse. Indikaator sõltub ruumi omadustest ja selle eesmärgist.

Süsteemi diagrammi loomine aksonomeetrilises projektsioonis toimub mõõtkavas M 1:100. Diagrammile on vaja märkida õhukanalid, filtrid, mürasummutid, ventiilid ja muud ventilatsioonikomponendid. Saadud andmete põhjal määratakse igas sektsioonis haru pikkus ja vooluhulk ning arvutatakse õhukanali takistus.

Seejärel valitakse optimaalne toru paigaldamise marsruut. See on pikim järjestikuste lõikude ahel.

Kui vooluringis on mitu kiirteed, peetakse peamist suurimaks vooluhulgaks.

Arvutuste põhivalemid

Õhukanali ristlõige võib olla ümmargune või kandiline. See arvutatakse valemiga F = Q/v, kus all K näitab õhuvoolu ja v – soovitatav õhukiirus (võrdlusväärtus).

Ristlõike läbimõõt määratakse pindala järgi D, kui torud on ümmargused või kõrgus ja laius A Ja IN ristküliku jaoks. Väärtused ümardatakse lähima kõrgema standardini ja saadakse A_St Ja IN_St.

Ristkülikukujuliste õhukanalite puhul arvutatakse ekvivalentne läbimõõt valemi abil DL = (2A_St*IN_St) / (A_St +B_St).

Reynoldsi sarnasuse kriteeriumi väärtus arvutatakse järgmiselt Re = 64100 *D_St *v_tegelik. Hõõrdetegur sõltub sellest indikaatorist, mis määratakse valemiga λ_tr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 juures Re≤60 000, λ_tr = 0,1266 ⁄ Re-0,167 juures Re> 60 000.

Kohalik takistustegur λ_m valitakse kataloogist ja asendatakse seejärel arvutatud ala rõhukao valemiga Р = ((λ_tr*L)/D_St + λ_m) *0,6* v² fakt. L – arvutatud lõigu pikkus.

Kõikide kadude summeerimisel saadakse põhiliini ja ventilatsioonisüsteemi kogukaod. Nende väärtuste põhjal valitakse ventilaator, mille varu on 10%. Selle omadused hõlmavad tõhusust nja seejärel toide N = (Q_tuulutusava*P_tuulutusava) / (3600*1000*n). Siin K_tuulutusava, P_tuulutusava – ventilaatori tekitatud õhuvool ja rõhk.

Rõhukadu kanalis saab arvutada valemi abil DP=x*r*v²/2, Kus r - õhu tihedus, v - liikumiskiirus, x — kohaliku takistuse koefitsient.

Võimalikud vead

Ventilatsioonisüsteemi arvutamine on pikk ja koosneb mitmest etapist, millest igaühes võib teha vigu. Kõige levinumad probleemid:

• Gaasijuhtmete ristlõike ümardamine allapoole.Siis võib tekkida liigne müra või võimetus ajaühikus vajalikul hulgal õhuvoolu läbida.
• Õhukanali sektsiooni pikkuse vale arvutamine. Viib seadmete vale valiku ja vea liikumiskiiruse arvutamisel.

Kogu projekt nõuab hoolikat ja asjatundlikku aerodünaamika arvutamist. Kui te ei saa süsteemi ise arvutada, võite kasutada veebikalkulaatorit või otsida abi spetsialistidelt.