11. Аэродинамический расчет воздуховодов

11.1. Расчет воздуховодов систем механической вентиляции.

Цель аэродинамического расчета систем механической вентиляции подобрать по допустимым скоростям движения воздуха размеры воздуховодов, определить потери давления в системе и по потерям давления и количеству воздуха подобрать вентилятор.

Расчет выполняют в два этапа:

1) расчет основной ветви;

2) увязка ответвления;

Расчет выполняют по методу удельных потерь давления. Результаты расчета заносятся в табл.

Расчет ведут в следующей последовательности:

1. Выбирается основная расчетная ветвь – это самая удаленная и нагруженная ветвь;

2. Основная расчетная ветвь разбивается на участки и определяются расходы воздуха на каждом из участков. Нумерация производится, начиная с участка с меньшим расходом.

3. Определяется сечение канала. Для этого рассчитывают ориентировочную площадь поперечного сечения по формуле

(11.1)

Где - рекомендуемая скорость движения воздуха, м/с, табл. 11.1.

По величине подбирают стандартные размеры воздуховодов (9. табл. 12.1 - 12.12), таким образом, чтобы.

4. Для расчета потерь давления на трение и в местных сопротивленияхZ определяется фактическая скорость движения воздуха в каналах, м/с.

(11.2)

5. Определяются потери давления на трение. Таблицы и номограммы для определения потерь давления на трение и в местных сопротивлениях составлены для круглых стальных воздуховодов, поэтому для прямоугольных воздуховодов значения иZ определяются по эквивалентному диаметру

(11.3)

Если воздуховоды изготовлены не из стали (т.е. имеют другой коэффициент шероховатости), то при расчете вводится поправка на шероховатость [9. табл. 12.14].

Потери давления на трение на расчетном участке длиной L определяются по формуле

, (11.4)

где - удельные потери давления на 1 м стального воздуховода, Па/м [9. табл. 12.17].

6. Определяются потери давления в местных сопротивлениях, используя формулу

, (11.5)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке [9. табл. 12.18 – 12.49].

Если коэффициент местного сопротивления приведен не для скорости на расчетном участке, то необходимо сделать пересчет:

(11.6)

где - табличное значение коэффициента местного сопротивления;

- скорость воздуха, приведенная в таблицах.

Величину динамического давления определяют по тем же таблицам и номограммам, что и.

7. Определяются полные потери давления на расчетном участке, Па

(11.7)

8. Определяются полные потери давления основной расчетной ветви, Па

(11.8)

После определения потерь давления в расчетной ветви производят увязку ответвлений. Выбирают ответвление, разбивают на участки и рассчитывают в той же последовательности, что и магистральную ветвь. Потери давления в увязанном ответвлении должны быть равны потерям давления в параллельных ответвлению участках расчетной ветви. Допускается невязка .

При больших значениях невязки изменяют сечение воздуховодов или устанавливают диафрагмы сечения которых рассчитывают по [9].

Для этого определяют коэффициент местного сопротивления диафрагмы:

где - давление, которое необходимо погасить с помощью диафрагмы;

- динамическое давление на участок на котором устанавливается диафрагма.

Затем подбирают размеры диафрагмы:

Диафрагмы желательно устанавливать на вертикальных участках.

Таблица 11.1.

Рекомендуемые скорости движения воздуха в механических системах вентиляции

Место прокладки	Магистральные	Ответвления
Воздуховоды производственных зданий	до 12 м/с	до 6 м/с
Воздуховоды общественных зданий	до 8 м/с	до 5 м/с

Таблица 11.2.

Аэродинамический расчет воздуховодов

Номер участка

Количество воздуха LP, м3/ч

Длина L, м

Размеры воздуховодов

Потери давления на трение

Потери давления в местных сопротивлениях

Общие потери давления на участке , Па

Суммарные потери давления на участках от начала сети, Па

F, м2

a*b, мм

DЭ=(2ab)/(a+b), мм

На 1 м RУД, Па/м

Коэффициент шероховатости

На участке , Па

V, м/с

Скоростное давление , Па

Сумма коэффициентов местных сопротивлений,

Потери давления на местные сопротивления Z, Па