Hava kanalı direnci hesaplayıcısı. Hava kanallarındaki basınç kayıplarını hesaplama prosedürü. P1 besleme sisteminin hesaplama sırası

Tedarik şeması havalandırma sistemiŞekil 23'te gösterilmektedir ve aşağıdaki ana unsurları içerir: 1- dışarıdan hava girişi için hava giriş cihazları; 2- dış havayı temizleme 3, soğutma 4, kurutma, nemlendirme ve ısıtma 5 cihazlı fan; İçinden geçen 6 hava kanalı sistemi besleme havası fandan odalara yönlendirilir.

1 - hava giriş cihazları, 2 - temizleme cihazlı fan 3, soğutma 4, kurutma, nemlendirme ve ısıtma 5 dış hava, 6 - hava kanalları

Şekil 23. Besleme havası devresi havalandırma ünitesi

Hava kanallarının aerodinamik hesaplaması, hava kanalının kesitinin boyutlarının belirlenmesine ve ağdaki basınç kayıplarının hesaplanmasına indirgenir.

Uygulamaya yönelik ilk veriler şunlardır:

her bölümdeki hava akış hızlarının değerleri V (m3 /saat); kesit uzunluğu Li (m); w i (m/s) alanlarındaki hava hareket hızlarının sınır değerleri; yerel direnç katsayılarının değerlerinin yanı sıra Z i .

Seçilen hava hızında ve belirli bir hava akış hızında hava kanallarının (fк) ayrı bölümlerinin kesitlerinin hesaplanması aşağıdaki formül kullanılarak gerçekleştirilir:

burada V, söz konusu bölümden geçen hava akış hızıdır, m3 / s;

ω - aynı bölümdeki hava hızı, m/s.

Tahliye hava kanallarını hesaplarken, içlerindeki hava hızının 6 ila 12 m/s aralığında olduğu varsayılmaktadır. Soğutma üniteli araçların ızgaralarından çıkışta hava hızı 0,25 m/s'den yüksek olmamalıdır. Soğutmanın olmadığı durumlarda havalandırma ızgarasından hava çıkış hızı kışın 0,3-0,6 m/s, yazın ise 1,2-1,5 m/s olmalıdır.

Hava kanallarındaki hidrolik kayıpları hesaplarken, fanın çalışması sırasında iki görevi yerine getirdiği dikkate alınmalıdır:

Havayı belirli bir w hızıyla dinlenme durumundan hareket durumuna aktarır;

Hava w hızıyla hareket ettiğinde hava kanalında oluşan sürtünme direncinin üstesinden gelir.

Besleme havalandırma ünitesinin şeması ve hava kanallarındaki basınç şeması Şekil 24'te gösterilmektedir. Havayı tahliye kanalının düz bir bölümü boyunca w 2 hızında hareket ettirmek için fanın toplam basıncı (N p) sağlaması gerekir; dinamik (hız) ve statik basınç N st'nin toplamıdır.

, (2.3)

Dinamik basınç, belirli bir hızda hareket eden bir hava kütlesinin varlığından kaynaklanır. w 2 ve şu ifadeden belirlenir:

hava yoğunluğu kg/m3 nerede;

v - hava kanalındaki hava hareketinin hızı m/s;

g – yer çekimi ivmesi m/s 2 .

Hava kanalının () uzunluğu boyunca hava akışının hareketine karşı direncin üstesinden gelmek ve ayrıca yerel direncin (Z 2) üstesinden gelmek için statik basınç gereklidir.

, (2.5)

burada R - hava kanalının birim uzunluğu başına basınç kaybı;

L – hava kanalının uzunluğu, m.

Emme ve tahliye hava kanallarındaki toplam basınç kayıpları N:

, (2.6)

burada Rв ve Rн 1. evdeki sürtünme kayıplarıdır doğrusal metre emme ve boşaltma hava kanallarının uzunlukları sırasıyla mm. su Sanat.;

l B ve l H - sırasıyla emme ve tahliye hava kanallarının uzunluğu, m;

Z in ve Z n - basınç kaybı yerel direniş, sırasıyla emme ve tahliye hava kanalları, mm. su Sanat.

Yuvarlak bir kanalın birim uzunluğu başına basınç kaybı aşağıdaki formülle belirlenir:

, (2.7)

burada λ, duvarlara karşı hava sürtünmesine karşı direnç katsayısıdır;

d - hava kanalının çapı, m.

Kenarları a ve b olan dikdörtgen hava kanalları için birim uzunluk başına basınç kaybı şöyle olacaktır:

, (2.8)

Sürtünme direnci katsayısı λ'nın değeri, Reynolds sayısı ile karakterize edilen hava hareketi moduna ve duruma bağlıdır. iç yüzeyler havalandırma kanalı. Reynolds sayısı bilindiği gibi ifadesinden belirlenir.

Ders 2. Hava kanallarında basınç kaybı

Ders planı. Kütle ve hacimsel hava akışları. Bernoulli yasası. Yatay ve dikey hava kanallarında basınç kaybı: hidrolik direnç katsayısı, dinamik katsayı, Reynolds sayısı. Toz-hava karışımının hızlandırılması için dirseklerdeki basınç kayıpları, yerel dirençler. Yüksek basınçlı bir ağda basınç kaybı. Pnömatik taşıma sisteminin gücü.

2. Hava akışının pnömatik parametreleri
2.1. Hava akışı parametreleri

Fanın etkisi altında boru hattında bir hava akışı oluşturulur. Önemli parametreler hava akışı hızı, basıncı, yoğunluğu, kütlesi ve hacimsel hava akış hızlarıdır. Hava akışı hacimsel Q, m 3 /s ve kütle M, kg/s, aşağıdaki şekilde birbirine bağlıdır:

;
, (3)

Nerede F– borunun kesit alanı, m2;

v– belirli bir bölümdeki hava akış hızı, m/s;

ρ – hava yoğunluğu, kg/m3.

Hava akışındaki basınç statik, dinamik ve toplam olarak ayrılır.

Sabit basınç R st Hareketli hava parçacıklarının birbirleri ve boru hattının duvarları üzerindeki basıncını ifade etmek gelenekseldir. Statik basınç, borunun ölçüldüğü bölümündeki hava akışının potansiyel enerjisini yansıtır.

Dinamik basınç hava akışı R ding, Pa, borunun ölçüldüğü bölümündeki kinetik enerjisini karakterize eder:

.

Toplam basınç hava akışı tüm enerjisini belirler ve borunun aynı bölümünde ölçülen statik ve dinamik basınçların toplamına eşittir, Pa:

R = R st + R D .

Basınç mutlak vakumdan veya atmosferik basınca göre ölçülebilir. Basınç sıfırdan ölçülürse (mutlak vakum), buna mutlak denir. R. Basınç atmosfer basıncına göre ölçülürse bağıl basınç olacaktır. N.

N = N st + R D .

Atmosfer basıncı, mutlak ve bağıl basınçların toplam basıncı arasındaki farka eşittir.

R ATM = RN.

Hava basıncı Pa (N/m2), mm su sütunu veya mm cıva sütunu ile ölçülür:

1 mm su. Sanat. = 9,81 Pa; 1 mmHg Sanat. = 133,322 Pa. Normal durum atmosferik hava şu koşullara karşılık gelir: basınç 101325 Pa (760 mm Hg) ve sıcaklık 273 K.

Hava yoğunluğu birim hava hacmi başına kütledir. Clayperon denklemine göre, 20ºС sıcaklıkta temiz havanın yoğunluğu

kg/m3.

Nerede R– gaz sabiti, hava için 286,7 J/(kg  K)'ye eşit; T– Kelvin ölçeğinde sıcaklık.

Bernoulli denklemi. Hava akışının sürekliliği şartına göre herhangi bir boru kesiti için hava akış hızı sabittir. Bölüm 1, 2 ve 3 için (Şekil 6), bu durum aşağıdaki gibi yazılabilir:

;

Hava basıncı 5000 Pa'ya kadar değiştiğinde yoğunluğu neredeyse sabit kalır. Buna bağlı

;

Ç 1 = Ç 2 = Ç 3.

Borunun uzunluğu boyunca hava akış basıncındaki değişiklik Bernoulli kanununa uyar. Bölüm 1, 2 için şunu yazabiliriz:

nerede  R 1.2 - Bölüm 1 ve 2 arasındaki alanda boru duvarlarına karşı akış direncinden kaynaklanan basınç kaybı, Pa.

Borunun kesit alanı 2'nin azalmasıyla bu bölümdeki hava hızı artacak ve böylece hacimsel akış değişmeden kalacaktır. Ama arttıkça v 2 akışın dinamik basıncı artacaktır. Eşitliğin (5) sağlanması için, dinamik basınç arttıkça statik basıncın da tam olarak düşmesi gerekir.

Kesit alanı arttıkça kesitteki dinamik basınç düşecek, statik basınç ise tam olarak aynı miktarda artacaktır. Bölümdeki toplam basınç değişmeden kalacaktır.

2.2. Yatay bir kanalda basınç kaybı

Sürtünme basıncı kaybı Karışımın konsantrasyonu dikkate alınarak doğrudan hava kanalındaki toz-hava akışı Darcy-Weisbach formülü Pa ile belirlenir.

Nerede ben- boru hattının düz bölümünün uzunluğu, m;

 - hidrolik direnç katsayısı (sürtünme);

D

R ding– ortalama hava hızı ve yoğunluğu Pa'dan hesaplanan dinamik basınç;

İLE– karmaşık katsayı; sık dönüşlü pistler için İLE= 1,4; az sayıda dönüş içeren düz rotalar için
, Nerede D– boru hattı çapı, m;

İLE tm– değerleri aşağıda verilen, taşınan malzemenin türünü dikkate alan katsayı:

Hidrolik direnç katsayısı  mühendislik hesaplamalarında A.D formülü ile belirlenir. Altşulya

, (7)

Nerede İLE ah– mutlak eşdeğer yüzey pürüzlülüğü, K e = (0,0001...0,00015) m;

Diç çap borular, m;

Re- Reynolds sayısı.

Hava için Reynolds sayısı

, (8)

Nerede v– borudaki ortalama hava hızı, m/s;

D– boru çapı, m;

 - hava yoğunluğu, kg/m3;

1 – dinamik viskozite katsayısı, Ns/m2;

Dinamik katsayı değeri havanın viskozitesi Millikan formülü kullanılarak bulunur: Ns/m2

 1 = 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 T, (9)

Nerede T– hava sıcaklığı, С.

Şu tarihte: T= 16 С  1 = 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 16 =17,910 -6.

2.3. Dikey bir kanalda basınç kaybı

Hava karışımını dikey bir boru hattında hareket ettirirken basınç kaybı, Pa:

, (10)

Nerede - hava yoğunluğu, = 1,2 kg/m3;

g = 9,81 m/s2;

H– taşınan malzemenin kaldırma yüksekliği, m.

Hava karışımının konsantrasyonunun olduğu aspirasyon sistemlerini hesaplarken  0,2 kg/kg değeri  R altında yalnızca şu durumlarda dikkate alınır: H 10 m Eğimli boru hattı için. H = ben günah, nerede ben– eğimli bölümün uzunluğu, m;  boru hattının eğim açısıdır.

2.4. Musluklarda basınç kaybı

Çıkışın uzaydaki yönüne (hava kanalının belirli bir açıda dönmesi) bağlı olarak, iki tip çıkış ayırt edilir: dikey ve yatay.

Dikey virajlar şemaya göre soruları yanıtlayan kelimelerin ilk harfleriyle gösterilir: hava karışımı hangi boru hattından, nerede ve hangi boru hattına gönderilir. Aşağıdaki dallar ayırt edilir:

– G-VV – taşınan malzeme boru hattının yatay bölümünden yukarıya doğru dikey bölümüne doğru hareket eder;

– G-NV – yataydan dikey bölüme kadar aynı;

– VV-G – dikeyden yataya kadar aynı;

– VN-G – dikeyden yataya kadar aynı.

Yatay virajlar Yalnızca bir tip G-G vardır.

Mühendislik hesaplamaları uygulamasında, bir ağ çıkışındaki basınç kaybı aşağıdaki formüller kullanılarak bulunur.

Akış konsantrasyon değerlerinde  0,2 kg/kg

Nerede
- şube dallarının yerel direnç katsayılarının toplamı (Tablo 3) R/ D= 2, burada R– çıkışın merkez hattının dönme yarıçapı; D– boru hattı çapı; Hava akışının dinamik basıncı.

  0,2 kg/kg değerlerinde

çıkışın arkasındaki malzemenin dönmesi ve hızlanması nedeniyle basınç kayıplarını dikkate alan koşullu katsayıların toplamı nerede.

Değerler dönüşüm hakkında tabloların büyüklüğüne göre bulunur T(Tablo 4) dönme açısı katsayısı dikkate alınarak İLE P

dönüşüm hakkında = T İLE P . (13)

Düzeltme faktörleri İLE P virajların dönme açısına bağlı olarak alınmıştır :

İLE P

Tablo 3

Dalların yerel direnç katsayıları Ö en R/ D = 2

Şube tasarımı

Dönme açısı, 

5 bakla ve 2 fincandan kaynaklanmış, damgalanmış dirsekler

Evdeki hava değişiminin "doğru" olması için, havalandırma projesinin hazırlanması aşamasında bile hava kanallarının aerodinamik hesaplamasına ihtiyaç vardır.

Hesaplamalarda havalandırma sisteminin kanalları içerisinde hareket eden hava kütleleri sıkıştırılamaz bir akışkan olarak alınmıştır. Ve bu tamamen kabul edilebilir çünkü hava kanallarında çok fazla basınç oluşmuyor. Aslında, basınç, kanalların duvarlarına karşı hava sürtünmesi sonucu ve ayrıca yerel nitelikteki bir direnç ortaya çıktığında oluşur (buna, bağlantı / bağlantı kesilmesi sırasında yön değiştirme yerlerindeki basınç sıçramaları da dahildir). hava akışı, kontrol cihazlarının monte edildiği veya havalandırma kanalının çapının değiştiği alanlarda).

Not! Aerodinamik hesaplama kavramı, hava akışlarının hareketini sağlayan havalandırma ağının her bölümünün kesitinin belirlenmesini içerir. Ayrıca bu hareketler sonucunda oluşan basınç da belirlenir.

Uzun yıllara dayanan deneyime dayanarak, bazen bu göstergelerin bazılarının hesaplama sırasında zaten bilindiğini rahatlıkla söyleyebiliriz. Bu gibi durumlarda sıklıkla karşılaşılan durumları aşağıda bulabilirsiniz.

  1. Havalandırma sistemindeki çapraz kanalların kesit alanı zaten bilinmektedir; gerekli olabilecek basıncı belirlemek gerekir; gerekli miktar gaz taşındı. Bu durum genellikle kesit boyutlarının teknik veya mimari özelliklere göre belirlendiği iklimlendirme hatlarında meydana gelir.
  2. Basıncı zaten biliyoruz, ancak havalandırılan odaya gerekli miktarda oksijen sağlamak için ağın kesitini belirlememiz gerekiyor. Bu durum ağların doğasında var doğal havalandırma Mevcut basıncın değiştirilemediği.
  3. Göstergelerin hiçbirini bilmiyoruz, dolayısıyla hem ana hem de kesitteki baskıyı belirlememiz gerekiyor. Bu durum çoğu durumda ev yapımında ortaya çıkar.

Aerodinamik hesaplamaların özellikleri

Hem kesitin hem de basıncın bizim için bilinmemesi koşuluyla, bu tür hesaplamaları gerçekleştirmenin genel metodolojisini tanıyalım. Aerodinamik hesaplamanın ancak gerekli hava kütleleri hacimleri belirlendikten sonra (iklimlendirme sisteminden geçecekler) ve ağdaki hava kanallarının her birinin yaklaşık konumu belirlendikten sonra yapılması gerektiğine hemen rezervasyon yapalım. tasarlandı.

Ve hesaplamayı gerçekleştirmek için, tüm ağ elemanlarının bir listesini ve bunların kesin boyutlarını içerecek bir aksonometrik diyagram çizmek gerekir. Havalandırma sistemi planına uygun olarak hava kanallarının toplam uzunluğu hesaplanır. Bundan sonra, tüm sistem, hava akışının belirleneceği (sadece ayrı ayrı!) homojen özelliklere sahip bölümlere ayrılmalıdır. Tipik olan, sistemin homojen bölümlerinin her biri için, hava kanallarının ayrı bir aerodinamik hesaplamasının yapılması gerektiğidir, çünkü her birinin kendi hava akış hızının yanı sıra kalıcı bir akış hızı vardır. Elde edilen tüm göstergelerin yukarıda bahsedilen aksonometrik diyagrama girilmesi gerekiyor ve ardından muhtemelen tahmin ettiğiniz gibi ana otoyolu seçmeniz gerekiyor.

Havalandırma kanallarında hız nasıl belirlenir?

Yukarıda söylenenlerden de anlaşılabileceği gibi, ana otoyol olarak ağın birbirini izleyen kısımlarından en uzun olan zincirin seçilmesi gerekmektedir; bu durumda numaralandırma yalnızca en uzak bölümden başlamalıdır. Her bölümün parametrelerine gelince (ve bunlar arasında hava akışı, bölüm uzunluğu, seri numarası vb. yer alır), bunların da hesaplama tablosuna girilmesi gerekir. Daha sonra uygulama tamamlandığında kesitin şekli seçilerek kesitleri ve boyutları belirlenir.

LP/VT = FP.

Bu kısaltmalar ne anlama geliyor? Hadi anlamaya çalışalım. Yani formülümüzde:

  • LP seçilen alandaki spesifik hava akış hızıdır;
  • VT, hava kütlelerinin bu alandan geçme hızıdır (saniyede metre cinsinden ölçülür);
  • FP ihtiyacımız olan kanalın kesit alanıdır.

Tipik olarak, hareket hızını belirlerken, öncelikle tüm havalandırma ağının ekonomisi ve gürültü seviyesi dikkate alınarak yönlendirilmesi gerekir.

Not! Bu şekilde elde edilen göstergeye göre (şundan bahsediyoruz) enine kesit) standart değerlere sahip bir hava kanalının seçilmesi gerekir ve gerçek kesiti (FF kısaltmasıyla gösterilir) önceden hesaplanana mümkün olduğunca yakın olmalıdır.

LP/ FF = VФ.

Gerekli hız göstergesini aldıktan sonra kanalların duvarlarına sürtünme nedeniyle sistemdeki basıncın ne kadar azalacağını hesaplamak gerekir (bunun için özel bir masa kullanmanız gerekir). Her bölümün yerel direnci ayrı ayrı hesaplanmalı ve daha sonra ortak bir göstergede toplanmalıdır. Daha sonra yerel direnç ve sürtünmeden kaynaklanan kayıpların toplanmasıyla iklimlendirme sistemindeki toplam kayıplar elde edilebilir. Gelecekte bu değer gerekli miktarı hesaplamak için kullanılacaktır. gaz kütleleri havalandırma kanallarında.

Hava ısıtma ünitesi

Daha önce hava ısıtma ünitesinin ne olduğundan bahsetmiştik, avantajlarından ve uygulama alanlarından bahsetmiştik, bu yazıya ek olarak bu bilgiyi de okumanızı tavsiye ederiz.

Havalandırma ağındaki basınç nasıl hesaplanır

Her bir bölüm için beklenen basıncı belirlemek amacıyla aşağıdaki formülü kullanmanız gerekir:

Н x g (РН - РВ) = DPE.

Şimdi bu kısaltmaların her birinin ne anlama geldiğini bulmaya çalışalım. Bu yüzden:

  • Bu durumda H, maden ağzı ile giriş ızgarasının kotları arasındaki farkı belirtir;
  • RV ve RN, sırasıyla havalandırma ağının hem dışındaki hem de içindeki gaz yoğunluğunun bir göstergesidir (metreküp başına kilogram olarak ölçülür);
  • Son olarak DPE, mevcut doğal basıncın ne olması gerektiğinin bir göstergesidir.

Hava kanallarının aerodinamik hesaplamasını analiz etmeye devam ediyoruz. İç ve dış yoğunluğu belirlemek için bir referans tablosunun kullanılması ve iç/dış sıcaklık göstergesinin de dikkate alınması gerekir. Kural olarak, ülkenin belirli bölgesine bakılmaksızın standart dış sıcaklık artı 5 derece olarak alınır. inşaat işleri. Ve dışarıdaki sıcaklık daha düşükse, bunun sonucunda havalandırma sistemine yapılan enjeksiyon artacak ve bu da gelen hava kütlelerinin hacimlerinin aşılmasına neden olacaktır. Ve tam tersine, dış sıcaklık daha yüksekse, o zaman hattaki basınç bundan dolayı azalacaktır, ancak bu arada bu sorun, havalandırma deliklerini/pencereleri açarak telafi edilebilir.

Tanımlanan herhangi bir hesaplamanın ana görevi, bölümlerdeki kayıpların (değerden bahsediyoruz? (R*l*?+Z)) mevcut DPE göstergesinden daha düşük olacağı hava kanallarını seçmektir veya aşağıdaki gibi olacaktır: en azından ona eşit bir seçenek. Daha fazla netlik sağlamak için yukarıda açıklanan noktayı küçük bir formül biçiminde sunuyoruz:

DPE'mi? ?(R*l*?+Z).

Şimdi bu formülde kullanılan kısaltmaların ne anlama geldiğine daha yakından bakalım. Sondan başlayalım:

  • Bu durumda Z, yerel direnç nedeniyle hava hızındaki azalmayı gösteren bir göstergedir;
  • ? – bu değer, daha doğrusu boru hattındaki duvarların pürüzlülük katsayısıdır;
  • l, seçilen bölümün uzunluğunu gösteren başka bir basit değerdir (metre cinsinden ölçülür);
  • Son olarak R, sürtünme kaybı indeksidir (metre başına paskal cinsinden ölçülür).

Eh, bunu çözdük, şimdi pürüzlülük indeksi (yani?) hakkında biraz daha bilgi edinelim. Bu gösterge yalnızca kanalların imalatında hangi malzemelerin kullanıldığına bağlıdır. Hava hareketinin hızının da farklı olabileceğini belirtmekte fayda var, bu nedenle bu gösterge de dikkate alınmalıdır.

Hız – saniyede 0,4 metre

Bu durumda pürüzlülük göstergesi aşağıdaki gibi olacaktır:

  • takviye ağlı sıva için - 1,48;
  • cüruf alçısı için - yaklaşık 1,08;
  • sıradan tuğla için - 1,25;
  • ve cüruf betonu için sırasıyla 1.11.

Hız – saniyede 0,8 metre

Burada açıklanan göstergeler şöyle görünecek:

  • takviye ağlı sıva için - 1,69;
  • cüruf alçıtaşı için - 1,13;
  • sıradan tuğla için – 1,40;
  • son olarak cüruf betonu için – 1.19.

Hava kütlelerinin hızını biraz arttıralım.

Hız – saniyede 1,20 metre

Bu değer için pürüzlülük göstergeleri aşağıdaki gibi olacaktır:

  • takviye ağlı sıva için - 1,84;
  • cüruf alçıtaşı için - 1,18;
  • sıradan tuğla için - 1,50;
  • ve dolayısıyla cüruf betonu için bu değer yaklaşık 1,31'dir.

Ve hızın son göstergesi.

Hız – saniyede 1,60 metre

Burada durum şöyle görünecek:

  • takviye ağ kullanan sıva için pürüzlülük 1,95 olacaktır;
  • cüruf alçıtaşı için - 1,22;
  • sıradan tuğla için – 1,58;
  • ve son olarak cüruf betonu için - 1.31.

Not! Pürüzlülüğü çözdük ama bir şeyi daha belirtmekte fayda var önemli nokta: bu durumda yüzde on ila on beş arasında değişen küçük bir marjın dikkate alınması tavsiye edilir.

Genel havalandırma hesaplamalarını anlama

Hava kanallarının aerodinamik hesaplamasını yaparken, havalandırma şaftının tüm özelliklerini dikkate almalısınız (bu özellikler aşağıda liste şeklinde verilmiştir).

  1. Dinamik basınç (bunu belirlemek için şu formül kullanılır: DPE?/2 = P).
  2. Hava kütle akışı (L harfi ile gösterilir ve saatte metreküp cinsinden ölçülür).
  3. İç duvarlara karşı hava sürtünmesinden kaynaklanan basınç kaybı (metre başına paskal cinsinden ölçülen R harfi ile gösterilir).
  4. Hava kanallarının çapı (bu göstergeyi hesaplamak için aşağıdaki formül kullanılır: 2*a*b/(a+b); bu formülde a, b değerleri kanalların kesit boyutlarıdır ve milimetre cinsinden ölçülür).
  5. Son olarak hız V'dir ve daha önce de belirttiğimiz gibi saniyede metre cinsinden ölçülür.

>

Hesaplama sırasındaki gerçek eylem sırasına gelince, bunun gibi görünmelidir.

Adım bir. Öncelikle aşağıdaki formülün kullanıldığı gerekli kanal alanını belirlemelisiniz:

I/(3600xVpek) = F.

Değerleri anlayalım:

  • Bu durumda F elbette metrekare cinsinden ölçülen alandır;
  • Vpek, saniyede metre cinsinden ölçülen istenen hava hareketi hızıdır (kanallar için, mayınlar için saniyede 0,5-1,0 metre hız varsayılır - yaklaşık 1,5 metre).

Adım üç. Bir sonraki adım, kanalın uygun çapını belirlemektir (d harfiyle gösterilir).

Adım dört. Daha sonra kalan göstergeler belirlenir: basınç (P olarak gösterilir), hareket hızı (V olarak kısaltılır) ve dolayısıyla azalma (R olarak kısaltılır). Bunu yapmak için d ve L'ye göre nomogramların yanı sıra ilgili katsayı tablolarının kullanılması gerekir.

Beşinci adım. Diğer katsayı tablolarını kullanarak (yerel direnç göstergelerinden bahsediyoruz), yerel direnç Z nedeniyle havanın etkisinin ne kadar azalacağını belirlemek gerekir.

Altıncı adım. Hesaplamaların son aşamasında havalandırma hattının her bir bölümündeki toplam kayıpların belirlenmesi gerekmektedir.

Önemli bir noktaya dikkat edin! Dolayısıyla, toplam kayıplar mevcut basınçtan düşükse, böyle bir havalandırma sisteminin etkili olduğu düşünülebilir. Ancak kayıplar basıncı aşarsa, havalandırma sistemine özel bir gaz kelebeği diyaframının takılması gerekebilir. Bu diyafram sayesinde aşırı basınç sönümlenecektir.

Ayrıca, havalandırma sistemi, hava basıncının farklı olması gereken birkaç odaya aynı anda hizmet verecek şekilde tasarlanmışsa, hesaplamalar sırasında, buna eklenmesi gereken vakum veya basınç göstergesinin dikkate alınması gerektiğini de not ediyoruz. genel gösterge kayıplar.

Video - VIX-STUDIO programını kullanarak hesaplamalar nasıl yapılır

Hava kanallarının aerodinamik hesaplaması, havalandırma sistemlerinin planlanmasının önemli bir bileşeni olan zorunlu bir prosedür olarak kabul edilir. Sayesinde bu hesaplama Belirli bir kanal kesiti ile odaların ne kadar etkili şekilde havalandırıldığını öğrenebilirsiniz. Havalandırmanın etkili çalışması da evde kalışınızın maksimum konforunu sağlar.

Hesaplama örnekleri. Bu durumda koşullar şu şekildedir: Bina idari niteliktedir, üç katlıdır.

Bir havalandırma sisteminde havanın geçişine karşı direnç esas olarak bu sistemdeki hava hareketinin hızıyla belirlenir. Hız arttıkça direnç de artar. Bu olaya basınç kaybı denir. Fanın oluşturduğu statik basınç, belli bir dirence sahip olan havalandırma sisteminde hava hareketine neden olur. Böyle bir sistemin direnci ne kadar yüksek olursa, hava akışı da o kadar düşük olur. Hava kanallarındaki havanın sürtünme kayıplarının yanı sıra ağ ekipmanlarının (filtre, susturucu, ısıtıcı, vana vb.) direncinin hesaplanması, katalogda belirtilen ilgili tablo ve diyagramlar kullanılarak yapılabilir. Toplam basınç düşüşü, havalandırma sisteminin tüm elemanlarının direnç değerleri toplanarak hesaplanabilir.

Hava kanallarında önerilen hava hızı:

Hava kanallarında hava hızının belirlenmesi:


V= L / 3600*F (m/sn)

Nerede L- hava akışı, m3 / sa;
F- kanal kesit alanı, m2.

Öneri 1.
Bir kanal sistemindeki basınç kaybı, sistem boyunca nispeten eşit hava hızı sağlamak için kanalların kesitinin arttırılmasıyla azaltılabilir. Resimde, bir kanal ağında minimum basınç kaybıyla nispeten eşit hava hızları sağlamanın nasıl mümkün olduğunu görüyoruz.

Öneri 2.
Uzun hava kanallı ve çok sayıdaki sistemlerde havalandırma ızgaraları Fanın havalandırma sisteminin ortasına yerleştirilmesi tavsiye edilir. Bu çözümün çeşitli avantajları vardır. Bir yandan basınç kayıpları azaltılırken diğer yandan daha küçük kesitli hava kanalları kullanılabilir.

Havalandırma sisteminin hesaplanmasına örnek:
Hesaplama, hava kanallarının, havalandırma ızgaralarının, fanların konumlarını ve ayrıca T'ler arasındaki hava kanalı bölümlerinin uzunluklarını gösteren sistemin bir taslağını çizerek başlamalı ve ardından ağın her bölümündeki hava akışını belirlemelidir.

Yuvarlak hava kanallarındaki basınç kaybı grafiğini kullanarak 1-6 bölümleri için basınç kaybını bulalım, izin verilen hava hızının sağlanması şartıyla hava kanallarının gerekli çaplarını ve içlerindeki basınç kaybını belirleyelim.

Bölüm 1: hava akışı 220 m3/saat olacaktır. Hava kanalının çapının 200 mm, hızının 1,95 m/s, basınç kaybının 0,2 Pa/m x 15 m = 3 Pa olduğunu varsayıyoruz (hava kanallarındaki basınç kaybını belirlemek için şemaya bakın).

Bölüm 2: Bu bölümden geçen hava akışının zaten 220 + 350 = 570 m3/h olacağını unutmadan aynı hesaplamaları tekrarlayalım. Hava kanalının çapının 250 mm, hızının ise 3,23 m/s olduğunu varsayalım. Basınç kaybı 0,9 Pa/m x 20 m = 18 Pa olacaktır.

Bölüm 3: bu bölümden geçen hava akışı 1070 m3/saat olacaktır.
Hava kanalının çapını 315 mm, hızını ise 3,82 m/s olarak alıyoruz. Basınç kaybı 1,1 Pa/m x 20= 22 Pa olacaktır.

Bölüm 4: bu bölümden geçen hava akışı 1570 m3/saat olacaktır. Hava kanalının çapının 315 mm, hızının ise 5,6 m/s olduğunu varsayalım. Basınç kaybı 2,3 Pa x 20 = 46 Pa olacaktır.

Bölüm 5: bu bölümden geçen hava akışı 1570 m3/saat olacaktır. Hava kanalının çapını 315 mm, hızını 5,6 m/s olarak alıyoruz. Basınç kaybı 2,3 Pa/m x 1= 2,3 Pa olacaktır.

Bölüm 6: bu bölümden geçen hava akışı 1570 m3/saat olacaktır. Hava kanalının çapını 315 mm, hızını ise 5,6 m/s olarak alıyoruz. Basınç kaybı 2,3 Pa x 10 = 23 Pa olacaktır. Hava kanallarındaki toplam basınç kaybı 114,3 Pa olacaktır.

Son bölümün hesaplanması tamamlandığında ağ elemanlarındaki basınç kaybının belirlenmesi gerekir: CP 315/900 susturucuda (16 Pa) ve çek valf KOM 315 (22 Pa). Ayrıca menfezlere giden musluklardaki basınç kaybını da belirleyeceğiz (4 musluğun toplam direnci 8 Pa olacaktır).

Hava kanallarının kıvrımlarındaki basınç kaybının belirlenmesi

Grafik, bükülme açısı, çap ve hava akışına göre çıkıştaki basınç kaybını belirlemenizi sağlar.

Örnek. 500 m3/saat hava debisinde 250 mm çapında 90°'lik bir çıkış için basınç kaybını hesaplayalım. Bunu yapmak için, hava akışımıza karşılık gelen dikey çizginin 250 mm çapı karakterize eden eğimli çizgiyle kesişimini buluyoruz ve 90°'lik bir çıkış için soldaki dikey çizgide basınç kaybının değerini buluyoruz; 2 Pa'dır.

Direnci programa göre 26 Pa olacak olan PF serisinin tavan difüzörlerinin kurulumunu kabul ediyoruz.

Şimdi hava kanallarının, ağ elemanlarının, dirseklerin ve menfezlerin düz bölümleri için tüm basınç kaybı değerlerini toplayalım. İstenilen değer 186,3 Pa'dır.

Sistemi hesapladık ve 186,3 Pa şebeke direnci ile 1570 m3/h havayı uzaklaştıran bir fana ihtiyacımız olduğunu belirledik. Sistemin çalışması için gerekli olan özellikleri dikkate aldığımızda fandan memnun kalacağız; sistemin çalışması için gerekli olan özellikler ise VENTS VKMS 315 fanı ile bize yakışacaktır.

Hava kanallarında basınç kayıplarının belirlenmesi.

Çek valfte basınç kaybının belirlenmesi.

Gerekli fanın seçimi.


Susturucularda basınç kaybının belirlenmesi.

Hava kanallarının dirseklerindeki basınç kayıplarının belirlenmesi.


Difüzörlerde basınç kaybının belirlenmesi.



Girişin hesaplanması ve Egzoz sistemleri Hava kanallarının tasarımı, kanalların kesit boyutlarının, hava hareketine karşı dirençlerinin ve paralel bağlantılarda basıncın dengelenmesinin belirlenmesine bağlıdır. Basınç kayıplarının hesaplanması, sürtünmeden kaynaklanan spesifik basınç kayıpları yöntemi kullanılarak yapılmalıdır.

Hesaplama yöntemi:

      Havalandırma sisteminin aksonometrik bir diyagramı oluşturulur, sistem uzunluk ve akış hızının çizildiği bölümlere ayrılır. Hesaplama şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.

      Art arda yerleştirilmiş bölümlerin en uzun zincirini temsil eden ana (ana) yön seçilir.

3. Karayolunun bölümleri, akış hızı en düşük olan bölümden başlanarak numaralandırılır.

4. Ana tesisatın tasarım bölümlerindeki hava kanallarının kesit boyutları belirlenir. Kesit alanını belirleyin, m2:

F p =L p /3600V p ,

burada L p bölgedeki tahmini hava akış hızıdır, m3 / s;

Bulunan F p ] değerlerine dayanarak, hava kanallarının boyutları alınır, yani. F f'dir.

5. Gerçek hız V f, m/s belirlenir:

V f = L p / F f,

burada L p bölgedeki tahmini hava akış hızıdır, m3 / s;

F f – hava kanalının gerçek kesit alanı, m2.

Eşdeğer çapı aşağıdaki formülü kullanarak belirleriz:

d eq = 2·α·b/(α+b) ,

burada α ve b hava kanalının enine boyutlarıdır, m.

6. d eq ve V f değerlerine göre R sürtünmesinden kaynaklanan spesifik basınç kaybı değerleri belirlenir.

Hesaplanan alanda sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybı

P t =R l β w,

burada R – sürtünmeden kaynaklanan spesifik basınç kaybı, Pa/m;

l – hava kanalı bölümünün uzunluğu, m;

β sh – pürüzlülük katsayısı.

7. Yerel direnç katsayıları belirlenerek bölgedeki yerel dirençlerdeki basınç kayıpları hesaplanır:

z = ∑ζ·Pd,

burada P d – dinamik basınç:

Pd=ρV f 2/2,

burada ρ – hava yoğunluğu, kg/m3;

Vf – bölgedeki gerçek hava hızı, m/s;

∑ζ – sitedeki CMR toplamı,

8. Alana göre toplam kayıplar hesaplanır:

ΔР = R l β w + z,

l – bölümün uzunluğu, m;

z - bölgedeki yerel dirençteki basınç kaybı, Pa.

9. Sistemdeki basınç kaybı belirlenir:

ΔР p = ∑(R l β w + z) ,

burada R sürtünmeden kaynaklanan spesifik basınç kaybıdır, Pa/m;

l – bölümün uzunluğu, m;

β sh – pürüzlülük katsayısı;

z- bölgedeki yerel dirençteki basınç kaybı, Pa.

10. Şubelerin bağlanması gerçekleştirilir. Bağlantı en uzun dallardan başlanarak yapılır. Ana yönün hesaplanmasına benzer. Tüm paralel bölümlerdeki dirençler eşit olmalıdır: tutarsızlık %10'dan fazla olmamalıdır:

burada Δр 1 ve Δр 2, daha yüksek ve daha düşük basınç kayıpları olan branşmanlardaki kayıplardır, Pa. Tutarsızlık belirtilen değeri aşarsa, bir gaz kelebeği valfi takılır.

Şekil 1 - Tasarım diyagramı besleme sistemi P1.

P1 besleme sisteminin hesaplama sırası

Bölüm 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- 16':

Bölüm 2 -3, 7-13, 15-16:

Bölüm 3-4, 8-16:

Bölüm 4-5:

Bölüm 5-6:

Bölüm 6-7:

Bölüm 7-8:

Bölüm 8-9:

Yerel direnç

Bölüm 1-2:

a) çıkışa: ξ = 1,4

b) 90° bükülme: ξ = 0,17

c) düz geçiş için tee:

Bölüm 2-2’:

a) dal tişörtü

Bölüm 2-3:

a) 90° bükülme: ξ = 0,17

b) düz geçiş için tee:

ξ = 0,25

Bölüm 3-3’:

a) dal tişörtü

Bölüm 3-4:

a) 90° bükülme: ξ = 0,17

b) düz geçiş için tee:

Bölüm 4-4’:

a) dal tişörtü

Bölüm 4-5:

a) düz geçiş için tişört:

Bölüm 5-5’:

a) dal tişörtü

Bölüm 5-6:

a) 90° bükülme: ξ = 0,17

b) düz geçiş için tee:

Bölüm 6-6’:

a) dal tişörtü

Bölüm 6-7:

a) düz geçiş için tişört:

ξ = 0,15

Bölüm 7-8:

a) düz geçiş için tişört:

ξ = 0,25

Bölüm 8-9:

a) 2 dirsek 90°: ξ = 0,17

b) düz geçiş için tee:

Bölüm 10-11:

a) 90° bükülme: ξ = 0,17

b) çıkışa: ξ = 1,4

Bölüm 12-13:

a) çıkışa: ξ = 1,4

b) 90° bükülme: ξ = 0,17

c) düz geçiş için tee:

Bölüm 13-13’

a) dal tişörtü

Bölüm 7-13:

a) 90° bükülme: ξ = 0,17

b) düz geçiş için tee:

ξ = 0,25

c) dal tişörtü:

ξ = 0,8

Bölüm 14-15:

a) çıkışa: ξ = 1,4

b) 90° bükülme: ξ = 0,17

c) düz geçiş için tee:

Bölüm 15-15’:

a) dal tişörtü

Bölüm 15-16:

a) 2 dirsek 90°: ξ = 0,17

b) düz geçiş için tee:

ξ = 0,25

Bölüm 16-16’:

a) dal tişörtü

Bölüm 8-16:

a) düz geçiş için tişört:

ξ = 0,25

b) branş tişörtü:

P1 besleme sisteminin aerodinamik hesaplaması

Akış, L, m³/saat

Uzunluk, ben, M

Kanal boyutları

Hava hızı V, m/s

1 m kesit uzunluğu başına kayıplar R, Pa

Katsayı. pürüzlülük m

Sürtünme kayıpları Rlm, Pa

KMS miktarı, Σξ

Dinamik basınç Рд, Pa

Yerel direnç kayıpları, Z

Bölgedeki basınç kaybı, ΔР, Pa

Kesit alanı F, m²

Eşdeğer çap

P1 tedarik sisteminde% 10'dan fazla olmaması gereken bir tutarsızlık yapalım.

Tutarsızlık izin verilen% 10'u aştığı için bir diyafram takılması gerekir.

Diyaframı 7-13 alanına monte ediyorum, V = 8,1 m/s, R C = 20,58 Pa

Bu nedenle 450 çapındaki bir hava kanalı için 309 çapında bir diyafram takıyorum.