Коэффициент сопротивления трения рассчитывается по формуле Альштуля:
где – абсолютная эквивалентная шероховатость поверхности воздуховода;
– критерий Рейнольдса.
Динамическое давление, :
Потери давления в местных сопротивлениях, Па:
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчётном участке воздуховода, коэффициенты местных сопротивлений на границе двух участко относят к участку с меньшим расходом и определяют по таблице 22.37 [5].
Аэродинамический расчёт вентиляционной системы состоит из двух этапов:
1.расчёт участка основного направления магистрали (наиболее протяжённой и нагруженной ветки воздуховодов);
2.увязка всех остальных участков системы.
При расчёте желательно, чтобы скорости движения воздуха на участках возрастали по мере приближения к вентилятору.
Рекомендуемая скорость воздуха в воздуховодах общественных зданий (механическое побуждение):
магистрали – до 8м/с;
ответвления – до 5м/с.
При невозможности увязки воздуховодов в пределах 10% следует устанавливать диафрагмы или дросель-клапаны, которые подбирают по таблице 22.48 [5].
Диафрагма (металлическая пластина с отверстием) – местное сопротивление, на котором гасится избыточное давление. Коэффициент местного сопротивления диафрагмы определяется по формуле:
где – динамическое давление на участке, на котором устанавливается диафрагма, Па;
– располагаемые потери давления на ответвление, Па;
– потери давления на увязываемом ответвлении, Па.
Расчетной является система П1. Система П1 принята из металлических воздуховодов круглого сечения.
Данные расчётов заносим в таблицу 8.1.
Таблица 8.1
№ уч |
L, м3/ч |
l, м |
d, мм |
v, м/с |
Кэ |
λ |
R, Па/м |
Rln |
Pд, Па |
Σξ |
Z |
P=ΔPl+Z |
ΣP |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Основное направление |
|||||||||||||
реш. РС2 150x150 |
150 |
2,654 |
4,346672 |
2,2 |
9,563 |
9,563 |
9,563 |
||||||
1 |
150 |
5,3 |
125 |
3,397 |
0,1 |
0,026 |
1,492 |
7,907 |
7,122 |
1,15 |
8,190 |
16,097 |
25,660 |
2 |
250 |
3,8 |
160 |
3,456 |
0,1 |
0,025 |
1,130 |
4,295 |
7,369 |
0,15 |
1,105 |
5,401 |
31,060 |
3 |
970 |
1,3 |
250 |
5,492 |
0,1 |
0,020 |
1,507 |
1,959 |
18,613 |
0,15 |
2,792 |
4,751 |
35,811 |
4 |
1200 |
7,1 |
250 |
6,794 |
0,1 |
0,020 |
2,231 |
15,837 |
28,486 |
0,27 |
7,691 |
23,528 |
59,339 |
5 |
1430 |
2,6 |
315 |
5,100 |
0,1 |
0,019 |
0,985 |
2,562 |
16,050 |
0,15 |
2,407 |
4,969 |
64,308 |
6 |
1680 |
4,8 |
315 |
5,991 |
0,1 |
0,019 |
1,325 |
6,359 |
22,152 |
0,55 |
12,184 |
18,542 |
82,850 |
7 |
4160 |
8,2 |
450 |
7,269 |
0,1 |
0,017 |
1,213 |
9,943 |
32,612 |
1,4 |
45,656 |
55,599 |
138,449 |
7' |
4160 |
4,8 |
600х600 |
4,089 |
4 |
0,032 |
0,549 |
5,216 |
10,318 |
- |
- |
5,216 |
143,665 |
3хреш.РС4-3 500х800 |
4160 |
4,957 |
15,166 |
2,2 |
33,366 |
33,366 |
177,031 |
||||||
увязка ответвлений |
|||||||||||||
Pрасп5= |
64,308 |
||||||||||||
реш. РС2 400x100 |
250 |
2,403 |
3,563 |
2,2 |
7,839 |
7,839 |
7,839 |
||||||
8 |
250 |
8,4 |
160 |
3,456 |
0,1 |
0,025 |
1,130 |
9,495 |
7,369 |
4,05 |
29,846 |
39,341 |
47,180 |
ΔРневязки = 64,308-47,180/64,308= |
26,634 |
||||||||||||
ξ=2,3 диафрагма 122 |
|||||||||||||
Pрасп1= |
25,660 |
||||||||||||
реш. РС2 150x100 |
100 |
2,671 |
4,403 |
2,2 |
9,686 |
9,686 |
9,686 |
||||||
1' |
100 |
0,4 |
100 |
3,539 |
0,1 |
0,027479 |
2,123379 |
0,849351 |
7,727 |
1,57 |
12,132 |
12,981 |
22,667 |
ΔРневязки = 25,660-22,667/25,660= |
11,66258 |
||||||||||||
№ уч |
L, м3/ч |
l, м |
d, мм |
v, м/с |
Кэ |
λ |
R, Па/м |
Rln |
Pд, Па |
Σξ |
Z |
P=ΔPl+Z |
ΣP |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Pрасп2= |
31,060 |
||||||||||||
реш. РС5 410x410 |
720 |
2,941 |
5,339 |
2,5 |
13,346 |
13,346 |
13,346 |
||||||
2' |
720 |
0,9 |
250 |
4,076 |
0,1 |
0,021 |
0,874 |
0,786 |
10,255 |
3,21 |
32,919 |
33,705 |
47,051 |
ΔРневязки = 31,060-47,051/31,060= |
-51,4842 |
||||||||||||
ξ=1,6 Диафрагма 198 |
|||||||||||||
Pрасп3= |
35,811 |
||||||||||||
реш. РС2 300x100 |
230 |
2,972 |
5,449 |
2,2 |
11,989 |
11,989 |
11,989 |
||||||
3' |
230 |
0,4 |
160 |
3,179 |
0,1 |
0,025 |
0,972 |
0,389 |
6,237 |
3,79 |
23,640 |
24,029 |
36,018 |
ΔРневязки = 35,811-36,018/35,811= |
-0,57692 |
||||||||||||
Pрасп4= |
59,339 |
||||||||||||
реш. РС5 270x270 |
230 |
2,203 |
2,995 |
2,5 |
7,488 |
7,488 |
7,488 |
||||||
4' |
230 |
2,2 |
160 |
3,179 |
0,1 |
0,025 |
0,972 |
2,138 |
6,237 |
4,11 |
25,636 |
27,774 |
35,262 |
ΔРневязки =59,339-35,262/59,339= |
40,5748 |
||||||||||||
ξ=3,9 Диафрагма 112 |
Продолжение таблицы 8.1
№ уч |
L, м3/ч |
l, м |
d, мм |
v, м/с |
Кэ |
λ |
R, Па/м |
Rln |
Pд, Па |
Σξ |
Z |
P=ΔPl+Z |
ΣP |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
РС5 410х410 |
530 |
2,165 |
2,893 |
2,5 |
7,232 |
7,232 |
7,232 |
||||||
9 |
530 |
8 |
160 |
7,326 |
0,1 |
0,022 |
4,480 |
35,842 |
33,121 |
1 |
33,121 |
68,963 |
76,195 |
10 |
830 |
6,2 |
200 |
7,343 |
0,1 |
0,020 |
3,404 |
21,105 |
33,271 |
0,25 |
8,318 |
29,423 |
105,618 |
11 |
1130 |
9,6 |
250 |
6,398 |
0,1 |
0,020 |
1,996 |
19,162 |
25,260 |
0,15 |
3,789 |
22,951 |
128,569 |
12 |
1330 |
4,8 |
250 |
7,530 |
0,1 |
0,019 |
2,699 |
12,954 |
34,993 |
0,75 |
26,245 |
39,199 |
167,768 |
18 |
2480 |
1,1 |
400 |
5,485 |
0,1 |
0,018 |
0,835 |
0,919 |
18,565 |
0,25 |
4,641 |
5,560 |
173,328 |
увязка ответвлений |
|||||||||||||
Pрасп18= |
173,328 |
||||||||||||
ΔРневязки = 173,328-82,850/173,328= |
52,200 |
||||||||||||
ξ=4,1 диафрагма 220 |
За расчетное направление в вытяжных системах с естественным побуждением принимают такое, удельные потери давления на котором имеют минимальную величину.
где – сумма длин участков;
– гравитационное давление, Па;
где – высота воздушного столба, м, принимается:
а) при наличии в здании только вытяжки – от середины решетки до устья вытяжной шахты;
б) при наличии в здании механического притока – от середины высоты помещения до устья вытяжной шахты;
– плотность наружного воздуха кг/м3,для общественных зданий при =5°С [2];
– плотность воздуха в помещении;
– коэффициент запаса на неучтенные потери, =0,9.
Определяем величины , (от середины высоты помещения до устья вытяжной шахты, т.к. в здании проектируется приточная вентиляция с механическим побуждением).
Плотность наружного воздуха при =5°С
Плотность внутреннего воздуха
Гравитационное давление , действующее в вертикальных каналах 1 этажа:
Гравитационное давление , действующее в вертикальных каналах 2 этажа
Для того чтобы выбрать расчетное направление, определяем удельное располагаемое давление в направлении через канал 1 этажа () и 2 этажа (), наиболее удаленные от вытяжной шахты участки 1 и 8:
Принимаем расчетное направление через канал 2-го этажа, т.к. .
Рассчитываем R и, так как в нашем случае воздуховоды из кирпича (вертикальные каналы) и из шлакобетонных плит (сборный воздуховод на чердаке), полученную величину R умножаем на поправочный коэффициент n, учитывающий шероховатость материала. Значение коэффициента n приведено в таблице 2.23[5].
В целях облегчения монтажа и улучшения герметизации вентиляционных систем сборные горизонтальные каналы на чердаке желательно выполнять без переходов, т.е. одного размера. Эти сечения определяются по расходам воздуха и рекомендуемой скорости в горизонтальных сборных каналах.
Если невязка ответвлений составляет более 10%, на входе вертикальных кирпичных каналов в горизонтальный воздуховод можно установить прямоугольные диафрагмы.
Расчет сводим в таблицу 9.1:
Таблица 9.1
№ уч |
L, м3/ч |
l, м |
а, мм |
b, мм |
|
v, м/с |
Кэ |
Re |
λ |
R, Па/м |
Rln |
Pд, Па |
Σξ |
Z |
P=ΔPl+Z |
ΣP |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
Pрасп 1,1',2,3,4,5,6,7=Ргр2=2,71 |
||||||||||||||||
РС2 150х150 |
50 |
0,88 |
0,478 |
2,2 |
1,0515 |
1,0515 |
1,051 |
|||||||||
1 |
50 |
0,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,2202 |
0,498 |
1,2 |
0,5972 |
0,8174 |
1,869 |
1' |
50 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,09 |
1,5 |
2611 |
0,0455 |
0,0005 |
0,0001 |
0,005 |
2,5 |
0,0117 |
0,0118 |
1,881 |
2 |
100 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,17 |
1,5 |
5221 |
0,0393 |
0,0016 |
0,0005 |
0,019 |
0,9 |
0,0168 |
0,0173 |
1,898 |
3 |
150 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,26 |
1,5 |
7832 |
0,0364 |
0,0034 |
0,0011 |
0,042 |
0,7 |
0,0294 |
0,0304 |
1,928 |
4 |
200 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,35 |
1,5 |
10443 |
0,0346 |
0,0057 |
0,0019 |
0,075 |
0,5 |
0,0373 |
0,0392 |
1,968 |
5 |
250 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,44 |
1,5 |
13054 |
0,0334 |
0,0087 |
0,0029 |
0,117 |
0,4 |
0,0466 |
0,0495 |
2,017 |
6 |
300 |
0,46 |
450 |
450 |
450 |
0,52 |
1,5 |
15664 |
0,0326 |
0,0121 |
0,0068 |
0,168 |
1 |
0,1678 |
0,1747 |
2,192 |
7 |
600 |
4,5 |
500 |
500 |
500 |
0,85 |
4 |
28196 |
0,0351 |
0,0310 |
0,1971 |
0,440 |
1,3 |
0,5726 |
0,7697 |
2,961 |
σ=(2,71-2,961)/2,71= -9 % |
||||||||||||||||
Увязка ответвлений |
||||||||||||||||
Pрасп14=Ргр1-∑(Rln+Z)2,3,4,5,6,7 = 4,04-0,0173-0,0304-0,0392-0,0495-0,1747-0,7697 = 2,96 Па |
||||||||||||||||
две реш.РС2 100х100 |
50 |
1,04 |
0,656 |
2,2 |
1,4434 |
1,4434 |
1,443 |
|||||||||
14 |
50 |
3,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,9543 |
0,498 |
1 |
0,4977 |
1,452 |
2,895 |
σ=(2,96-2,895)/2,96=2,2 % |
||||||||||||||||
Pрасп15=Ргр2-∑(Rln+Z)3,4,5,6,7=2,71-0,0304-0,0392-0,0495-0,1747-0,7697 = 1,64 Па |
||||||||||||||||
РС2 150х150 |
50 |
0,88 |
0,478 |
2,2 |
1,0515 |
1,0515 |
1,051 |
|||||||||
15 |
50 |
0,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,2202 |
0,498 |
1 |
0,4977 |
0,718 |
1,769 |
σ=(1,64-1,769)/1,64= -7,9% |
||||||||||||||||
Pрасп16=Ргр1-∑(Rln+Z)4,5,6,7=4,04-0,0392-0,0495-0,1747-0,7697 = 3,01 Па |
||||||||||||||||
две реш. РС2 100х100 |
50 |
1,04 |
0,661 |
2,2 |
1,4535 |
1,4535 |
1,453 |
|||||||||
16 |
50 |
3,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,9543 |
0,498 |
0,95 |
0,4728 |
1,427 |
2,881 |
σ=(3,01-2,881)/3,01=4,3% |
||||||||||||||||
Pрасп17=Ргр2-∑(Rln+Z)5,6,7=2,71-0,0495-0,1747-0,7697 = 1,71 Па |
||||||||||||||||
РС2 150х150 |
50 |
0,88 |
0,478 |
2,2 |
1,0515 |
1,0515 |
1,051 |
|||||||||
17 |
50 |
0,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,2202 |
0,498 |
0,9 |
0,4479 |
0,668 |
1,720 |
σ=(1,71-1,72)/1,71= -0,6 % |
||||||||||||||||
Pрасп18=Ргр1-∑(Rln+Z)6,7=4,04-0,1747-0,7697 = 3,1 Па |
||||||||||||||||
РС2 150х100 |
50 |
1,34 |
1,089 |
2,2 |
2,3963 |
2,3963 |
2,396 |
|||||||||
18 |
50 |
3,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,9543 |
0,498 |
0,4 |
0,1991 |
1,153 |
3,550 |
σ=(3,1-3,5)/3,1= -12 % |
||||||||||||||||
Pрасп 8,8',9,10,11,12,13=Ргр1-∑(Rln+Z)7=4,04-0,7697=3,27 |
||||||||||||||||
РС2 150х150 |
50 |
0,88 |
0,478 |
2,2 |
1,051 |
1,051 |
1,051 |
|||||||||
8 |
50 |
3,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,9543 |
0,498 |
1,2 |
0,597 |
1,551 |
2,603 |
8' |
50 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,09 |
1,5 |
2611 |
0,0455 |
0,0005 |
0,0001 |
0,005 |
2,5 |
0,012 |
0,012 |
2,615 |
9 |
100 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,17 |
1,5 |
5221 |
0,0393 |
0,0016 |
0,0005 |
0,019 |
0,9 |
0,017 |
0,017 |
2,632 |
10 |
150 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,26 |
1,5 |
7832 |
0,0364 |
0,0034 |
0,0010 |
0,042 |
0,7 |
0,029 |
0,030 |
2,662 |
11 |
200 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,35 |
1,5 |
10443 |
0,0346 |
0,0057 |
0,0018 |
0,075 |
0,5 |
0,037 |
0,039 |
2,701 |
12 |
250 |
0,28 |
450 |
450 |
450 |
0,44 |
1,5 |
13054 |
0,0334 |
0,0087 |
0,0027 |
0,117 |
0,4 |
0,047 |
0,049 |
2,751 |
13 |
300 |
0,46 |
450 |
450 |
450 |
0,52 |
1,5 |
15664 |
0,0326 |
0,0121 |
0,0064 |
0,168 |
1 |
0,168 |
0,174 |
2,925 |
σ=(3,27-2,925)/3,27=10,4 % |
||||||||||||||||
Увязка ответвлений |
||||||||||||||||
Pрасп23=Ргр2-∑(Rln+Z)9,10,11,12,13,7=2,71-0,017-0,030-0,039-0,049-0,174-0,7697=1,63 |
||||||||||||||||
РС2 150х150 |
50 |
0,88 |
0,478 |
2,2 |
1,0515 |
1,0515 |
1,051 |
|||||||||
23 |
50 |
0,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,2202 |
0,498 |
1 |
0,4977 |
0,718 |
1,769 |
σ=(1,63-1,769)/1,63= -8,5 % |
||||||||||||||||
Pрасп22=Ргр1-∑(Rln+Z)10,11,12,13,7=4,04-0,030-0,039-0,049-0,174-0,7697=2,98 |
||||||||||||||||
две реш.РС2 100х100 |
50 |
1,04 |
0,656 |
2,2 |
1,4434 |
1,4434 |
1,443 |
|||||||||
22 |
50 |
3,9 |
140 |
140 |
140 |
0,90 |
4 |
8392 |
0,0481 |
0,1711 |
0,9543 |
0,498 |
1 |
0,4977 |
1,452 |
2,895 |
σ=(2,98-2,895)/2,98=2,9 % |
||||||||||||||||
Pрасп21=Ргр2-∑(Rln+Z)11,12,13,7=2,71-0,039-0,049-0,174-0,7697= |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.