8002
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.С.Сергиенко, С.С. Козлов
ПРИМЕРЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ
Учебно-методическое пособие по выполнению курсовых проектов по дисциплине «Проектирование сис-
тем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха» для обучаю- щихся по направлению подготовки 08.03.01. Строительство, профиль Теп- логазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, со-оружений, населенных пунктов (заочная форма обучения)
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
А.С.Сергиенко, С.С. Козлов
ПРИМЕРЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ
Учебно-методическое пособие по выполнению курсовых проектов по дисциплине «Проектирование сис-
тем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха» для обучаю- щихся по направлению подготовки 08.03.01. Строительство, профиль Теп- логазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, со-оружений, населенных пунктов (заочная форма обучения)
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
УДК 697.922.2: 697.921.4: 697.921.2
Сергиенко А.С. Примеры аэродинамического расчета систем венти- ляции [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / А.С.Сергиенко, С.С. Козлов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 55 с; ил. 4 электрон. опт. диск (CD-RW)
Ключевые слова: системы вентиляции, скорость потока, давление в систе- ме, расход воздуха, воздуховод
Приведены примеры по выполнению расчетов для курсовых проек- тов по дисциплине «Проектирование систем отопления, вентиляции и кон- диционирования воздуха», рассмотрены практические рекомендации, не-
обходимые для проведения аэродинамического расчета механических и гравитационных систем вентиляции.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения курсовых проектов по направлению подготовки 08.03.01. Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов (заочная форма обучения)
© А.С.Сергиенко, С.С. Козлов, 2016 © ННГАСУ, 2016.
3
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………................................ |
6 |
|
|
Пример расчета механической системы вентиляции………….…….. |
6 |
|
|
Пример расчета гравитационной системы вентиляции………........... |
17 |
|
|
Приложение 1. |
|
Расчет металлических воздуховодов круглого сечения……………. |
28 |
|
|
Приложение 2. |
|
Номограмма для определения потерь давления на трение в круглых |
|
воздуховодах естественной вентиляции ……………………………… |
39 |
|
|
Приложение 3. |
|
Номограмма для определения потерь давления на трение в круглых |
|
воздуховодах механической вентиляции……………………………... |
40 |
|
|
Приложение 4. |
|
Значения ζо среднего отверстия………….............................................. |
41 |
|
|
Приложение 5. |
|
Значения ζо приточных и вытяжных шахт с зонтом……………...….. |
41 |
|
|
Приложение 6. |
|
Значения ζо решетки щелевой типа Р и цилиндрической трубы…… |
42 |
|
|
Приложение 7. |
|
Значения ζо воздухораспределителей различных типов…………...… |
42 |
|
|
Приложение 8. |
|
Значения ζо диффузоров пирамидальных и конических в сети…..… |
44 |
|
|
Приложение 9. |
|
Значения ζо конфузора в сети [при прямоугольном сечении]…….... |
44 |
|
|
Приложение 10. |
|
Значения ζо изменения поперечного сечения………………………… |
45 |
|
|
Приложение 11. Значения ζо дроссель-клапана………………............. |
45 |
|
|
Приложение 12. Значения ζо диафрагмы на прямом участке…….…. |
45 |
|
|
4
Приложение 13. |
|
Значения ζо шибера [при прямоугольном сечении]…………………. |
46 |
|
|
Приложение 14. |
|
Значения ζо отверстия с утолщенными краями……………………… |
46 |
|
|
Приложение 15. |
|
Значения ζ узлов ответвления круглого сечения в режиме нагнета- |
|
ния………………………………………………………………………... |
47 |
|
|
Приложение 16. |
|
Значения ζ узлов ответвления круглого и прямоугольного сечений в |
|
режиме нагнетания…………………………………………………….. |
47 |
|
|
Приложение 17. |
|
Значения ζ узлов ответвления круглого сечения в режиме всасыва- |
|
ния……………………………………………………………………….. |
48 |
|
|
Приложение 18. |
|
Значения ζ узлов ответвления прямоугольного сечения в режиме |
|
нагнетания…………………………………………….…...…………….. |
49 |
|
|
Приложение 19. |
|
Значения ζ узлов ответвления прямоугольного сечения в режиме |
|
всасывания……………………………………………………………… |
50 |
|
|
Приложение 20. |
|
Значения ζ узлов ответвления прямоугольного сечения с врезкой |
|
перехода в заглушку в режиме всасывания………………………… |
51 |
|
|
Приложение 21. |
|
Значения ζ узлов ответвления прямоугольного сечения с врезкой |
|
перехода в заглушку в режиме нагнетания………………………… |
51 |
|
|
Приложение 22. |
|
Значения ζ отводов прямоугольного сечения………………………… |
52 |
|
|
Приложение 23. |
|
|
|
5
Поправочные коэффициенты К1 и К2 на потери давления, учиты- |
|
вающие температуру перемещаемого воздуха…………………….. |
52 |
|
|
Библиографический список………………………………………... |
53 |
|
|
6
ПРИМЕРЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ
ВВЕДЕНИЕ
Данные методические указания являются продолжением методиче- ских указаний [1] и содержат примеры расчета механической и гравитаци- онной систем вентиляции, а также основные справочные данные для про- ведения аэродинамического расчета систем вентиляции и кондициониро- вания.
Приведенные в методических указаниях справочные данные для проведения аэродинамического расчета содержатся в учебной и справоч- ной литературе [2, 3, 4, 5, 6].
ПРИМЕР РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
Аэродинамический расчет системы производим в соответствии с рекомендациями раздела 3 [1].
1.Определяем нагрузки отдельных участков L; наносим их значе- ния и длины участков l на расчетную схему под полкой выноски каждого
участка
2.Выбираем основное (магистральное) направление, которое явля- ется наиболее протяженным и нагруженным.
3.Производим нумерацию магистрали. В нашем случае это 1-2-3. Заполняем графы 1, 2 и 4 таблицы аэродинамического расчета соответст- венно (см. рис. 1, табл. 1).
7
Схема системы В1
Рис. 1. Схема системы вентиляции В1 для проведения аэродинамического расчета
4. Определяем размеры сечений расчетных участков магистрали по формуле (28) [1].
Например, для участка 1-2, учитывая перевод расхода из м3/ч в м3/c в виде величины 3600 с/ч в знаменателе и выбрав vр=4 м/с
|
Lр |
|
160 |
2 |
|
F = |
|
= |
|
= 0,0111м |
. |
|
|
||||
р |
vр |
|
4×3600 |
|
|
|
|
|
|
По величине Fр выбираем площадь поперечного сечения воздухо- вода по прил. 24, учитывая то, что его высота не должна быть меньше вы- соты устанавливаемой на нем решетки. В нашем случае у решетки АМН 200х100 ее высота равна 150 мм.
8
Таблица 1 - Таблица аэродинамического расчета систем вентиляции В1
участка№ |
L, |
F, |
l, |
а´ b, мм´ мм |
dv, |
v, |
R, Па/м |
|
×l, |
Видмест- ногосо- противле- нияи z |
|
Рд, |
Z, |
×l+Z, |
×l+Z) |
|
м3/ч |
м2 |
м |
мм |
м/с |
βш |
R×b Па |
Σζ |
Па |
Па |
R×b Па |
(R×bS Па, |
|||||
|
|
|
ш |
|
ш |
ш |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Система В1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
1-2 |
160 |
0,015 |
5,9 |
100х150 |
112 |
3,0 |
1,28 |
1,0 |
7,6 |
0,08 |
2,86 |
5,4 |
15,4 |
23,0 |
23,0 |
|
0,18 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
2-3 |
270 |
0,0225 |
5,1 |
150х150 |
140 |
3,3 |
1,12 |
1,0 |
5,7 |
0,5 |
0,5 |
6,5 |
3,3 |
9,0 |
32,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
4-2 |
110 |
0,012 |
2,6 |
80х150 |
100 |
2,5 |
1,04 |
1,0 |
2,7 |
0,08 |
2,93 |
3,7 |
10,8 |
13,5 |
13,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,85 |
|
|
|
|
|
|
На участке 4-2 устанавливается заслонка n=1, α=30о, ζ=2,5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9
Выбираем сечение 100х150, при этом F=0,015 м2>0,0111 м2. Величину F=0,015 м2 заносим в графу 3 табл. 1.
Сечение 100х150 заносим в графу 5 табл. 1.
Определяем значение эквивалентного диаметра по скорости по формуле (17) [1]
dv = |
2× a × b |
= |
2 ×100 |
×150 |
=120 мм. |
|
a + b |
|
100 + |
150 |
|
Принимаем, как правило, ближайшее меньшее к полученному зна- чение стандартного диаметра согласно прил. 24. В нашем случае это 112 мм, записываем это значение в графу 6 табл. 1.
Аналогичные расчеты проводим для участка 2-3.
|
Lр |
|
270 |
2 |
|
F = |
|
= |
|
= 0,0188 м |
. |
|
|
||||
р |
vр |
|
4×3600 |
|
|
|
|
|
|
Выбираем сечение 150х150, при этом F=0,0225 м2>0,0188 м2. Величину F=0,0225 м2 заносим в графу 3 табл. 1.
Сечение 150х150 заносим в графу 5 табл. 1.
dv = |
2×a ×b |
= |
2×150 |
×150 |
=150 мм. |
|
a + b |
|
150+ |
150 |
|
Принимаем по прил. 24 диаметр dv=140 мм; записываем это значе- ние в графу 6 табл. 1.
5. Определяем фактическую скорость в воздуховодах магистраль- ного направления по формуле (29) [1], учитывая перевод расхода из м3/ч в м3/c в виде величины 3600 с/ч в знаменателе.
Для участка 1-2
v = |
Lр |
= |
|
160 |
= 3,0 м/c. |
F |
0 |
|
|||
|
|
×3600,015 |
|||
Для участка 2-3