Тема 2. Аэродинамический расчет систем

РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Давление воздуха в системах вентиляции. Полное статическое и динамическое давление. Распределение давления в системах с механичес­ким побуждением и естественным движением воздуха. Давление воздуха в тройниках при делении и слиянии потока.

Аэродинамический расчет систем вентиляции. Потери давления при перемещении воздуха в разветвленных вентиляционных сетях. Учет подсоса или потерь воздуха по длине системы. Влияние изменения плотности, за­пыленности и других характеристик воздуха. Определение величины давле­ния для подбора вентилятора и для аэродинамической увязки ответвлений сети. Расчет вертикальных вентиляционных систем. Прямая и обратная за­дачи аэродинамического расчета. Устойчивость работы системы вентиляции в течение года.

Расчет системы вытяжной вентиляции по статическому давлению. Особенности расчета систем с механическим побуждением и естественным движением воздуха.

Воздуховоды равномерной раздачи и равномерного всасывания. Ос­новные принципы конструирования и расчета.

Литература [1,гл. XI, 16, п.4.9]

Методические указания

Перед изучением данной темы рекомендуется вспомнить основные разделы дисциплин – «Механика жидкости и газа», «Гидравлика». При выполнении аэродинамического расчета вентиляционных систем воздух рассматривается как несжимаемая среда с постоянной для данных условий плотностью. Движение воздуха считается стационарным. Потери давления на участке воздуховода или канала определяют, подразделяя их на потери давления на трение и потери на местных сопротивлениях. Коэффициент гидравлического трения при числе Рейнольдса Re > 2300 определяется по формуле Альтшуля. При решении прямой задачи аэродинамического расчета задаются скоростью движения воздуха на участках вентиляционной сети, исходя из назначения системы (общественные или производственные здания), расположения участка в системе (магистраль, ответвление, конечный или корневой участок) и способа побуждения движения воздуха (искусственное или естественное). Необходимо различать инженерные методики аэродинамического расчета по методу удельных потерь давления и на местных сопротивлениях, по методу скоростных давлений и по характеристикам сопротивления. Студент должен понимать, что аэродинамический расчет по методу статических давлений имеет одно преимущество – потери давления в вытяжных тройниках могут быть рассчитаны аналитически без применения справочных таблиц экспериментальных данных.

При изучении методов расчета и проектирования воздуховодов равномерной раздачи и всасывания необходимо четко представлять, какие допущения принимаются при выводе расчетных формул, какому режиму движения воздуха соответствует та или иная формула, либо номограмма.

Вопросы для самопроверки

1. Объясните физический смысл статического, динамического и полного давления в потоке воздуха, перемещаемого по каналам или воздуховодам?

2. Какими физическими явлениями и процессами объясняются потери давления на трение и потери на местных сопротивлениях?

3. Как выбирается расчетная магистраль в системах вентиляции с искусственным и естественным побуждением движения воздуха?

4. Как определяется располагаемый перепад давления в системах вентиляции с естественным побуждением движения воздуха?

5. С какой целью и какими способами осуществляется увязка ответвлений в вентиляционной системе?

6. В каких случаях решается прямая задача аэродинамического расчета вентиляционной системы, и в каких обратная?

7. Назовите физический смысл наивыгоднейшей скорости смешения воздушных потоков в тройнике?

8. Какие Вы знаете конструкции воздуховодов равномерной раздачи и всасывания?