Аэродинамический расчет воздуховодов. Методика бестабличного расчета
Аэродинамический расчет воздуховодов начинается с вычерчивания аксонометрической схемы М 1:100, проставления номеров участков, их нагрузок Ь м /ч, и длин 1, м. Определяется направление аэродинамического расчета — от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитываются все возможные варианты.
Расчет начинают с удаленного участка, рассчитывается его диаметр Д, м, или пло-
Т — 2
Щадь поперечного сечения прямоугольного воздуховода Р, м :
(14.1)(14.2)
Рекомендуемая скорость принимается из условий :
Начало системы у вентилятора
Административные здания 4-5 м/с 8-12 м/с
Производственные здания 5-6 м/с 10-16 м/с,
Увеличиваясь по мере приближения к вентилятору.
Пользуясь Приложением 21 [29], принимаем ближайшие стандартные значения Дст или (а х Ь)ст
Затем вычисляем фактическую скорость :
У ФАКТ лот* п 2 ’ М/С |
(14.4) |
Или———————— ———— — , м/с.
ФАКТ 3660*(а*6)ст
Для дальнейших вычислений определяем гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов:
П 2а* Ъ
£>1 =—-,м. а + Ь
Чтобы избежать пользования таблицами и интерполяцией значений удельных потерь на трение, применяем прямое решение задачи :
Определяем критерий Рейнольдса:
Яе = 64 100 * Ост * Уфакт (для прямоугольных Ост = Оь) (14.6)
И коэффициент гидравлического трения :
0, 3164*Яе 0 25 при Яе < 60 ООО (14.7)
0, 1266 *Ые 0167 при Яе > 60 000. (14.8)
Потери давления на расчетном участке составят :
* / П4 9^
СТ |
Где КМС — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.
Местные сопротивления, лежащие на границе двух участков (тройники, крестовины), следует относить к участку с меньшим расходом.
Коэффициенты местных сопротивлений приведены в приложениях.
![]() |
Исходные данные:
Материал воздуховодов — оцинкованная тонколистовая сталь, толщиной и размерами в соответствии с Прил. 21 [29] .
Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей используются решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями :
100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.
Таблица аэродинамического расчета. |
Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки равно 132 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра 0-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя составляет 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований воздуховоды проектируются прямоугольного сечения.
№
Участка |
Подача L, м3/ч | Длина 1, м | У
Рек 9 М/с |
Сечение а * Ь, м | V*,
М/с |
М | Re | X | КМС | Потери на участке р, Па |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
Решетка РР на выходе | 200×400 | 3,1 | — | _ | _ | 1,8 | 10,4 | |||
1 | 720 | 4,2 | 4 | 0,2×0,25 | 4,0 | 0,222 | 56900 | 0,0205 | 0,49 | 8,4 |
2 | 1030 | 3,0 | 5 | 0,25×0,25 | 4,6 | 0,25 | 73700 | 0,0195 | 0,4 | 8,1 |
3 | 2130 | 2,7 | 6 | 0,4×0,25 | 5,92 | 0,308 | 116900 | 0,0180 | 1,05 | 25,4 |
4 | 3480 | 14,8 | 7 | 0,4×0,4 | 6,04 | 0,4 | 154900 | 0,0172 | 1,44 | 45,5 |
5 | 6830 | 1,2 | 8 | 0,5×0,5 | 7,6 | 0,5 | 234000 | 0,0159 | 0,2 | 8,3 |
6 | 10420 | 6,4 | 10 | 0,6×0,5 | 9,65 | 0,545 | 337000 | 0,0151 | 0,64 | 45,7 |
6а | 10420 | 0,8 | 10 | Ф0,64 | 8,99 | 0,64 | 369000 | 0,0149 | 0 | 0,9 |
7 | 10420 | 3,2 | 5 | 0,53×1,06 | 5,15 | 0,707 | 234000 | 0,0312хп | 3,0 | 50,0 |
Таблица 14.1 |
Суммарные потери: 202,7 |
Примечание к участку 7. Поправочный коэффициент л для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4мм и Уф= 6,15 м/с п= 1,94 (табл. 22.12 [29].) Сечения кирпичных каналов принимать по табл. 22.7 [29].
Коэффициенты местных сопротивлений.
Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200 х 400 мм
Уф =————— ————- 3,1 м/с
V2 3,12
Динамическое давление Р„ — р = — т—1,2 = 5,8 Па
2 2
КМС решетки (Табл. 25 прил.) =1,8 Падение давления в решетке:
Др = КМС*Рд = 1,8 *5,8 = 10,4 Па
0,14 0,25 |
Отвод 90 |
Участок 2. Тройник на проход (Табл.25)
И=1100 |
1030 0.48 |
Ьс 2130 |
Ь. Ж о, зо
Ьс 1030 0,200*0,250 7ё 0,250*0,250 |
0,8 |
— ТА 0 |
20и КМС = 0,09 |
|
|
|
|
|
|
![]() |
|
|
|
|
|
![]() |
|
|
|
|
|
![]() |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
![]() |
Л_ 0,25*0,25 /с 0,4*0,25 |
0,625 |
|
![]() |
|
|
||
|
||
Участок 3. Тройник на ответвление (Табл. 15)
Ь°=1350 Ь„=2130 / — £„=400×250 |
^ 0,6.
Ьг 3480 |
|
|
![]() |
0,4*0,25 /с 0,4 *0,4 |
0,625 КМС =1,05 |
![]() |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L0 3350 |
— ———- 049
Lc 6830 ’ |
Рис. 08
Fn 0,4 *0,4 |
0,64 |
/с 0,5 *0,5 |
Участок 5. Тройник на проход (Табл.25)
Lo=3590 |
Ь. Ш 0,34 Lc 10420 |
![]() |
|
![]() |
|
|
|
|
|
![]() |
Л_ 0,5 *0,5 /с 0,6 *0,5 |
0,83 |
![]() |
|||
|
|
||
|
|||
|
|||
0,6 |
1 |
1,36 |
1 |
Дг 0,442 F 0,03 |
1,53 |
0,195 |
|
|
|
|
|
|
|
|
![]() |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, 2*0,78*0,55
D, =—————— — = 0,645
L 0,78 + 0,55
Средний диаметр (0,645+0,63)/2 = 0,64 м Участок 7. Колено 900 (Табл.25) КМС=1,2 Жалюзийная решетка (Табл.25) КМС =1,8
^ КМС = 3,0 Расчетное давление вентилятора составит:
АрВЕНТ = 1,1(ДРаэрод + Арклап + Лрфилшр + Аркал + Арреш + Арг1уш) =
= 1,1(203 +10 +190 +132 +10 + 36) = 639Па
Подача вентилятора:
Ь =1,1*Ь = 1,1 * 10420 = 11460 мУч.
Вент ‘ СИСТ » ‘
К установке принимаем радиальный вентилятор ВЦ4-75 №6,3 исполнение 1 Ь = 11500 м3/ч Дрвент = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090-2а) с диаметром ротора 0,9 *ДНОм> частотой вращения 1435 мин “’ис электродвигателем на одной оси 4А10054 N = 3 кВт. Масса агрегата 176 кг.
Следует проверить мощность электродвигателя по формуле
N =——- ^, кВт.
Из аэродинамической характеристики цвент = 0,75
Posted in Системы вентиляции и кондиционирования