Скорость воздуха в воздуховоде способы определения
Воздушные каналы — это конструктивные детали, которые относятся к главной части систем вентиляции. Они могут иметь самую разнообразную форму сечения и выполняться из тех или иных материалов. Для того чтобы провести хороший расчёт воздухоносной системы, следует предусмотреть размеры индивидуальных её компонентов, а еще определить ещё два главных параметра, а конкретно: расход воздуха и его скорость.
Скорость воздушного движения в системе вентиляции — параметр, который изменяется нормами СНиП
Материал и форма сечения воздушных каналов
Обязательно для организации воздухотранспортной коммуникации нужно определиться с материалом, из которого она будет сделана. Помимо прочего, нужно правильно подобрать форму сечения труб для вентиляции. Форма сечения — основной параметр, который оказывает влияние на пропускные критерии коммуникации.
Что же касается материалов изготовления, то любой из них имеет собственные характерности, одной из которых считается показатель трения.
Тут есть одна зависимость: чем выше показатель трения материала, тем большее сопротивление оказывается на поток воздуха.
Система вентиляции может быть сделана из тех или иных материалов. Рассмотрим ключевые из них:
- нержавейка;
- сталь оцинкованная;
- пластмасса.
Выбор материала выполняется с учитыванием хороших параметров воздушной смеси, а еще смотря на материальные возможности в самых разных случаях.
Со своей стороны, форма сечения воздушных каналов может быть:
На данное время более распространенными являются круглые воздушные каналы. Связывают это с тем, что их цена меньше, чем на с прямыми углами аналоги. Кроме этого, воздуховоды такого типа обладают большой пропускной способностью, которая содействует хорошей циркуляции потоков воздуха.
Полезная информация! Для организации нормального проветривания скорость перемещения газов по вентиляционной коммуникации должна составлять не менее 0,2 м/с и не превосходить 1 м/с.
Скорость движения масс воздуха связано с диаметром трубы, благодаря этому во время проектирования системы вентиляции такой параметр принимается во внимание обязательно
Рассмотрим геометрические параметры, которые необходимо учесть на конструкторском уровне вентиляции:
- площадь сечения вентиляционной трубы;
- объём расходуемого воздуха;
- скорость перемещения воздуха.
Хороший выбор воздушного канала
Из трёх важных параметров, которые были изложены выше, лишь один регламентируется, а конкретно: площадь сечения круглого или прямоугольного воздушного канала. В нормах строительства и правилах чётко указывается диапазон критериев сечения и прочих геометрических размеров, которые следует соблюдать для установки нормальной воздухоносной коммуникации.
Оставшиеся два показателя не регламентируются, так как кол-во применяемого воздуха бывает разным, как и скорость его передвижения. Аналогичным образом, данные показатели являются ненормированными и определяются в частном порядке.
Исключение из данного составляют дошкольные и школьные заведения, а еще постройки, которые относятся к здравоохранительной отрасли.
Скорость движения потоков воздуха устанавливается в зависимости от назначения системы вентиляции. Есть механическая и природная вентиляция строений. В первом варианте циркуляция потоков воздуха выполняется за счёт специализированных устройств (вентиляторов или эжекторов). Со своей стороны, при природной вентиляции движение среды работы по каналу происходит из-за разности критериев давления внутри и снаружи постройки. Зависимость показателя скорости воздуха от назначения системы вентиляции предоставлена в таблице.
Таблица 1
| Боковое ответвление | |
| От 6 до восьми метров/с | Расчет скорости воздуха в проектируемом воздуховоде производится по специальным формулам, а в уже работающем — замеряется специальным прибором Аэродинамический расчёт воздуховодов: порядок вычисленийДля того чтобы провести расчёт скорости воздуха в воздуховоде необходимо воспользоваться одним из следующих способов:
Рассмотрим формулу, которая подходит для определения скорости передвижения воздушных масс по коммуникации: L — показатель, который определяет расход воздуха в конкретном участке воздухотранспортной коммуникации. Этот показатель исчисляется в м?/ч; F — параметр, определяющий площадь поперечного сечения воздуховода и исчисляющийся в м?. Такая формула позволяет провести довольно точный расчёт действительной скорости в воздуховоде. Показатель сечения круглой вентиляционной трубы находят с помощью следующей формулы: F = ? x D2 / 4, где: ? — математическая постоянная, которая равна 3,14; D — показатель сечения, исчисляемый в м.
Полезные советыСкорость перемещения воздуха увеличивается прямо пропорционально уменьшению размеров трубы. Рассмотрим некоторые положительные моменты, которые можно извлечь из этого правила:
Однако специалисты рекомендуют проводить соответствующие расчёты давления, которое будет оказываться на стенки небольшого канала. Показатели давления в таком случае гораздо выше, что объясняется повышенной скоростью воздуха.  youtube.com/embed/u_tahQXGWnU»> Copyright © 2023 | WordPress Theme by MH Themes |
Такие калькуляторы без труда можно найти в интернете;
Обход воздуховода для определения средней скорости воздуха и объема воздуха — блог Dwyer Instruments
Скорость воздушного потока в воздуховоде неравномерна по поперечному сечению воздуховода. Это связано с тем, что трение о стенки воздуховода приводит к тому, что скорость воздуха по бокам становится ниже, чем скорость в центре, создавая параболический профиль скорости.
Вентиляторы, уголки, фитинги воздуховодов, тройники и змеевики создают турбулентность в воздуховоде, дополнительно изменяя скорость по поперечному сечению. Показания всегда следует снимать на расстоянии не менее 8 и 1/2 диаметра воздуховода вверх по потоку и 1 и 1/2 диаметра воздуховода вниз по потоку от любого устройства или вторжения, которое может вызвать турбулентность.
Исходя из этих условий, скорость воздуха должна быть усреднена по поперечному сечению воздуховода, чтобы получить точное измерение.
Для получения средней скорости воздуха на поперечном сечении воздуховода берется формальная схема точек измерения. Они известны как поперечные показания. Существует два основных шаблона показаний хода: равновеликий и логарифмический.
Для прямоугольных воздуховодов, использующих метод равных площадей, поперечное сечение делится на небольшие прямоугольники одинаковой площади. Скорость берется в центральной точке каждого из этих прямоугольников, а затем усредняется для получения скорости воздуховода.
При использовании этого метода минимальное количество считываемых точек составляет 16, а максимальное — 64. Если берется менее 64 считываемых точек, расстояние между точками не должно превышать 6 дюймов. В показанном примере в стенке воздуховода просверливаются 4 отверстия, и в каждое отверстие вставляется трубка Пито или анемометр для получения четырех показаний по ширине или высоте воздуховода. Точки считывания находятся в центре каждого из прямоугольников.
Прямоугольный метод равных площадей Для круглых воздуховодов, использующих метод равных площадей, скоростное давление должно быть получено в центре равных концентрических площадей и усреднено.
В показанном примере два отверстия просверлены по центральной линии воздуховода. Один набор точек считывания берется по вертикали, а второй набор — по горизонтали.
Если диаметр воздуховода больше 14 дюймов, используйте 20 точек измерения; если его диаметр составляет от 10 до 14 дюймов, используйте 16 точек считывания; и если он меньше 10 дюймов в диаметре, используйте 10 точек считывания с половиной точек на каждой плоскости считывания. Равнины для чтения не обязательно должны быть вертикальными и горизонтальными, но они должны располагаться под углом 90 градусов друг к другу. Используйте приведенные формулы для глубины вставки каждого показания в соответствии с радиусом воздуховода.
Метод скругления равных площадейПри использовании трубки Пито скорость прямо пропорциональна скоростному давлению и может быть рассчитана по формуле для воздуха с V (скорость), d (плотность воздуха в приложении) и hv (скоростное давление от измерительное устройство).
По скорости легко рассчитать объемный расход, где расход Q равен скорости, умноженной на площадь поперечного сечения воздуховода или трубы.
Компания Dwyer Instruments, Inc. разместила на своем веб-сайте калькулятор скорости и расхода воздуха. Его также можно загрузить в виде мобильного приложения для устройств iOS® и Android®. Этот калькулятор использует скоростное давление для расчета скорости и расчета объемного расхода воздуха с площадью поперечного сечения. Он также предлагает возможность вносить поправки на плотность воздуха в зависимости от уровня влажности.
Для получения более подробной информации см. стандарты Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHREA), Национального бюро экологического баланса (NEBB), Международной ассоциации воздушного движения и управления (AMCA) или Национального совета по балансированию (NBC). .
Раскрытие тайны расчетов эквивалентных размеров воздуховодов | by Slava Krel
Случалось ли такое с вами во время согласования? Вы измеряете воздуховод, необходимый для здания, а размер воздуховода, указанный инженером, не помещается в потолочное пространство.
Вы думаете, что можете просто изменить размер и сделать его подходящим. Пока вы используете ту же площадь поперечного сечения, вы в безопасности, верно? Не совсем. Давайте углубимся в зависимость размера воздуховода, скорости потока и потерь на трение, чтобы понять, как это работает.
Вы также узнаете, как:
- рассчитать размеры воздуховода на основе требований проекта
- заменить прямоугольный воздуховод на прямоугольный и наоборот
- найти аналогичный размер прямоугольного воздуховода потеря давления. При определенном расходе и круглом (или прямоугольном) размере воздуховода как скорость, так и потери на трение могут быть считаны непосредственно с воздуховода. Взгляните на диаграмму ниже. Он основан на стандартной плотности воздуха в фунтах на кубический фут (0,075 фунта/фут³) в чистых круглых воздуховодах из оцинкованного металла. Диаграмма потерь на трение
Например, потери на трение в 20-дюймовом воздуховоде с потоком воздуха 4000 кубических футов в минуту можно оценить примерно как 0,23 дюйма водяного столба на 100-футовый воздуховод, как показано на диаграмме ниже.
Скорость воздуха можно оценить примерно до 1850 футов в минуту.Потери на трение в воздуховоде зависят от шероховатости внутренней поверхности воздуховода и периметра воздуховода. Чем выше скорость воздуха, проходящего через воздуховод, тем выше потери на трение. Чем шероховатее поверхность, тем выше потери на трение. Пока довольно очевидно. Что не столь очевидно, так это влияние периметра на потери на трение.
Все расчеты основаны на круглом воздуховоде, потому что самый эффективный размер воздуховода — круглый. Но из-за нехватки места круглый не всегда можно использовать. Прямоугольный воздуховод часто используется вместо круглого, чтобы уменьшить пространство, необходимое над потолком. Я приведу вам пример, на котором вы можете увидеть потенциальные проблемы, которые могут возникнуть в процессе перехода с круглого воздуховода на прямоугольный.
Проект требует 7500 CFM в 30-дюймовом круглом воздуховоде, который будет установлен над потолком в длинном коридоре.
Глядя на одобрение инженера, мы видим, что максимально допустимая скорость составляет 1500 футов в минуту, а потеря давления в воздуховоде нового размера не может превышать 0,1 дюйма водяного столба на 100 футов воздуховода. Подрядчик соглашается следовать этим критериям проектирования и соответствующим образом выбирать размер воздуховода.
Площадь поперечного сечения круглого воздуховодаМы можем легко найти площадь поперечного сечения 30-дюймового круглого воздуховода: (704 дюйма²) или даже 50×14 дюймов (700 дюймов²). Площади поперечного сечения всех этих размеров находятся в пределах 1% от площади оригинального 30-дюймового круглого воздуховода, так что все в порядке. Точно нет. Этот метод не учитывает увеличение площади поверхности воздуховода, контактирующего с воздушным потоком. Чем больше площадь поверхности воздуховода, тем больше потери на трение.
Для расчета эквивалентного размера круглого воздуховода необходимо использовать следующую формулу:где d e — эквивалентный диаметр воздуховода, а — длина воздуховода, b — ширина воздуховода.
Таким образом, эквивалентный диаметр воздуховода 35×20 дюймов равен:
Если вы используете эту формулу и вводите размеры, вы обнаружите, что прямоугольный воздуховод 35×20 дюймов эквивалентен круглому воздуховоду 28,6 дюймов. Он меньше оригинального 30-дюймового круглого воздуховода. Эквивалентен в том смысле, что воздуховод 35×20 дюймов ведет себя точно так же, как круглый воздуховод 28,6 дюймов. 39×18 дюймов теперь имеет круглый диаметр 28,4 дюйма, 44×16 дюймов — круглый 28,1 дюйма, а 50×14 дюймов — круглый воздуховод 27,6 дюйма. Проверив эти размеры на воздуховоде, вы можете увидеть, что для 7500 футов в минуту скорость в воздуховоде 35×20 дюймов увеличилась примерно до 1700 футов в минуту, а потери на трение теперь составляют примерно 0,13 дюйма водяного столба на 100 футов воздуховода.
Урок усвоен. В этом случае лучше всего иметь прямоугольные воздуховоды? Ну, нам нужно научиться рассчитывать скорость воздуха и потери на трение. Потери на трение в воздуховоде зависят от шероховатости внутренней поверхности воздуховода и периметра воздуховода.
Потери на трение в круглом воздуховоде из оцинкованной стали можно выразить:
где d ч — потери на трение, дюймы воды на 100 футов воздуховода, q — расход воздуха (куб. фут/мин), (фут³/мин), d e — эквивалентный диаметр воздуховода (дюймы).
Для расчета скорости воздуха в воздуховоде необходимо использовать следующую формулу:
где V — скорость воздуха (фут/мин), q — расход воздуха (фут³/мин), A — площадь воздуховода (фут²), d — диаметр воздуховода (дюймы), а — ширина воздуховода (дюймы), b — ширина воздуховода (дюймы).
