Что такое обратная тяга?
Вряд ли кому-то доставит радость вид дымного облака, расползающегося от топки. Виновница этого — обратная тяга. Разберёмся, что это такое и как нужно учесть, чтобы она не досаждала.
Что происходит?
Происходящее внутри отопителя подчиняется двум физическим законам:
- Тёплый воздух легче, поэтому стремится вверх.
- Воздух всегда перетекает туда, где давление ниже.
Если труба не ниже пяти метров, то в верхней части создаётся разряжение, которое тянет воздушную массу к себе, собственно, это и называется тягой. Она есть всегда, независимо от того горит огонь или нет.
Чтобы измерить её силу профессиональные печники используют специальные приборы (депримометры, анемометры). Однако можно обойтись и подручными средствами. Если взять свечу или пуховое перо и поместить их в топочную камеру, то ток воздуха сразу станет заметен.
Правильная сборка дымохода.
Существует два типа сборки:
- По дыму (труба надевается на предыдущую).
- По конденсату (наоборот, труба вставляется в предыдущую).
Важно помнить, что конденсат способен до дыр изъесть даже хорошую нержавейку, поскольку вода при взаимодействии с оксидами даёт кислоты. Поэтому застаивание конденсата недопустимо, иначе он проникнет в огнеупорные материалы, которыми обёрнут дымоход, и испортит их. А это может стать причиной пожара.
Тип «по конденсату» обязателен для следующих случаев:
- большая часть трубы находится на улице;
- в доме установлена печь длительного горения.
Сборка должна проводиться только профессионалами. Конденсат имеет большую проникаемость, для него и мелкие щёлки подобны воротам, поэтому ошибки в сборке, которые могут привести к их появлению, недопустимы. Плюс к тому щели уменьшают тягу из топки, поскольку воздух будет затягиваться из тех отверстий, которые образовались выше.
Свой вклад в беспроблемную топку вносит верное расположение дымохода по отношению к коньку.
Тут возможны три варианта:
- От него до трубы менее полутора метров. При таком расположении оптимум возвышения трубы над коньком составляет 0,5 м.
- Когда конёк удалён на расстояние от полутора до трёх метров, уровень верха трубы уравнивают с ним.
- Если же расстояние больше, высота трубы рассчитывается так. Через конёк проводят воображаемую линию, параллельную земле, а из центра дымохода — перпендикулярную. От неё вниз откладывают угол 10°, отмечают линию угла, и смотрят, где она пересечётся с перпендикуляром трубы. Выше этой точки с тягой начнутся проблемы.
При правильном возведении дымохода создаётся оптимальная тяга, под воздействием которой при растопке дым сразу начинает идти вверх. Но всё же иногда даже при качественной работе мастеров с растопкой случаются проблемы. Виной тому обратная тяга, а не погрешности в расчётах или ошибки при строительстве.
Почему возникает обратная тяга?
Это результат срабатывания всё тех же двух законов поведения воздушных масс.
Рассмотрим два случая.
- Понижение давления в доме.
Несмотря на странное звучание этой фразы, сделать так, чтобы давление в помещении стало ниже атмосферного не очень сложно. Если стоят качественные стеклопакеты и хорошее уплотнение дверей, а все вентиляционные отверстия закрыты, то при закрытых окнах дом практически герметичен. Теперь затапливаем печь, начинает идти дым, сначала он стремится в трубу, но в топку не подсасывается воздух. Дым клубится под трубой, но с каждой минутой его становится всё больше, и для него остаётся только одна дорога — внутрь. Ситуация усугубляется, если включена вытяжка.
В этом случае достаточно выключить вытяжку и приоткрыть окно. Поступающий из него воздух начнёт подталкивать дым в верном направлении.
- Холодный столб воздуха в дымоходе.
Если стоит холодная погода (особенно при повышенной влажности), то большая часть дымохода будет иметь уличную температуру. Плюс к тому в верхней его части давление будет довольно высоким.
Когда в топке загорятся дрова, струйка горячего дыма сначала пойдёт по верному пути. Но, зайдя в трубу, она соприкоснётся с холодными стенками, начнёт стремительно остывать, и дым повернёт обратно.
Для того чтобы избежать такой ситуации, растопку нужно вести с учётом этого явления. Например, не забывать открывать заслонку. Как только горячий воздух пробьёт дорогу наверх, тяга нормализуется сама собой.
!!!Совет.
В холодное время года сначала подожгите газету и, не задерживаясь в топке, поднесите её к трубе. Когда она догорит, поджигайте дрова. Горячий воздух от горящей бумаги подогреет дымоход, а дым от дров устремится вверх.
Опрокидывание тяги.
В пасмурную ветреную погоду при растопке может произойти такая ситуация: сначала всё нормально (дрова занялись, дым пошёл вверх), но через несколько минут дым начинает валить внутрь. Причина в том, что создались условия, при которых пламя недостаточно сильно нагревает воздух, дым достигает верхней части дымохода, остывает и тяга «опрокидывается».
Это явление характерно для высоких кирпичных дымоходов, поскольку они прогреваются довольно долго. Но при определённой погоде может возникнуть в любом дымоходе, особенно есть подсос воздуха в топку недостаточный из-за герметичных стеклопакетов.
Выход таков: закладывать только хорошо просушенные дрова и открыть форточку или окно.
Что влияет на величину тяги?
Нормальное значение для отопителя в частном доме — 10 Па. Место измерения — за дымовым патрубком. Именно там можно проверить, соответствуют ли друг другу размеры топки и дымохода, проверять нужно обязательно, поскольку это соотношение определяет качество тяги. Замер производится после получаса горения дров.
Минимальная высота, как мы уже говорили, пять метров. Однако если взять кирпичный дымоход квадратного сечения на 140 мм, то после достижения высоты 12 метров количество Па тяги перестаёт увеличиваться. Виной тому неровности стен, которые снижают силу тока воздуха. Именно поэтому камины не стоит подключать к каналам внутри стен.
Идеальная форма сечения дымохода — круг. Он минимально влияет на тягу, после него идёт овал, затем прямоугольники (в том числе квадрат). Более замысловатые формы существенно снижают тягу.
!!!Совет.
Если высота дымохода избыточна, то имеет смысл поставить переходник и использовать менее толстую трубу. Так, если до 5 метров будет нормально тянуть через трубу диаметром 200 мм, то выше этой отметки лучшие со своей работой будет справляться 180 мм.
Кроме этого, увеличивает вероятность появления обратной тяги или её опрокидывания плохо прогревающийся дымоход. Зачастую такие проблемы возникают с кирпичными дымоходами.
А также на тягу влияют две переменные:
- Температура дыма (чем он горячее, тем меньше времени понадобится на прогрев дымохода).
- Ровность внутренней поверхности (чем больше неровностей и нагара, тем труднее воздуху подниматься). Если дымоход «зарос», то каждая растопка будет сопровождаться большим количеством дыма, поскольку тяга становится минимальной.
И, конечно же, у каждой из печей, установленных в доме, должен быть собственный дымоход.
Влияние ветра.
Ещё до закладки печки или оборудования места под камин, необходимо узнать, какие ветра преобладают в данной местности. Дымоход будет лучше справляться со своей функцией, если он расположен с наветренной стороны господствующих направлений. Иначе ветер постоянно будет забивать поднимающийся дым обратно, и растопка превратится в головную боль для хозяев. Если же расположение только с подветренной стороны является единственно возможным вариантом, то стоит приобрести и установить антиветровой дефлектор. Но это не спасёт, если верх трубы расположен ниже конька.
Раз в месяц мы отправляем полезные советы по монтажу и уходу за печами, каминами и банным оборудованием.
А ещё вовремя информируем об акциях. Чтобы не пропустить актуальные новости – подпишитесь
Имя
e-mail*
Обратная тяга в системах вентиляции, почему появляется? Как устранить?
Обратная тяга — эффект опрокидывания направления воздушной струи в вентканале под воздействием внешних факторов.
В результате вентиляция не отводит теплый влажный воздух, а добавляет его в квартиру, возможно, из помещений на вышерасположенных этажах. Опасность этого эффекта заключается в возможном появлении местных загазирований, скоплений влажного воздуха, обедненного кислородом. То есть уровень комфортности квартиры или дома существенно понижается. Можно разделить общедомовые и индивидуальные технические причины появления обратной тяги, с проявлениями которых борются отличающимися способами.
Общедомовые причины появления внешней тяги и борьба с ними
Признаками воздействия подобных факторов считают появление обратной тяги или существенное ухудшение нормальной в нескольких квартирах многоэтажного дома, проветривание которых завязано на одни и те же каналы. Чаще всего проблемы связаны со следующими причинами:
- Вентиляционный канал нуждается в чистке. В процессе эксплуатации на его стенках оседают примеси, входящие в квартирный воздух, от сажи до жира. В результате уменьшения сечения вентканал не способен пропускать весь поток, создается подпор, и часть воздуха выводится по пути наименьшего сопротивления — в квартиру верхнего соседа, а не за пределы крыши.
- Распространенная причина — воздействие ветра на неправильно оформленный оголовок вентканала при выходе на крышу. Задувая в канал, потоки ветра создают в верхней части завихрения, которые увеличивают аэродинамическое сопротивление сети. В результате воздух опять идет по пути наименьшего сопротивления, вызывая обратную тягу. Причина кроется в недостаточной высоте оголовка или его неправильном расположении на крыше. Проблема решается наращиванием трубы или установкой дефлектора.
- Причина, связанная с увеличением популярности ремонта квартир с перепланировкой. В результате такого ажиотажа зачастую страдают вентиляционные ниши и короба, в которых проложены каналы. При разрушении этих конструкций все воздуховоды попросту глушатся и герметизируются. В результате, при наличии тяги весь воздух, который раньше отводился на кровлю, будет поступать в ближайшую к месту разрушения квартиру, то есть, к соседу снизу.
- К подобному эффекту приводит и подключение к общедомовым сетям вентиляции мощных вытяжек жильцами из квартир, которые так же расположены на нижележащих этажах. Старые вентканалы не рассчитаны на такой расход воздуха, что и становится проникновением его части в квартиры соседей. Решить все проблемы с обратной тягой, вызванные действиями других жильцов можно только после устранения причин — восстановить вентканал, удалить мощную вытяжку. В крайнем случае, несколько поможет установка на выход из вентканала решетки с обратным клапаном.
Важно помнить — самостоятельная чистка общедомовых вентканалов не допускается, эта проблема решается только через управляющую компанию.
В отдельных случаях обратная тяга связана с глобальными проблемами. При неправильном проектировании может происходить перераспределение потоков в поквартирной вытяжке за счет подъездного лестничного марша, шахты лифта или мусоропровода, системы дымоудаления. Но устранить такие проблемы самостоятельно уже не выйдет, это довольно сложная техническая задача, требующая серьезных расчетов.
Причины появления обратной тяги, которые можно найти непосредственно в квартире
Основная проблема связана с неконтролируемой установкой и подключением к общедомовым вентиляционным сетям дополнительного оборудования. Мощные вентиляторы и вытяжки, газовые проточные водонагреватели повышенной мощности — воздействие этой бытовой техники приводит к перераспределению воздушных потоков в квартире и может стать причиной появления обратной тяги. Особенно если нет нормального притока свежего воздуха.
Принцип возникновения обратной тяги в этом случае такой — для газовой колонки и мощной вытяжки нужен большой объем свежего воздуха. При отсутствии возможности получить его извне помещения, требуемое количество начинает поступать из вентиляционного канала. Проблему решить можно несколькими способами:
- Газовая колонка — выбирают модификацию с коаксиальным дымоходом, подающим воздух для горения непосредственно из-за пределов помещения.
- Мощные вытяжки и вентиляторы — заменяют на оборудование с расчетной производительностью, которой хватает для проветривания, но недостаточно для опрокидывания струи в вентиляционном канале.
- Обеспечение нормируемого притока свежего воздуха, необходимого для работы всего дополнительного оборудования. Делают это при помощи установки в стены приточных клапанов и установок. Вторые позволяют предварительно подогревать и очищать поступающий в комнату воздух.
Тут приведены только наиболее вероятные причины появления обратной тяги. Во многих случаях воздействует не какой-то единичный, а целый комплекс факторов. Поэтому определить, в чем заключается проблема, будет сложно. По сути, решение подобных задач — проблема специалистов.
Что такое обратная тяга?
Реверс тяги, также известный как реверс тяги, включает изменение тяги двигателей самолета для замедления самолета. Когда активна реверсивная тяга, она меняет направление воздушного потока, исходящего от двигателя, чтобы помочь снизить скорость самолета.
Как работает реверс тяги?
Когда самолет находится в эксплуатации, его двигатели создают тягу вперед, выбрасывая воздух в направлении, противоположном направлению движения самолета. При достаточной тяге самолет создает подъемную силу, что позволяет ему взлетать и оставаться в воздухе. Обратная тяга делает именно то, что следует из ее названия — меняет направление воздушного потока, чтобы создать противодействующую тормозящую силу в направлении движения самолета.
В то время как обычная тяга работает под углом 180 градусов, чтобы продвигать самолет вперед, обратная тяга не создает силы в прямо противоположном направлении по аэродинамическим причинам (за исключением небольших самолетов). Механизмы обратной тяги обычно обеспечивают тормозящую силу под углом 45 градусов на коммерческих реактивных самолетах. Хотя это снижает эффективность, но все же создает достаточное сопротивление, чтобы значительно замедлить самолет.
Будьте в курсе: Подпишитесь на наш ежедневный дайджест авиационных новостей.
Различные типы реверса тяги
Не все системы реверса тяги работают одинаково, так как конструкторы двигателей придумали разные механизмы обеспечения реверса тяги. Однако, в принципе, все системы обратной тяги предполагают отклонение направления воздуха вперед для замедления самолета.
Реверс мишени
Некоторые коммерческие реактивные самолеты имеют реверс мишени, установленный внутри двигателя, который использует створки ковша для обеспечения реверса тяги. Гидравлические приводы сдвигают дверцы ковша, чтобы перенаправить поток воздуха под углом вперед. Этот механизм чаще всего встречается на самолетах с ТРДД с малой степенью двухконтурности.
Каскадный реверс
На самолетах с двигателями с большой степенью двухконтурности устанавливается каскадный реверс. Эта система, также известная как система дверей-раскладушек, включает в себя блокирующие двери, установленные рядом с отверстиями у задней кромки кожуха вентилятора. Эти блокирующие двери препятствуют нормальному потоку воздуха и перенаправляют его из отверстий под углом в сторону.
Холодный поток
Другой тип обратной тяги, используемый в современных самолетах, — это система холодного потока. Это предполагает перенаправление байпасного воздушного потока с помощью дверей, установленных в байпасном канале. Дверцы, приводимые в действие воздушным двигателем, блокируют выпускное сопло холодного потока и выталкивают поток воздуха из каскадных лопаток вперед. Втулки, установленные вокруг гондолы двигателя, перемещаются назад, приводя в действие каскадные лопатки.
Реверсивная тяга на практике
Реверсивная тяга используется, прежде всего, для торможения самолета при посадке. Реверсивный выпуск воздуха помогает снизить скорость самолета после приземления, предоставляя пилотам больший контроль во время процесса посадки и торможения. Это также может спасти жизнь в чрезвычайных ситуациях, таких как прерванный взлет, когда требуется максимальное тормозное усилие.
ST Engineering сыграла ключевую роль в представлении миру A321P2F. Фото: Airbus
В нормальных условиях реверс тяги обычно не требуется после посадки, так как будет достаточно тормозной системы самолета. Однако в неблагоприятных условиях, таких как дождь и снег, обратная тяга может иметь решающее значение, поскольку тормоза гораздо менее эффективны.
Если вы слышали, как двигатели вашего самолета увеличивают обороты после приземления, это должно создавать дополнительное сопротивление через системы реверса тяги. Возможно, вопреки интуиции, реверс тяги редко используется для разворота самолета от ворот. Он может создавать мусор и засасывать предметы в двигатель, поэтому самолеты вместо этого полагаются на тягач, чтобы отъехать от ворот.
Реверс тяги
Реверс тягиВернуться на главную страницу Purdue AAE Propulsion. Вернуться на страницу Основы газотурбинного двигателя.
Хотя тормозов большинства современных самолетов достаточно в нормальных условиях,
когда взлетно-посадочные полосы становятся обледенелыми или покрыты снегом, дополнительный метод доставки
самолет для остановки нужен. Простой и эффективный способ уменьшить
посадочная дистанция самолета должна изменить направление выхлопа
поток газа.
Многие двигатели с высокой степенью двухконтурности реверсируют тягу, изменяя направление воздушного потока вентилятора. Поскольку большая часть тяги приходится на вентилятора, нет необходимости реверсировать поток выхлопных газов. с пропеллером реверсивное действие тяги самолета за счет изменения шага винта лезвия. Обычно для замены лезвия используется гидромеханическая система. угол, дающий реакцию торможения при активации.
В идеале газ должен быть направлен полностью вперед; однако это невозможно, в основном по аэродинамическим причинам. А угол выброса обычно выбирается около 45 градусов, что приводит к пропорционально менее эффективная обратная тяга, чем тяга того же двигатель в обычном направлении.
Существует несколько способов получения реверсивной тяги на ТРД: (1) дверцы кулачкового дефлектора для реверса
поток выхлопных газов, (2) целевая система с дверцами наружного типа для
реверс выхлопа, (3) двигатели вентиляторов используют блокирующие дверцы для
реверс холодного потока воздуха. (показано справа)
Дверная система Camshell представляет собой систему с пневматическим приводом. Нормальный
на работу двигателя эта система не влияет, т.к. воздуховоды через
которые отклоняются выхлопными газами, остаются закрытыми до тех пор, пока не будет включена обратная тяга.
активируется пилотом. Когда это происходит, дверцы раскладушки поворачиваются в
открыть воздуховоды и закрыть нормальный выход. Тогда тяга направлена
в прямом направлении лопастями, чтобы противодействовать движению самолета. (показано
левый)
Целевая система ковша представляет собой систему с гидравлическим приводом, которая использует
двери ковшеобразного типа для реверсирования потока горячего газа. Тяга задней двери
приводятся в действие обычной системой толкателя с гидравлическим приводом.
привод включает в себя механическую блокировку в выдвинутом положении. в
в режиме прямой тяги ковшовые створки образуют сходящийся-расходящийся конечный
форсунка для двигателя.