Формула расчета объема воздуха по скорости потока – Формула расчета объема воздуха по скорости потока

Содержание

Формула расчета объема воздуха по скорости потока

Радиус вписанной окружности в ромб. Ромб – это параллелограмм, у которого все стороны равны. Следовательно, он наследует все свойства параллелограмма. А именно: Ромб с вписанной окружностью. Диагонали ромба взаимно перпендикулярны. Диагонали ромба являются биссектрисами его.

Расчет скорости воздуха в воздуховодах

Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в воздуховоде должна обеспечивать выполнение существующих норм.

Что учитывается при определении скорости движения воздуха

Для правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока?

Уровень шума в помещении

В зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления.

Таблица 1. Максимальные значения уровня шума.

Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.

Уровень вибрации в помещении Во время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения.

Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации.

При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат.

Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице.

Таблица 3. Параметры микроклимата.

Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции. С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену.

Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.

Алгоритм расчетов Скорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы.

Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода.

Самостоятельный расчет

К примеру, в помещении объемом 20 м 3 согласно требованиям санитарных норм для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м 3 ×3= 60 м 3 . Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:

V – скорость потока воздуха в м/с;

L – расход воздуха в м 3 /ч;

S – площадь сечения воздуховодов в м 2 .

Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:

В нашем примере S = (3.14×0,4 2 м)/4=0,1256 м 2 . Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м 3 /ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м 3 ) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с.

С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени.

L = 3600×S (м 3 )×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах.

Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений.

Таблица 6. Рекомендованные параметры скоростей воздуха

По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии.

Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием.

Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы:

После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы.

Для воздушного обогрева жилых и п

poiskvstavropole.ru

Расчёт системы вентиляции

Этот материал любезно предоставлен моим другом — Spirit’ом.

Согласно санитарным нормам, система вентиляции должна обеспечивать замену воздуха в помещении за один час, это значит что за час в помещение должен поступить и удалиться из него объём воздуха, равный объёму помещения. Поэтому первым шагом мы считаем этот объём, перемножив площадь помещения на высоту потолков. Если у вас допустим помещение площадью 40 м2 с высотой потолков 2.5м, то его объём будет 40*2.5=100 м3. Значит производительность приточной и вытяжной систем должны быть по 100 м3/ч. Это минимальный расход, я рекомендую вдвое больше. Ищете вентилятор с такой производительностью, а лучше ещё больше, потому что производительность указывается при условии отсутствия противодавления, а когда вы поставите в приточную систему фильтр, противодавление появится и уменьшит производительность. Если у вас производительность 200 м3/ч, то в трубе 125мм примерная скорость потока будет 4.5 м/с, в трубе 100 мм  — 6.5 м/с, а в трубе 160мм – чуть меньше 3 м/с. Считается, что комфортная скорость воздуха для человека – до 2 м/с. Если у вас есть анемометр, то зная эти цифры вы можете проверить производительность системы вентиляции.

Далее, допустим вы хотите поставить в приточный канал нагреватель. С помощью четвёртой таблицы вы можете определить его мощность. Допустим на улице -10°С, а вам хочется чтобы в помещении было +20°С, значит разница температур 30°С. Находим строчку 200 м3/ч, смотрим пересечение столбца 30°С, получаем мощность 2010 Вт. Понятно, что это при отсутствии других источников тепла, так что в реале потребуется существенно меньше.

Следующий момент – расчёт влажности. В тёплом воздухе помещается больше воды, чем в холодном. Поэтому при нагревании его влажность уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Допустим у нас за бортом -10°С при 80% влажности, а в помещении воздух нагревается до +20°С. Содержание воды в одном кубометре 2.1*0.8=1.68 г/м3, а влажность нагретого воздуха получится 1.68/17.3=0.097 то есть примерно 10%. Сколько же надо испарить воды, чтобы получить влажность, допустим, 50% при расходе 200 м3/ч?

Ответ: 200*(17.3*0.5-1.68)=1394 г/ч=1.4 кг/ч

Сечения и расходы

Диаметр круга, см

Площадь, м2

Относительно круга 10см

Габариты, см

Площадь, м2

Относительно круга 10см

10

0.00785

1

12х6

0.0072

0.92

12.5

0.0123

1.57

20х6

0.012

1.53

15

0.0177

2.26

30×20

0.06

7.64

16

0.020096

2.56

40×20

0.08

10.19

20

0.0314

4

50×25

0.125

15.92

25

0.0491

6.26

50×30

0.15

19.1

30

0.0707

9

60×30

0.18

22.93

40

0.126

16

50

0.196

24.97

 

Расход воздуха, м3 в час (без учёта турбулентностей)

 

Диаметр круглого сечения,см

Скорость потока

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

6

8

10

10

14.1 28.3 42.4 56.6 70.7 84.8 113 141 170 226 283

12.5

22.1 44.2 66.3 88.4 110 132 177 221 265 353 442

15

31.8 63.6 95.4 127 159 191 254 318 382 509 636

16

36.2 72.3 108.5 144.7 180.9 217 289 362 434 579 724

20

56.6 113 170 226 283 339 452 565 678 904 1130

25

88.4 177 265 353 442 530 707 883 1060 1413 1770

30

127 255 382 509 635 763 1017 1272 1526 2035 2550

40

226 452 679 905 1130 1357 1809 2261 2713 3617 4520

50

353 707 1060 1414 1766 2120 2826 3533 4239 5652 7070

В 1 часе 60*60=3600 секунд.

Площадь круга S=pr2=pd2/4

S=0.0000785*r2 m  W:=3600*S*V;

V=S*v*3600=0.000314*r2*3600=0.263*r2*v

 

Габариты воздуховода,см

Скорость потока

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

6

8

10

12х6

13 26 39 52 65 78 104 130 156 207 260

20х6

21.6 43.2 64.8 86.4 108 130 173 216 259 346 432

30×20

108 216 324 432 540 648 864 1080 1296 1728 2160

40×20

144 288 432 576 720 864 1152 1440 1728 2304 2880

50×25

50×30

60×30

Тепловая мощность, затрачиваемая на подогрев приточного воздуха, Вт

 

Объем,

м3

Разница температур

1

5

10

15

20

30

40

10 3.35 16.8 33.5 50.3 67 101
20 6.7 33.5 67 101 134 201
30 10.1 50.3 101 151 201 302
40 13.4 67 134 201 268 402
50 16.8 83.8 168 252 335 503
100 33.5 168 335 503 670 1005
150 50.3 251 503 754 1005 1508
200 67 335 670 1005 1340 2010
300 101 503 1005 1508 2010 3015

 

Зависимость количества воды в воздухе от температуры

(атмосферное давление, 100% влажность)

t(°С)

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

f max (г/м³)

0.29

0.81

2.1

4.8

9.4

17.3

30.4

51.1

83.0

130

198

293

423

598


Поделиться новостью в соцсетях