Как строить аэродинамическую тень 🚩 Квартира и дача 🚩 Другое
На улице с высотками всегда гуляют сквозняки, это и есть явление аэродинамики. И в этой вихревой среде есть участки, где воздух стоит без движения, своего рода «воздушные карманы». Это явление называется аэродинамическая тень.
Существуют определенные границы распространения аэродинамической тени для отдельно стоящего здания с узким фасадом, с широким фасадом и для группы зданий (объектов), расположенных последовательно. Это очень важно знать для расчета высоты трубы принудительной вентиляции или даже камина.
В застойной зоне воздух не перемешивается, соответственно тяги в трубе не будет, а может произойти обратный эффект, когда дым и уличный воздух пойдут по системе вентиляции внутрь здания.
Кроме высоты здания, большое значение имеет сила и направление ветра. Поскольку аэродинамическая тень возникает только возле заветренной стены здания. Существуют формулы вычисляющие точки максимальной концентрации тени и отдельно с заветренной стороны, для одной трубы или вентиляционного выхода.
В определенных случаях, если есть построение аэродинамической тени для высот 4 и 8 метров, то для высоты 6 метров получить необходимые данные и построить аэродинамическую тень можно методом интерполяции (вычисление промежуточных значений по известным).
Используя разработанные методики, можно понять, как строить и находить границы аэродинамической тени. Это дает возможность найти полностью затененные участки крыши, на которых размещение дымоходов и вентканалов нецелесообразно. Существуют источники, в которых рассматривается зависимость концентрации вредных веществ в воздухе от нахождения в границах аэродинамической тени.
Формат данной популярной статьи не позволяет привести научные выкладки.
По высоте, даже при различных скоростях набегающего потока воздуха, границы аэродинамической тени не превышают объект, а вот по протяженности за зданием есть существенные различия, зависящие от конфигурации здания.
При неправильном построении границ зоны тени выброс вредных веществ в притеневое пространство может значительно превышать допустимые пределы загрязнений.
В случае, если дымовая труба выведена за пределы границ теневой аэродинамической зоны, концентрация загрязняющих веществ в окружающей атмосфере снижается в 6 и более раз.
Для частного строительства при выводе дымовых труб на крышу необходимо учитывать перепады высоты собственного строения (крыша на разных уровнях), а также высоту соседних строений и расстояние от них.
www.kakprosto.ru
Аэродинамическая тень – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Аэродинамическая тень
Cтраница 1
Аэродинамическая тень, образующаяся при срыве потока с передней острой кромки здания ( а), заканчивается на крыше здания. [2]
Зона аэродинамической тени характеризуется наличием устойчивых вихрей, которые увлекают попадающие в нее газы и пыли, а вследствие малого обмена воздуха этой зоны с окружающей сре-дой происходит накопление вредных веществ, концентрации кото-рых достигают некоторого среднего значения для установившегося состояния циркуляционных зон. [3]
Зона аэродинамической тени характеризуется наличием устойчивых вихрей, которые увлекают попадающие в нее газы и пыли, а вследствие малого обмена воздуха этой зоны с окружающей средой происходит накопление вредных веществ, концентрации которых достигают некоторого среднего значения. [4]
Зона аэродинамической тени модели резервуара состоит из двух подзон, отличающихся направлением и скоростью потока воздуха. Во внешней подзоне аэродинамической тени направление потока воздуха совпадает с направлением основного потока в трубе, а скорость его уменьшается в направлении к оси тени. Во внутренней подзоне аэродинамической тени поток воздуха меняет свое направление и закручивается, а величина скорости падает до нуля в центре закручивания. [5]
Зона аэродинамической тени модели резервуара состоит из двух подзон, различающихся направлением и скоростью потока воздуха. Во внешней подзоне аэродинамической тени направление потока воздуха совпадает с направлением основного потока в трубе, а скорость ее уменьшается в направлении к оси тени. Во внутренней подзоне аэродинамической тени поток воздуха изменяет свое направление и закручивается, а скорость падает до нуля в центре закручивания. Таким образом, в зоне аэродинамической тени образуется подзона с закрученным потоком воздуха, ограниченная сверху условной плоскостью, по отношению к которой векторы потока, направленные вниз, составляют нормали. Эта подзона наиболее благоприятна для скопления газов и паров нефтепродуктов, выбрасываемых из резервуара. [7]
В зоне аэродинамической тени можно установить фонари любой конструкции, так как здесь они всегда работают на вытяжку воздуха из верхней части цеха. По мере удаления от места срыва струй существует зона невозмущенного потока. Здесь поток настолько выравнивается, что статическое давление в нем равно или близко к нулю. [9]
В зоне аэродинамической тени можно установить фонари любой конструкции, так как здесь они всегда работают на вытяжку воздуха из верхней части цеха. По мере удаления от места срыва струй существует зона невозмущенного потока. Здесь поток настолько выравнивается, что статистическое давление в нем равно или близко к нулю. [10]
В зоне аэродинамической тени можно установить фонари любой конструкции, так как здесь они всегда работают на вытяжку воздуха из верхней части цеха. [11]
На наличие аэродинамической тени эстакады может указывать также результат опыта при повышенной скорости ветра. В этом опыте несколько наполняемых цистерн работают как здание с вредными выбросами в зону аэродинамической тени, когда максимальные концентрации примеси возникают на некотором расстоянии от объекта. Дополнительные опыты с дымовыми шашками, помещенными в горловину цистерны, ( показали, что выброс дыма из цистерн действительно происходит в зону ее аэродинамической тени протяженностью 3 – 4 диаметра. Однако, если выбрасываемая из горловины цистерны струя паровоздушной смеси выходит за пределы этой зоны, тогда цистерна работает ак высотный источник, независимо от характера движений воздуха непосредственно за цистерной. [12]
Проверяем положение зоны аэродинамической тени при ветре в направлении В. [14]
Удаление загрязнений за предел аэродинамической тени может быть осуществлено либо через трубу необходимой высоты, либо факельным выбросом. При этом следует учитывать, что удаление выбросов через высокую трубу обеспечивает снижение концентрации при любых скоростях ветра, так как граница зоны аэродинамической тени не зависит от скорости ветра. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Естественная вентиляция с побуждением
В. П. Харитонов, доктор техн. наук, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, лектор мастер-класса АВОК
публиковано в журнале AВОК №3/2006 Рубрика: Вентиляция |
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3201
Естественная вентиляция жилых зданий издавна занимала во всем мире доминирующее положение. И сейчас, после кратковременного и порой чрезмерного увлечения механической вентиляцией, интерес к естественной вентиляции в развитых странах вновь растет: к этому побуждает проблема энергоснабжения городов, дефицита электроэнергии. Климат большей части территории нашей страны благоприятен для применения естественной вентиляции, и такая вентиляция всегда считалась у нас единственно оправданной для жилых домов массового строительства.
В общем потоке жалоб населения на бытовые неудобства (недостатки в электро- и водоснабжении, отоплении, плохое состояние кровли, стен и окон и т. п.) жалобы на вентиляцию в прошлом практически отсутствовали, но в последние годы они стали обычным явлением, предметом разбирательств и судебных исков. Единственная причина жалоб на вентиляцию в нашей стране сегодня – это плохая, недостаточная вентиляция.
Специалисты говорят о плохой работе вентиляции в двух случаях.
Во-первых, когда она не обеспечивает нормативного воздухообмена в каждой из комнат, либо вытяжные вентиляционные решетки работают как приточные, открывая доступ в комнату воздуху из вытяжного коллективного канала (обратная тяга).
Во-вторых, когда вентиляция избыточна. Например, в зимнее время воздухообмен может в несколько раз превышать нормативное значение.
И то, и другое плохо.
Недостаточный воздухообмен губителен для нашего здоровья, в особенности, для детей. Недостаток свежего воздуха приводит к повышению относительной влажности, способствует созданию болезнетворной микрофлоры в квартире, появлению плесени, грибков и насекомых, загрязнению воздуха вредными микропримесями (продуктами жизнедеятельности человеческого организма, газовыделениями кухни, санузлов, бытовой химии, выделениями запахов и вредных веществ современными отделочными и мебельными материалами, игрушками, электроприборами, факсами, принтерами, ксероксами, компьютерами и т. п.). Большинство из нас, не говоря уже о детях, проводит дома большую часть времени суток, и здоровая атмосфера в доме чрезвычайно важна для семейного благополучия.
Главная причина плохой, недостаточной вентиляции объясняется непреложным законом: нет вытяжки без притока. В старых домах инфильтрация была достаточной и даже чрезмерной: пожилые люди помнят, как осенью все конопатили щели в окнах ватой и заклеивали их бумагой, весной окна очищали и отмывали; свободными в течение всего года оставались форточки – обязательная принадлежность каждого окна. Ныне ситуация изменилась. Современные конструкции зданий из монолитного железобетона с окнами из стеклопакетов и с герметичными дверями квартир обладают очень низкой воздухопроницаемостью, инфильтрация слишком мала для нормативного притока, а без притока нет и вытяжки. Вторая причина недостаточной естественной вентиляции – кондиционирование помещений: если температура воздуха в комнате ниже температуры наружного воздуха, то естественная вытяжка по своей природе невозможна, зачастую мы наблюдаем в этом случае обратную тягу.
Ухудшают работу естественной вытяжки и другие факторы: теплые чердаки, разноуровневые секции (малоэтажная секция оказывается в зоне аэродинамической тени), строительство многоэтажных зданий рядом с малоэтажными, недопустимая конструкция оголовка вытяжного вентиляционного канала, самовольное изменение жильцами конструкции коллективного канала, установка жильцами вытяжных вентиляторов и, почти повсеместно, отсутствие технического обслуживания и контроля состояния систем вентиляции здания.
Избыточная вентиляция зимой приводит к неоправданным расходам энергии на отопление. При росте цен на тепло в несколько раз или даже до европейского уровня, а это время, вероятно, не за горами, нам придется относиться к экономии энергии в своей квартире так же трепетно, как это давно делают европейцы.
Тема заголовка, однако, относится только к первому аспекту, к способам обеспечения достаточного воздухообмена, достаточного с точки зрения медицины. Нормы воздухообмена для жилых зданий обоснованы, утверждены и подлежат безусловному соблюдению.
Принцип действия естественной вентиляции в ее классическом исполнении основан на разности плотности воздуха снаружи и внутри помещения: движущая сила процесса, так называемое гравитационное давление, прямопропорциональна разности плотностей воздуха и высоте вытяжного «теплого» канала.
Расчет естественной вентиляции и выбор сечения каналов проводится в соответствии с действующими нормативами для температуры наружного воздуха 5 °С и температуры внутри помещения 20 °С. Именно при этих температурах воздухообмен соответствует санитарным нормам.
Физическая природа естественной вентиляции предопределяет снижение ее эффективности при температуре наружного воздуха выше 5 °С. В жаркое время года температурный фактор в кондиционируемых помещениях становится и вовсе отрицательным. Кроме того, для нормальной работы естественной вентиляции необходим приток свежего воздуха (через щели в оконных переплетах, воздушные клапаны, приоткрытые окна) и возможность свободного перетока воздуха из комнат к вытяжным устройствам на кухне и в санузлах. Ухудшить естественную вентиляцию может и неблагоприятное направление ветра, и аэродинамическая тень, в которой может оказаться кровля, и засорение или несанкционированное изменение геометрии вытяжного канала. Для многоэтажных зданий эффективность естественной вентиляции для разных этажей различна; критической, как правило, становится ситуация на последних двух этажах.
Однако известны способы, улучшающие естественную вентиляцию при прочих равных условиях, но, к сожалению, не являющиеся столь радикальными, как механическая вентиляция. Некоторые из них чрезвычайно просты и дешевы, другие требуют затрат.
Тепловое побуждение естественной вентиляции
Является одним из древних способов, о нем упоминается в книгах позапрошлого века. Речь идет о подогреве вытяжных каналов. Для обеспечения расчетного воздухообмена в течение всего лета достаточно подогреть вентканал на 15 °С выше температуры наружного воздуха. Частично канал подогревается теплом кухонной плиты и теплым влажным воздухом при пользовании ванной или душем. Эта «помощь» не постоянна, но она действует именно тогда, когда она особенно нужна. Усилить летом эффект подогрева вытяжного канала от кухонной плиты и в то же время уменьшить перегрев кухни можно с помощью кухонного зонта с отводом горячего воздуха и/или продуктов сгорания по воздуховоду непосредственно в вытяжной стояк.
Достаточно просто реализовать тепловое побуждение в частном загородном доме, коттедже и в домах с индивидуальным тепловым пунктом. В коттедже круг-логодично работает котел и его контуры горячего водоснабжения, теплых полов и в некоторых случаях бассейна. Существует реальная возможность использования энергии продуктов сгорания для подогрева вытяжных каналов. Второй путь – добавить еще один автономный контур с автоматикой для подогрева вытяжных каналов. Вопросы определения энергоемкости этого способа и пути ее снижения, а также проектные решения рассматриваются в мастер-классе по данной теме.
Рисунок 1. Визуализация дефлектора ASTATO | Рисунок 2. Дефлектор ДС710 в г. Жуковский (12 шт. на одной кровле) |
Ветровое побуждение естественной вентиляции
Является одним из широко известных и применяемых способов интенсификации воздухообмена. Ветровое побуждение – это использование энергии ветра для эжекции отработанного воздуха из вентиляционных каналов. С самого начала все дефлекторы стали делать симметричными относительно вертикальной оси и неподвижными, т. к. вращающиеся дефлекторы (флюгарки) были признаны непрактичными в условиях наших зим. Главное внимание уделялось способности дефлектора создавать максимальное разрежение при одинаковой скорости ветра и сохранять свою эффективность при наклонах скорости ветра в вертикальной плоскости.
Дефлекторы имеют богатую и, к сожалению, забытую историю и трудовую биографию, достойную уважения. Они применялись с середины ХIХ века на зданиях и на транспортных средствах, испытывались в натурных условиях и в аэродинамических трубах. Статические дефлекторы используют сейчас в качестве устройств выброса воздуха из индивидуальных и коллективных каналов естественной вентиляции, индивидуальных и коллективных дымоходов, каналов выброса продуктов сгорания газа, стволов мусоропроводов. Их применяют на зданиях любой этажности, на новостройках и реконструируемых зданиях.
Принцип действия дефлектора основан на использовании эффекта Бернулли: чем выше скорость потока при изменении поперечного сечения канала, тем меньше статическое давление в этом сечении.
Наиболее эффективны дефлекторы с открытой проточной частью (тарельчатый дефлектор (Труды ЦАГИ, № 123, 1936 год), дефлектор ASTATO, дефлектор ДС) [1-3].
Установлены два параметра эффективности дефлектора:
z – коэффициент местных потерь;
C – коэффициент давления (разрежения).
Коэффициент местных потерь представляет собой коэффициент пропорциональности в формуле Вейсбаха-Дарси и позволяет рассчитать собственные потери давления в самом дефлекторе:
DPd = 0,5 z r Vd2,
где Vd – скорость в дефлекторе, м/с;
r – плотность воздуха, кг/м3;
DPd – потери давления в дефлекторе, Па;
z – коэффициент местных потерь.
Для дефлекторов серии ДС коэффициент местных потерь равен 1,4 (при длине трубы дефлектора 0,5 м).
Коэффициент давления (разрежения) С равен отношению разности полного давления в вентиляционном канале и статического давления снаружи него к скоростному напору ветра. Коэффициент давления позволяет рассчитать дополнительное ветровое давление (разрежение) DPv, создаваемое дефлектором при наличии ветра:
DPv = 0,5 C r V2,
где С – коэффициент разрежения для дефлектора серии ДС, равный 0,75 при отклонениях направления ветра от горизонтальной плоскости не более 30° и 0,6 при отклонениях до 60°;
studfiles.net
Аэродинамическая тень – Справочник химика 21
Загазованность территории резервуарных парков определяется метеорологическими условиями, технологическим режимом, планировкой объекта, составом сырья и т. д. При прочих равных условиях в большей степени загазованность зависит от метеорологических условий (скорости и направления ветра). Для рассеивания выбрасываемых из резервуара газов и паров нефтепродуктов самый неблагоприятный фактор — инверсия, а самый благоприятный — скорость ветра. Однако даже в ветреную погоду в зонах аэродинамической тени резервуаров скапливаются газы и пары нефтепродуктов (зоной аэродинамической тени является область, в которой наблюдается замкнутая циркуляция воздуха). Поэтому эти зоны потенциально опасны и требуют детального изучения. [c.147] Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит также от высоты выброса. При ветровом потоке воздуха, направленном на здание, над крышей и за зданием создается область пониженного давления, называемая зоной аэродинамической тени. Внутри этой зоны возникает циркуляция воздуха, в результате [c.298]
Наиболее полно изучены зоны аэродинамических теней бесконечных цилиндрических тел и прямоугольных тел (промышленных и жилых зданий). Зоны аэродинамических теней цилиндров конечной длины, расположенных близко друг от друга, не изучены. Этим и была продиктована необходимость проведения специальных лабораторных исследований на модели резервуарного парка, расположенного в аэродинамической трубе [50]. При исследованиях на моделях использовали визуальные наблюдения, фотографирование и зарисовку воздушных потоков по отклонениям шелковинок и дымовых струек, по которым судили о характере изменения скорости и направления воздушного потока около одиночного резервуара и группы резервуаров, а также определяли формы и размеры аэродинамической тени при различных скоростях ветра (рис. 16). [c.147]
Рис. 16. границы зоны аэродинамической тени [c.148]
Газомоторные компрессоры оборудуют автоматическими от-секателями топливного газа, срабатывающими при остановке агрегата и понижении давления в приемной линии компрессора ниже допустимого. На топливных трубопроводах предусматривают запорные устройства, расположенные вне компрессора. Во избежание резкого шума от выхлопа газов и выброса в атмосферу искр на концах выхлопных труб от газомоторных компрессоров устанавливают шумоглушители и искрогасители. В случае прокладки выхлопных труб через перекрытие компрессорной концы их выводят выше конька крыши здания компрессорной на 2 м, но обязательно выше аэродинамической тени компрессорного помещения. Неохлаждаемые водой выхлопные трубы в пределах помещения компрессорной изолируют тепловой изоляцией. Выхлопные трубы и глушитель периодически осматривают и продувают от сажи [c.107]
Газомоторные компрессорные установки. На каждом газопроводе между ступенями сжатия компрессора и нагнетательном газопроводе после компрессора устанавливают предохранительные клапаны. Сброс от предохранительных клапанов выводят на 0,5 м выше конька крыши, но обязательно выше аэродинамической тени компрессорного помещения, не менее чем на 20 м от уровня земли и непременно с противоположной стороны здания, где расположены выхлопные трубы силовых двигателей компрессоров. Для предотвращения подсоса воздуха компрессором всасывающие трубопроводы должны находиться постоянно под небольшим избыточным давлением газа. Если по условиям работы компрессора всасывающий трубопровод находится под разрежением, то горючий газ после сжатия систематически анализируют на содержание кислорода. [c.107]
При размещении объектов следует учитывать, что над и за зданиями при обтекании их ветром образуется аэродинамическая тень, в зоне которой наблюдается замкнутая циркуляция воздуха. [c.86]
Установлено, что границы аэродинамической тени вырисовываются в горизонтальной проекции в виде эллипса, эпицентр которого совпадает с центром резервуара. В вертикальной проекции границы определяются в виде кривой, пересекающейся с плоскостью площадки резервуарного парка под углом 22— 28°. В интервале скоростей потока 2—6 м/с высота подъема [c.147]
X — расстояние от наветренной стенки резер-вуара до точки максимальной высоты внешней подзоны и до линин пересечения границы внутренней подзоны аэродинамической тени с крышей резервуара Хз, Х4 — расстояния от подветренной стенки резервуара до конца внешней и внутренней подзоны соответственно / — направление основного потока 2 — граница аэродинамической тени 3 — область с
www.chem21.info
Аэродинамическая тень – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Аэродинамическая тень
Cтраница 2
Так, границы зон аэродинамической тени для отдельно стоящего узкого здания нами приняты по работе [4], а для широкого здания, или группы последовательно расположенных зданий по [7, 9]; формулы для определения размеров зон аэродинамической тени i [ ll ] хотя и проработаны достаточно подробно, нами не приводятся, так как они усложняют расчет. При этом вводятся многие ограничения, часть из которых носит условный характер. В целом расчет значительно усложняется. Поскольку возвышение факела над устьем трубы в работах [4, 17, 19] принято по [20] и результаты расчета опасной скорости резко не различаются, в таблице 8.1 включены формулы [4] как более простые. В работе [4] приводятся указания для определения местоположения точки максимальной концентрации и концентрации у заветренной стены только для линейного источника. [16]
Поскольку графики границы зон аэродинамической тени построены для зданий высотой 4 и 8 м, для здания высотой 6 м границы зон определяем интерполяцией. [18]
По методике построения зоны аэродинамической тени, приведенной в [8], на рис. 12.17 построена зона. Из рисунка видно, что крыша корпуса Я полностью затенена. [20]
Примеры определения границ зоны аэродинамической тени и концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы в данном разделе опушены ( по сравнению с первым изданием книги), так как они приводятся в книге И. Н. Лейкина Проектирование вентиляционных и промышленных выбросов в атмосферу, изд. [21]
В результате экспериментов определены границы аэродинамической тени за зданием моноблока при различных характеристиках набегающего потока, изучены характеристики трансформации поля скоростей. В сечении по оси реакторного зала за счет плавного обтекания сферического гладкого купола граница аэродинамической тени не имеет превышения над зданием. Протяженность границы аэродинамической тени за зданием в разных сечениях различна и зависит от конфигурации здания в рассматриваемом сечении. [23]
Выбросы вредных веществ в зону аэродинамической тени допускаются, если расчетом будет определено, что с учетом фоновых загрязнений концентрации этих веществ не превысят допустимые нормы. [24]
При выбросе загрязнений в зону аэродинамической тени рекомендуется расчетные концентрации в воздухе промышленной площадки принимать ниже максимальных величин, допускаемых нормами [ 81, так как наличие неучтенных однонаправленных по своему-действию выделений ( обладающих суммацией действия) может привести к превышению предельной нормативной величины. [26]
Удаление загрязнений за пределы зоны аэродинамической тени уменьшает их концентрации в приземном слое атмосферы примерно в 6 раз и может быть осуществлено либо через трубу необходимой высоты, либо применением факельного выброса. При этом необходимо учитывать, что удаление выбросов через высокую трубу обеспечивает снижение концентраций при любых скоростях ветра, так как граница зоны аэродинамической тени не зависит от скорости ветра. [27]
Труба 2 будет вне зоны аэродинамической тени, так как устье трубы 2 находится на высоте 5 м от линии условного уровня земли. [28]
При выбросе загрязнений в зону аэродинамической тени рекомендуется расчетные концентрации в воздухе промышленной площадки принимать ниже максимальных величин, допускаемых нормами [8], так как наличие неучтенных однонаправленных по своему-действию выделений ( обладающих суммацией действия) может привести к превышению предельной нормативной величины. [30]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Тень аэродинамическая – Энциклопедия по машиностроению XXL
При очень больших уступах и перекрышах возрастают потери внезапного расширения. Сравнительно большая часть лопатки находится в аэродинамической тени от уступа и работает при больших углах атаки. В части решетки, расположенной напротив уступа, появляются отрывные зоны. Потери энергии в результате увеличиваются — в этом отрицательное влияние перекрыши. [c.157]При поперечном омывании плотных пучков первичное отложение безынерционных мелких фракций осуществляется в основном на тыльной стороне трубы в зоне аэродинамической тени, где образовавшийся слой не подвергается бомбардировке крупными частицами. При малых скоростях [c.55]
Непосредственно перед щелями по ходу холодного воздуха устанавливаются на всю ширину воздухопровода уголки вершинами к потоку, так что щели оказываются в аэродинамической тени уголков. [c.66]
Но поскольку задний цилиндр остается в аэродинамической тени , т. е. в заторможенной и сильно турбулизированной зоне первого цилиндра, его коэффициент лобового сопротивления при дальнейшем увеличении 1 продолжает оставаться ниже изолированного цилиндра, медленно приближаясь к этому значению. [c.475]
Пониженное значение получается не только для цилиндров, но и для любых тел, находящихся в аэродинамической тени впереди стоящих тел. [c.475]
Коэффициент лобового сопротивления системы тел (стержней) в виде фермы или другого подобного устройства зависит от формы поперечного сечения стержней, способа связи стержней в узлах, направления набегающего потока, а также от числа Рейнольдса, Влияние направления набегающего потока для такой системы получается сложнее, чем для одиночного тела, так как при этом меняется ориентировка задних элементов системы относительно аэродинамической тени , расположенных впереди элементов системы (рис. 10-8). [c.476]
В атмосфере на значительном удалении от промышленных районов концентрации агрессивных газов невелики. Однако в условиях действующих предприятий имеются отдельные зоны, где их содержание может значительно превышать предельно допустимые концентрации (ПДК). Эти зоны могут быть как в пределах аэродинамической тени (рис. 7.5, а), так и выше ее (рис. 7.5, б). [c.141]
Датчик следует располагать в верхней точке крана выше границы аэродинамической тени , образуемой соседними частями. [c.159]
Здесь к — постоянный множитель, равный двум в классической теории Ньютона и значению коэффициента давления в точке торможения за прямой ударной волной в модифицированной теории Лиза-Ньютона, Vn — проекция вектора скорости набегающего потока Voo на нормаль к элементу поверхности. В аэродинамической тени значение Ср принимают равным нулю. Универсальность (т. е. независимость от формы тела) ньютонианского представления для коэффициента давления позволяет получить полезные [c.24]
Прибор устанавливается в газоход перпендикулярно движению газов или слегка наклонно навстречу потоку так, чтобы колпачок хорошо омывался газами и не находился в аэродинамической тени. После прогрева прибора внутрь колпачка по центральной трубе подается охлаждающий воздух. [c.246]
Высота вентиляционных труб принимается не менее 100 м, чтобы уменьшить вероятность попадания выбросов в зону аэродинамической тени, образующейся при обтекании главного корпуса АЭС ветровым потоком, и не более 150 м — для ограничения зоны рассеивания выбрасываемых радиоактивных веществ и ограничения площади отчуждаемых под санитарно-защитные зоны земель. [c.250]
В случае выбросов радиоактивных изотопов с вентиляционным воздухом из низких труб во избежание попадания примеси в зону аэродинамической тени за зданиями такие выбросы рекомендуется производить на высоте Н, пре- [c.251]
Общее качественное представление об аэродинамически искаженных полях ветрового потока при обтекании одиночного прямоугольного здания дает рис. 13.5. Область аэродинамического искажения имеет три зоны зону смещения, зону следа и зону тени (зону завихрения). Образование первой из этих зон связано [c.256]
СО смещением потока воздуха при обтекании здания. Образование зон следа и тени является результатом аэродинамического явления отделения потока, когда в пограничном слое жидкость, которая первоначально двигалась параллельно твердой поверхности, внезапно покидает поверхность и движется внутрь поля потока. Границу следа трудно определить точно, так как поток оказывается сильно турбулизированным. Поэтому, например, в [22] границу устанавливают по воображаемой поверхности, вдоль которой средняя скорость составляет 95 % местной скорости первичного потока и градиент скорости положителен в радиальном направлении наружу. [c.257]
Область возмущенных потоков, которая отделяет зону аэродинамической тени от зоны невозмущенного потока, в 11141 предлагается называть промежуточной зоной. Соответственно этому источники выбросов подразделены на три типа высокие, [c.257]
На современных атомных электростанциях с реакторами единичной мощностью 1000 МВт и более реакторное отделение имеет высоту около 60—80 м. При обтекании ветровым потоком столь высоких зданий верхняя граница области возмущенного потока, для которой характерна повыщенная вертикальная диффузия по сравнению с невозмущенными воздушными потоками перед зданиями. может достигать или оказываться даже выше отметки устья вентиляционных труб. Под действием более интенсивной вертикальной диффузии в области возмущенного потока нижняя часть факела при определенных соотношениях скорости выхода газов из трубы и скорости ветра Wo u) увлекается внутрь зоны аэродинамической тени и вызывает ее дополнительное загрязнение. Для повышения точности расчетного определения приземных концентраций примеси от выбросов из вентиляционных труб необходимы данные о структуре ветрового потока, формирующейся при обтекании главного корпуса АЭС и промплощадки в целом. [c.261]
Из рис. 13.8 видно, что устье вентиляционной трубы попадает либо в зону аэродинамической тени, что является недопустимым, либо в переходную зону, что необходимо учитывать при расчете концентраций с помощью безразмерного коэффициента К, который определяется по графику рис. 13.9 в зависимости от высоты источника и места его расположения [114]. [c.263]
На рис. 13.10 приведены границы зоны аэродинамической тени для отдельно стоящего моноблока при двух направлениях ветра, а на рис. 13.11—для промплощадки, построенные по методике [119]. Из рисунков видно, что при построении по методике [119] устье вентиляционной трубы не попадает в зону аэродинамической тени, а влияние переходной зоны по этой методике не учитывается. Методика, изложенная в [120], имеет много общего с методикой [119] и дала для рассмотренного случая близкие результаты. [c.264]
При исследовании принято наиболее неблагоприятное с точки зрения образования зон аэродинамической тени расположение моделей главного корпуса продольные оси моделей зданий ориентированы нормально к набегающему потоку. Перед зданием поток тормозится. Над зданием и за ним в зоне выше линии нулевых скоростей наблюдается увеличение скорости. На уровне устья вентиляционной трубы оно достигает – 130% (как с сеткой, так и без нее). [c.266]
В результате экспериментов определены границы аэродинамической тени за зданием моноблока при различных характеристиках набегающего потока, изучены характеристики трансформации поля скоростей. Выявлена картина течения при обтекании здания в каждом из рассматриваемых сечений граница аэродинамической тени расположена на разной высоте, и максимальное ее значение составляет 2,1 Язд (Язд —высота здания). В сечении по оси реакторного зала за счет плавного обтекания сферического гладкого купола граница аэродинамической тени не имеет превышения над зданием. Поток как бы стекает с купола, и линии тока направлены вниз (к экрану). Протяженность границы аэродинамической тени за зданием в разных сечениях различна и зависит от конфигурации здания в рассматриваемом сечении. [c.266]
Проведенные модельные исследования подтверждают обоснованность положения о том, что для исключения заноса загрязняющих веществ в зону аэродинамической тени высоту вентиляционных труб следует принимать по крайней мере в 2—2,5 раза больше высоты самых высоких соседних зданий. [c.267]
При ф> имеем аэродинамическую тень , в которой (так же, как и за донным срезом тела конечной длины) будем полагать р=рос. [c.143]
Аналогичные выражения легко получить и при а>0, когда появляется аэродинамическая тень , но они более громоздки. Для одной наветренной стороны клина будем иметь [c.144]
На режиме слабого вязкого взаимодействия при увеличении угла атаки толщина вытеснения пограничного слоя на подветренной стороне возрастает, но меньше, чем на режиме сильного взаимодействия, и поэтому возможно образование аэродинамической тени. [c.249]
Полная сила сопротивления получается интегрированием соотношения (24.6) по всей атакующей [а > 0) части поверхности тела. Описанный подход совсем не позволяет вычислить давление в аэродинамической тени . [c.179]
Очевидно, что при этом сопротивление определяется только формой головной части тела, обращенной навстречу потоку на участках тела, лежащих в его аэродинамической тени (рис. 3.23.9,6), давление равно нулю. [c.414]
Концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы не должны превышать ПДК для населенных пунктов, а для промышленной площадки 0,3 ПДК в воздухе рабочей зоны. СНиП П-33-75 предписывает предусматривать выброс в атмосферу воздуха, удаляемого системами местных отсосов от оборудования, содержащего вредные вещества 1 -го и 2-го классов опасности, как правило, выше уровня аэродинамической тени, создаваемой зданиями, с помощью высоких труб или высокоскоростными струями ( факельный выброс ). [c.102]
Выбросы вредных веществ в зону аэродинамической тени допускаются, если расчетом будет определено, что с учетом фоновых загрязнений концентрации этих веществ не превысят допустимые нормы. [c.102]
При тесной застройке промышленной территории в зоне радиусом, равным пяти высотам здания, может быть размещено более высокое здание, чем то, в котором находится гальванический цех. В этом случае выбросы необходимо вывести выше высокого здания или выше границы зоны аэродинамической тени, создаваемой высоким зданием. В противном случае выбросы могут попасть в зону подпора перед высоким зданием или в зону аэродинамической тени высокого здания. [c.102]
Практика работы с приборами применявшимися в настоящей работе, выявила отдельные особенности, имеющие большое, а порой решающее значение для самых измерений. В частности, все значения точки росы, приведенные ниже, были получены при таком положении прибора, когда ось измерительного наконечника располагалась перпендикулярно к направлению движения газов или когда наконечник наклонялся навстречу потоку. В этих случаях участок поверхности стеклянного колпачка между электродами хорошо омывался газовым потоком. В положении, когда возникали условия для появления аэродинамической тени в зоне электродов или когда -сам наконечник поиадал в застойную область газов, аппарат показывал лишь точку росы, соответствующую конденсации чистых водяных паров. [c.49]
Фор.чула (90) лежит в основе практических расчетов профильного сопротивления крылоев и дает хорошее совпадение с опытными материалами. Были составлены специальные номограммы (сетки), по которым, задаваясь геометрическими параметрами крылового профиля и положением точки перехода, можно легко определить коэффициенты профильного сопротивления крыла при данном рейнольдсовом числе набегающего на него потока. Эти сетки, состав.тенные сперва для случая обтекания профилей несжимаемой жидкостью (М = 0), были в дальнейшем обобщены и для различных значений чисел М. Соответствующие данные можно найти в специальных справочниках и курсах аэродинамического расчета. [c.651]
После второго (по направлению набегающего потока) здания граница раздела опускается на уровень отметки крыши и поток движется как бы над плоскостью, образованной поверхностью крыш зданий и верхней квазитвердой поверхностью циркуляционных зон в пространстве между зданиями. За последним зданием образуется зона аэродинамической тени, простирающаяся по потоку на расстояние, примерно равное трем высотам здания. При отношении высоты вентиляционной трубы к высоте реакторного отделения Явт=Явт/Яр = = 1,42 распространение факела происходит таким образом, что он втягивается в зону аэродинамической тени между вторым и третьим зданиями и окутывает реакторные отделения третьего и четвертого блока при относительной высоте [c.267]
Спутное течение позади пластины, а также позади любого другого тела в действительности в большей части случаев является турбулентным, а не ламинарным. Даже если пограничный слой остается ламинарным до конца пластины, как это бывает при малых числах Рейнольдса, примерно до Ре/ спутное течение все же получается турбулентным, так как в нем профили скоростей, все без исключения имеюш,ие точку перегиба, особенно неустойчивы. Именно поэтому спутное течение становится турбулентным уже при сравнительно малых числах Рейнольдса. Турбулентное спутное течение, называемое также аэродинамической тенью, мы подробно рассмотрим в главе XXIV. [c.177]
mash-xxl.info
Естественный воздухообмен вследствие действия ветра
Естественный воздухообмен вследствие действия ветра
Действие на естественный воздухообмен разности температур наружного и внутреннего воздуха, так же как влияние на него вентиляции, является постоянным в течение всего отопительного периода. Действие ветра оказывается переменным, т. к. непрерывно меняется скорость и направление ветра. В городских условиях, где здания загораживают друг друга, обдувание их ветром значительно уменьшается. Следует заметить, что скорость ветра меняется также по высоте, увеличиваясь по мере удаления от поверхности земли. График изменения скорости ветра в зависимости от высоты представлен на рис. 11.
Рис. 11. График изменения скорости ветра в зависимости от высоты
Рассмотрим естественный воздухообмен в квартирах, обусловленный ветровым воздействием, пренебрегая давлениями, создающимися в помещениях вследствие разности температур наружного и внутреннего воздуха и действия вентиляции, т. е. будем считать, что вентиляция в здании бездействует, а температура в нем равна температуре наружного воздуха.
Аэродинамический коэффициент с наветренной стороны всегда имеет положительное значение, превышающее аэродинамический коэффициент с заветренной стороны, значение которого чаще бывает отрицательным, достигая -0,7—0,85, следовательно, и давление на наветренную ограждающую поверхность будет больше, чем на заветренную.
Учитывая изложенное, а также воздухопроницаемость наружных ограждений, устанавливаем, что с наветренной стороны в здание воздух инфильтрует-ся, а с заветренной стороны — эксфильтруется; при этом количество эксфиль-трующегося и инфильтрующегося воздуха одинаковое.
Просачивание воздуха происходит за счет разности наружного и внутреннего давлений в здании. Эта разность обусловлена следующими основными причинами: – аэродинамическим коэффициентом, зависящим от формы здания и направления ветра к обдуваемым поверхностям; – площадью наружных ограждений, подверженных действию ветра и их воздухопроницаемости ; – внутренней планировкой здания.
Для определения инфильтрации воздуха вследствие действия ветра будем считать, как и прежде, что воздух поступает главным образом через окна, причем воздухопроницаемость двойных окон примем /= 30 м3/(ч • м2 • даПа).
Ввиду изменяющихся скорости и направления ветра расчеты ведутся для ветра, действующего под средним углом 45°, с аэродинамическими коэффициентами к = 0,7; kf = -0,5, при скоростях в 1; 2; 3; 4; 5 и 8 м/с.
Этим данным соответствуют давления с заветренной и наветренной сторон, определенные по формулам (28) и (29).
Пользуясь приведенными выше данными, определим инфильтрацию воздуха под действием ветра для жилых зданий с различной планировкой.
Пример 8. Квартира объемом 200 м3 имеет площадь окон 10 м2, причем эти окна равными площадями выходят на наветренную и заветренную стороны (рис. 12).
Рис. 12. Схематический план секции здания, имеющего равные площади окон, выходящих на противоположные стороны
Для определения количества инфильтрующегося воздуха необходимо знать давление в помещении. Оно вычисляется исходя из равенства количеств инфильтрующегося и эксфильтрующегося воздуха.
Рис. 13. Схематический план секции здания с неравномерными площадями окон с наветренной и заветренной сторон
Очевидно, что, если бы для рассмотренной планировки направление ветра бьшо противоположным (показано пунктиром на рис. 13), инфильтрующиеся объемы не изменились бы. Разница состояла бы в том, что инфильтрация осуществлялась бы через большую поверхность наружных стен в большие комнаты, а эксфильтрация — через меньшую поверхность из меньших комнат.
В рассмотренных случаях планировок квартир, когда окна квартиры выходят на наветренную и заветренную стороны здания, инфильтрация происходит в комнатах, расположенных на наветренной стороне, а эксфильтрация — в комнатах, расположенных на заветренной стороне. Это создает, прежде всего, неравномерное охлаждение помещений, т. к. весь инфильтрующийся наружный воздух, если его температура ниже внутреннего, подогревается в наветренных комнатах и в заветренные комнаты поступает уже подогретым. Кроме того, происходит перетекание воздуха из одной комнаты в другую, что оказывается особенно неприятным, если кухни расположены на наветренной стороне, потому что в этом случае загрязненный воздух из кухонь будет распространяться в жилые комнаты.
При определении кратности воздухообмена распределение объемов комнат, выходящих на наветренную и заветренную стороны, было принято пропорциональным поверхностям наружных стен.
Анализируя данные табл. 11, можно отметить, что при равном распределении площади оконных проемов на наветренной и заветренной сторонах количество инфильтрующегося в квартиру воздуха получается больше, чем при неравном распределении; для рассмотренных случаев примерно на 15%. Вместе с тем инфильтрация при неравном распределении поверхности в наветренных комнатах и неблагоприятном направлении ветра (когда он обдувает квартиру со стороны, где площадь наружных стен меньше) оказывается больше — в рассмотренном случае примерно на 30%.
Рассмотрим планировки квартир без сквозного проветривания, т. е. с окнами, расположенными на одной стороне здания.
Пример 10. Квартира того же объема и с той же площадью окон, что и в примере 8, но окна расположены на одной стороне здания (рис. 14). На лестничную клетку выходит одна одинарная дверь с суммарной площадью щелей FaB = 0,018 м2.
В данном случае воздух под действием ветра будет поступать в квартиру, расположенную на наветренной стороне здания. Из этой квартиры он будет выходить через квартирные двери на лестничную клетку и с нее в квартиры, расположенные на заветренной стороне, откуда будет эксфильтроваться наружу.
Рис. 14. Схематический план секции здания с квартирами без сквозного проветривания
При равенстве инфильтрации и эксфильтрации среднее давление на лестничной клетке будет равно полусумме давлений с наветренной и заветренной сторон здания. Его можно определить по формуле.
Из дополнительных расчетов следует, что на величину инфильтрации оказывает большое влияние герметичность дверей, соединяющих квартиры с лестничными клетками. Повышение герметичности квартирных дверей значительно уменьшает инфильтрацию воздуха в квартиру. В частности, применение вдвое менее воздухопроницаемых квартирных дверей при скорости ветра 4 м/с и более дает примерно такой же эффект в отношении уменьшения воздухопроницаемости, как применение вчетверо менее воздухопроницаемых оконных переплетов.
Следует также отметить, что увеличение объема квартиры при постоянной герметичности квартирных дверей приводит к уменьшению кратности воздухообмена, создаваемого инфильтрацией.
Ранее рассматривался естественный воздухообмен в квартирах с различной планировкой вследствие действия ветра, а действие вентиляции не учитывалось. Теперь разберем воздухообмен при совместном действии ветра и вентиляции, пренебрегая, как и прежде, разностью температур наружного и внутреннего воздуха.
Если квартира оборудована приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей приток и вытяжку равного количества воздуха, то действие такой системы, очевидно, не изменит инфильтрацию воздуха в помещении, и, наоборот, естественный воздухообмен через неплотности ограждений не изменится под действием вентиляции.
Приведенный выше расчет показывает, что вследствие обдувания здания ветром давление в помещении изменяется, причем оно может быть как положительным, так и отрицательным. Однако это изменение давления не сказьшается на общем воздухообмене квартиры, т. к. если оно отрицательное, то, облегчая приток воздуха в помещение, будет в равной степени уменьшать вытяжку, и наоборот, если оно положительное, то будет, облегчая вытяжку, уменьшать приток воздуха.
При вытяжной системе вентиляции картина иная, т. к. компенсация вытяжки происходит за счет инфильтрации воздуха в квартиру через неплотности ограждений.
Влияние вентиляции на естественный воздухообмен при прочих равных условиях, очевидно, зависит от планировки квартиры.
В общем случае количество инфильтрующегося в квартиру воздуха равно количеству воздуха, удаляемого вентиляцией, LBT плюс количество воздуха, эксфиль-трующегося из квартиры через заветренную сторону L3 и квартирные двери. Для квартир со сквозным проветриванием с определенной степенью точности (достаточной для практических расчетов) последней величиной можно пренебречь, т. к. с лестничных клеток воздух поступает во все квартиры, а площадь окон и дверей лестничной клетки, через которые инфильтруется воздух, ограничена и значительно меньше площади окон здания (примерно в 10 раз). Из этого следует, что и количество воздуха, поступающего через лестничную клетку, будет составлять небольшой процент от воздуха, инфильтрующегося через окна квартиры (менее 10%).
Наименьшее и наибольшее разрежения требуются в квартирах с неравным распределением площади окон с наветренной и заветренной сторон здания при большой скорости ветра. При слабом ветре (v = 1 м/с) разрежение для всех вариантов планировки получается примерно одинаковым: от -0,7 до -0,75 даПа. При средних скоростях ветра разрежение в квартире должно находиться в пределах от -0,52 до -0,81 даПа в зависимости от планировки квартиры.
Если средняя воздухопроницаемость окон квартиры составляет не 30, а всего 6,5 м3/(ч • м2 • даПа), то в соответствии с дополнительными расчетами для обеспечения принятого вентиляционного обмена в квартире должно поддерживаться разрежение порядка 3 даПа.
Применяемые системы вытяжной вентиляции с естественным побуждением не могут обеспечить такое разрежение, т. к. напор, создаваемый в верхних этажах, достигает (при наружной температуре tH = -15 °С) максимум 0,5—1 даПа.
Испытания вытяжных вентиляционных систем с естественным побуждением в жилых зданиях показали, что в них обеспечивается вытяжка воздуха в пределах от 0,5 до 0,7 1/ч по квартире в целом. Это дает основание утверждать, что такая воздухопроницаемость окон практически не имеет места.
Данные табл. 13 показывают также, что при наличии ветра, несмотря на действие вытяжной вентиляции, инфильтрация воздуха получается большей в наветренных комнатах и меньшей в заветренных. С увеличением скорости ветра и приближением угла обдувания к 90° разница эта увеличивается. При скорости ветра, равной более 3—5 м/с, для рассмотренных случаев в комнатах, выходящих на заветренную сторону, инфильтрация наружного воздуха полностью прекращается. Воздух в эти комнаты перетекает из наветренных комнат и далее удаляется вытяжной вентиляцией, а частично может эксфиль-троваться наружу.
Таким образом, при действующей вытяжной вентиляции обдувание ветром здания оказывает существенное влияние как на естественный воздухообмен в нем, так и на работу вентиляции.
Для удаления постоянного количества воздуха при различных скоростях и направлениях ветра необходимо, чтобы вытяжная система вентиляции создавала различное разрежение в квартире.
Рассмотрим квартиры, не имеющие сквозного проветривания, выходящие на наветренную и заветренную стороны (см. рис. 14), при условии, что площадь окон, а также герметичность окон и дверей и вентиляционный обмен в них одинаковые. В этом случае давление в наветренной квартире будет всегда больше, чем в заветренной, поэтому будет происходить перетекание воздуха из наветренной квартиры через квартирные двери и лестничную клетку в заветренные квартиры.
Зная давление на лестничной клетке, методом подбора определяем давление в квартире и по формулам (39) и (41) количество инфильтрующегося воздуха в наветренной и заветренной квартирах.
Вычисленные указанным способом инфильтрующиеся объемы, кратности воздухообмена и внутреннее давление в квартирах с площадью окон F0K = 10 м2, суммарной площадью щелей одинарной двери FnB = 0,018 м2, воздухопроницаемостью окон I = 30 м3/(ч • м2 • даПа), количеством удаляемого вентиляцией воздуха Хи = 220 м3/ч приведены в табл. 14.
Из сопоставления данных табл. 13 и 14 видно, что инфильтрация в заветренных квартирах без сквозного проветривания получается значительно меньшей, чем в квартирах со сквозным проветриванием: для рассматриваемого случая при больших скоростях ветра (v = 8 м/с) примерно в 2—3 раза, а при средних скоростях ветра (v = 3—4 м/с) в 1,2—1,6 раза, в зависимости от планировки. Также в меньшей степени происходит и перетекание воздуха из заветренных квартир в наветренные. Герметизация квартирных дверей это перетекание еще больше уменьшает.
При малых скоростях ветра в наветренной и заветренной квартирах это разрежение примерно одинаково и составляет около -0,7 даПа. При больших скоростях ветра давление в заветренной квартире уменьшается, а в наветренной, наоборот, увеличивается. При скорости, равной 5 м/с, оно должно составить соответственно -1,16 и +0,05 даПа.
Если вытяжная система вентиляции не сможет обеспечить в заветренной квартире необходимое разрежение, то, очевидно, уменьшится и вентиляционный воздухообмен в них. При неблагоприятных условиях — большом разрежении с заветренной стороны и малом разрежении, создаваемом вытяжной вентиляцией, возможно ее опрокидывание, т. е. работа вытяжной вентиляции на приток.
Читать далее:
Климатизация и вентиляция квартир в летний период
Приточно-вытяжная система вентиляции с утилизацией теплоты удаляемого воздуха
Совмещение приточно-вытяжной системы вентиляции квартир с воздушным отоплением
Теплопотери квартир и целесообразность применения в России приточно-вытяжной системы вентиляции
Эксплуатация жилого здания, построенного в начале 2000-х годов
Эксплуатация вентиляции зданий
Конструктивное оформление приточно-вытяжной системы
Особенности расчета приточно-вытяжной системы
Жилые комнаты
Санитарные узлы и кухни
stroy-server.ru