Формула площадь прямоугольного воздуховода: Расчет площади воздуховодов – Мир Климата и Холода

Врезка круглая в воздуховод.

Врезки круглого сечения изготавливаются из оцинкованной или нержавеющей стали.

Возможны любые размеры (d, L) с учетом технологических ограничений.

Врезка в прямоугольный воздуховод (В прям.)

Узнать стоимость и размеры прямой врезки, Вы можете в программе VentZakaz, в разделе: Врезки -> Круг. прямая.

Врезка в круглый воздуховод (В круг.)

Узнать стоимость и размеры врезки в круглый воздуховод, Вы можете в программе VentZakaz, в разделе: Врезки -> Круг. в диаметр.

Примечание:
Площадь в таблице для врезки в круглый воздуховод, рассчитана с учетом того, что ее диаметр равен диаметру воздуховода.
При разных диаметрах площадь может не совпадать со значениями в таблице.

Таблица стандартных размеров врезок.

Выполняем токарные работы любой сложности. Подробнее.

формулы для обычной, круглой, треугольной комнаты

Перед продажей квартиры нам необходимо определить ее характеристики: узнать квадратуру комнат, записать высоту потолков, оценить другие параметры. Высчитать площадь комнаты в квадратных метрах будет полезно и при покупке новостройки: станет проще оценивать представленное на рынке жилье, т. к. вы сможете сравнить его со своим. Но как это сделать? Рассказывают наши эксперты.

Интересно, что метр квадратный официально обозначается как м² или как m² (международная система написания единиц измерения). Записывать его как м2 — ошибка. Если вы не можете поставить надстрочный знак, используйте сокращение «кв. м».

Формулы для расчета квадратуры комнаты

В зависимости от особенностей помещения рекомендации о том, как сосчитать площадь комнаты в квадратных метрах, будут различаться. Мы представили ниже подборку формул, которые используются для определения квадратуры помещения.

Базовая формула

Если вы разбираетесь, как посчитать площадь комнаты в квадратных метрах, и помещение у вас квадратное или прямоугольное, вам повезло. Необходимые арифметические вычисления будут совсем несложными. Площадь комнаты в квадратных метрах можно получить, перемножив ее длину и ширину. Это значит, что если у вас длина комнаты 10 метров, а ширина — 9, то расчет будет следующим:

100 х 90 = 90

Однако, измеряя комнату, мы обычно получаем значение в сантиметрах, а не в метрах, например, длина будет 1112 см, а ширина — 961. Для корректного ответа нужно перевести в метры или изначальные величины, или уже готовый результат.

1. Переводим в метры изначальные величины

Так как в 1 метре 100 сантиметров, нужно поделить сантиметры на 100, чтобы получить метры.

1112 / 100 = 11,12 м

961 / 100 = 9,61 м

11,12 х 9,61 = 106,9 м²

2. Переводим в метры результат

Так как в 1 квадратном метре 10000 квадратных сантиметров, конечный результат нужно поделить на 10000.

1112 х 961 = 1068632 см²

1068632 / 10000 = 106,9 м²

Обратите внимание! В обоих случаях результат получался с большим количеством знаков после запятой (106,8632 и т. д.). Мы округлили его по правилам округления, согласно которому цифра, записанная в выбранном разряде (у нас это десятые), не меняется, если за ней следует 0, 1, 2, 3 или 4 и увеличивается на один, если за ней следует 5,6,7,8 или 9. У нас за десятыми следует 6 сотых, поэтому мы увеличиваем цифру на 1, получая 106,9 вместо 106,8.

Расчет площади круглой комнаты

Не всегда удается выделить на плане исключительно прямоугольники. Сегодня все чаще строится жилье нестандартной конфигурации — с полукруглыми нишами и другими овальными элементами. Если у вас обнаружился элемент в виде круга, используйте формулу:

S комнаты = πR², где R – радиус. Число «Пи» в этом случае берется как 3,14.

Не забудьте, что круглая ниша у вас обрезана, поэтому результат нужно поделить на два, если у вас полукруг и т. д.

Арки считаются по двум формулам: круга и квадрата. Сначала на плане разделяете арку на полукруг и прямоугольный сегмент, потом рассчитываете обе площади и складываете их между собой.

Площадь треугольника

Как рассчитать площадь комнаты в м², если она треугольная? Для таких случаев используется формула Герона. Она выглядит так:

Площадь комнаты = √ (P(P – A) х (Р – В) х (Р – С))

В А, В и С в данном расчете — это длины сторон треугольника, площадь которого нужно определить. А Р является его полупериметром. Его нужно рассчитать заранее, сложив длину всех сторон и поделив ее на два. Формула выглядит так: Р = (А + В + С) / 2.

Как проходит расчет

Даже зная, как найти площадь комнаты в квадратных метрах, многие сомневаются, с чего начать в собственной квартире. В первую очередь вооружитесь калькулятором, рулеткой, карандашом и листом бумаги. Вам потребуется составить план помещения. Этот пункт можно пропустить, если у вас есть документы на квартиру, к которым обычно план приложен. В них, кстати, можно посмотреть общий метраж принадлежащего вам жилья.

Наше жилье редко бывает идеально квадратным или идеально прямоугольным. Обычно в помещении имеются ниши, выступы, вентиляционные конструкции или сантехнические элементы. Если вы пытаетесь понять, как посчитать квадратуру комнаты с нишами, то придется нарисовать их на плане.

Далее на получившемся рисунке поделите пространство на прямоугольники, треугольники, круги и замерьте их стороны. Не забывайте, что для покупки или продажи помещения площадь комнаты в квадратных метрах считается по полу. Если же вы планируете сделать ремонт и повесить натяжные потолки, расчет необходимо делать по потолку. Результаты могут незначительно отличаться из-за наличия труб, воздуховодов и др.

Когда все измерения записаны, подсчитайте площадь каждой из фигур отдельно и сложите все результаты. Если площадь считалась для себя, ее можно немного округлить.

Мы разобрали базовые формулы и постарались объяснить, как вычислить площадь комнаты в квадратных метрах. Надеемся, нам удалось вам помочь. Если же вы все еще не можете оценить размер квартиры, которую хотите продать или купить, обратитесь к нашим экспертам. Они помогут разобраться!

Прямоугольный воздуховод – обзор

1 ПОТОК ЖИДКОСТИ

Полностью разработанный профиль скорости для прямоугольных воздуховодов был определен с использованием аналогии с функцией напряжения теории упругости (Тимошенко и Гудье [72]) Драйдена и др. . [4] и Марко и Хан [70]. Рассмотрим поперечное сечение прямоугольного воздуховода, характеризующееся его соотношением сторон α * = 2 b /2 a , как показано на рис. 36, с направлением потока вдоль оси x (перпендикулярно плоскости бумаги. ).

РИС. 36. Прямоугольный воздуховод.

Профиль скорости, полученный в результате решения уравнения. (4) с граничным условием уравнения. (6) равно

(332) u = −16c1a2π3∑n = 1,3,… ∞1n3 (−1) (n − 1) / 2 [1 − ch (nπy / 2a) ch (nπb / 2a) ] cos (nπz2a)

(333) um = −c1a23 [1−192π5 (ab) ∑n = 1,3,… ∞1n5tanh (nπb2a)]

Этот профиль скорости отлично согласуется с экспериментальными результатами Холмса. и Vermeulen [383] и Muchnik et al. [384].

Поскольку уравнение. (332) связано со значительной вычислительной сложностью, Пурдей [124] предложил простую аппроксимацию в следующей форме для соотношения сторон α * ≤ 0.5:

(334) uumax = [1- (yb) n] [1- (za) m]

, где n = 2 и m получается, применяя принцип минимального рассеивания энергии, как 2.37, 3.78, 5.19, 6.60, 13.6 и ∞ для α * = 2 b / 2 a = 0.5, 1/3, 0.25, 0.20, 0.10 и 0 соответственно. Холмс и Вермёлен [383] представили значения m и n , основанные на экспериментальных измерениях градиента скорости на стене и площади под кривой профиля скорости.Натараджан и Лакшманан [385] решили уравнение импульса (4) методом конечных разностей и согласовали профиль скорости с эмпирическим уравнением (334), чтобы получить м и n как

(335) m = 1,7 +0,5 (α *) – 1,4

(336), (337) n = {2 для α * ≤1 / 32 + 0,3 (α * −1 / 3) для α * ≥1 / 3

Интегрирование уравнения. (334) по поперечному сечению воздуховода дает

(338) uum = (m + 1m) (n + 1n) [1− (yb) n] [1− (za) m]

(339) umaxum = ( m + 1m) (n + 1n)

. Значения m и n , полученные Натараджаном и Лакшмананом, профили продуктивности хорошо согласуются с экспериментальными результатами Холмса и Вермёлена [383].Приблизительное значение u _max / u _m по формуле. (339) находятся в пределах 0,9% от тех точных значений в Таблице 39. Натараджан и Лакшманан также представили в закрытом виде формулу для f Re как функции от α *, что находится в пределах ± 4,5% от точных значений в Таблице 42. Более точная формула для f Re представлена ​​формулой. (341).

ТАБЛИЦА 39. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КАНАЛЫ: u _макс. / u _м , K _d (∞) И K _e (∞) ДЛЯ ПОЛНОСТЬЮ РАЗРАБОТАННОГО ЛАМИНАРНОГО ПОТОКА13

(ИЗ LUNDGREN и др. [51])

ТАБЛИЦА 42. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КАНАЛЫ: f Re, Nu _H , Nu _T , 1 и Nu _{H 2} ДЛЯ ПОЛНОСТЬЮ РАЗРАБОТАННОГО ЛАМИНАРНОГО ПОТОКА, ДЛЯ ВСЕХ ЧЕТЫРЕХ СТЕН ПЕРЕДАЧА ТЕПЛА

(ИЗ ШАХА И ЛОНДОНА [13])

Lundgren et al. [51] определено u _max / u _m , K _d (∞) и K _e (∞), которые представлены в таблице 39.

Eckert and Ирвин [386 387] был одним из первых исследователей, которые определили значение [( K (∞) + 1] для прямоугольных и треугольных каналов.Их графические значения K (∞) для прямоугольных каналов варьировались от 2,0 для α * = 1 до 0,66 для α * = 0. Значения K (∞), полученные разными исследователями, сравниваются в таблице 40. Аналитические значения K (∞) Миллера и Хана [158] наиболее близко согласуются с экспериментальными значениями Beavers et al. [388]. K (∞) из Lundgren et al. [51] выше экспериментальных значений, как указано на стр. 43. Хан [154] предсказывает быстрое развитие потока, и его K (∞) также слишком высоки.

ТАБЛИЦА 40. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КАНАЛЫ: K (∞) ДЛЯ ПОЛНОСТЬЮ РАЗРАБОТАННОГО ЛАМИНАРНОГО ПОТОКА

прямоугольный вход

Hydrod

Длина

Hydrod. различных исследователей сравниваются в Таблице 41. L _hy ⁺ для всех данных в Таблице 41 определяется как безразмерная длина воздуховода, необходимая для достижения средней скорости, равной 99% от соответствующего полностью развернутого значения. L _hy ⁺ Вигинтона и Далтона [168] являются наиболее точными; результаты Флеминга и Воробья [166] основаны на графических результатах; у Хана [154] низкие из-за его рассчитанного быстрого развития потока; а у МакКомаса [48] слишком низкие, как упоминалось на стр. 42.

ТАБЛИЦА 41. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ КАНАЛЫ: Lhy + ДЛЯ ПОЛНОСТЬЮ РАЗРАБОТАННОГО ЛАМИНАРНОГО ПОТОКА

(340) fRe = −8c1a2um [1+ (a / b)] 2

Коэффициенты трения были точно рассчитаны по формуле. (340) Шаха и Лондона [13]. Поскольку ряд уравнения.(333) быстро сходится, семизначная точность была установлена ​​для f Re путем принятия до 30 членов. Результаты представлены в Таблице 42 и на Рис. 37. Коэффициенты f Re по Ши [108], определенные методом точечного согласования, превосходно согласуются с таковыми в Таблице 42. Коэффициенты f Re Таблицы 42 можно аппроксимировать следующим уравнением:

ФИГ. 37. Прямоугольные воздуховоды: f Re и K (∞) для полностью развитого ламинарного потока.

(341) fRe = 24 [1−1.3553α * + 1.9467α * 2−1.7012α * 3 + 0.9564α * 4−0.2537α * 5]

Это уравнение предсказывает f Re выше не более чем на 0,05% по сравнению с данными в таблице 42.

Rothfus et al. [389] представил полностью разработанный коэффициент трения как функцию аспектного отношения и числа Рейнольдса для ламинарного, переходного и турбулентного режимов течения. Для ламинарного потока представленные коэффициенты f Re такие же, как и в таблице 42.Соответствующие константы функциональных соотношений для переходного и турбулентного режимов течения были получены из экспериментальных данных и представлены графически.

Для полностью развитого потока коэффициент трения зависит не только от числа Рейнольдса (например, f Re = K _f , постоянная величина), но также зависит от формы поперечного сечения воздуховода ( см. Таблицу 138). Тирунараянан и Рамачандран ввели понятие фактора формы, как описано ниже, для корреляции коэффициентов f Re для прямоугольных каналов [390] и равнобедренных треугольных каналов [391].

Поле потока в некруглом воздуховоде с углами делится на столько областей потока, сколько углов. Предполагается, что на поток в каждой такой области влияет свой угол. Каждая область затем рассматривается как отдельный канал для потока с его характерным размером как длина пути наименьшего сопротивления сдвигу в поле потока, соединяющего угол и точку максимальной скорости. Средний характерный размер некруглого воздуховода, B¯, принимается как среднее арифметическое характерных размеров всех областей потока.Коэффициент формы , характеризующий геометрию воздуховода, определяется как отношение вышеуказанного среднего размера к периметру воздуховода.

Прямоугольный воздуховод, показанный на рис. 36, имеет четыре идентичных области потока, одна из которых – OABC. Характерным размером для области OABC является линия ODB. Исходя из геометрии,

(342) ODB = a + b (2−1) = B¯

(343) B¯P = a + b (2−1) 4 (a + b) = 1 + α * (2−1) 4 (1 + α *)

Тирунараян и Рамачандран [390] получили следующую корреляцию для прямоугольных каналов:

(344) fRe = 14.227 + 1402,5 (B¯P − 28) 1,90

Коэффициенты f Re, рассчитанные по этому уравнению, немного ниже, чем в таблице 42, с максимальной разницей всего 1,7% для прямоугольного воздуховода α * = 0,2.

Полностью развитый градиент давления в воздуховоде зависит от площади поверхности контакта. Отношение полностью развитого градиента давления в прямоугольном воздуховоде к градиенту давления в круглом воздуховоде с той же площадью потока будет тогда зависеть от отношения периметра. Для этого Натараджан и Лакшманан [392] предложили уравнение

(345) (dp / dL) r (dp / dL) c = 0.861 (PrPc) 2,75

, где суффиксы r и c обозначают прямоугольные и круглые воздуховоды соответственно. Экспериментальные значения f Re нескольких исследователей, на которые ссылаются Rothfus et al. [389], согласны с формулой. (345) в пределах 4%. Из этого уравнения очевидно, что падение давления в прямоугольном воздуховоде с любым соотношением сторон больше, чем в круглом воздуховоде с той же площадью поперечного сечения; коэффициент перепада давления составляет 1,20 и 4,30 для α * = 1 и 0,125 соответственно.Уравнение (345) можно выразить через f Re и α *, используя ( f Re) _c = 16, как

(346) (fRe) r = 8,968 (1 + α * α * ) 0,75

Это уравнение согласуется с коэффициентами f Re из таблицы 42 в пределах 6% для α * ≥ 0,125.

Расчет, chsy, диаметр, гидравлический, продолговатый, канальный, воздушный, проточный, эквивалент

Формулы, установленные для расчета потери давления: устанавливается для воздуховодов круглого сечения.Это лучшая форма адаптирован, потому что дает наибольшее сечение по заданному периметру.

На практике, например, по причинам непроходимости или эстетики, встречается с другими формами сетей, используемых, в частности, для передачи воздух, очищенный в установках распределения кондиционирования.

Для этого следует прибегнуть к концепции гидравлического диаметра, соответствующего к эквивалентному диаметру или действительно используются в случае круглого канал.

Чеси около 1820 г. установил теоретическое соотношение для протоков неуказанная форма:

с:

• D = Диаметр гидравлический
• S = сечение воздуховода
• P = периметр воздуховода

На основе формулы Чеси гидравлический диаметр для прямоугольный воздуховод рассчитывается с помощью следующего выражения:

С:

• a = Ширина воздуховода
• b = Высота воздуховода

Если в турбулентном потоке средняя скорость практически однородна в любой точке участка трубопровода при ламинарном потоке, т. е. значительно меньше.

Рекомендуется проявлять большую осмотрительность, когда планируешь прибегать к концепции диаметра гидравлического в случае ламинарного поток.

По этой причине полезно использовать другие формулы вычисления основан на концепции эквивалентного диаметра.

В случае использования трубопровода прямоугольного сечения эквивалентный диаметр можно получить, например, выражением ASHRAE:

В случае использования продолговатых воздуховодов эквивалентный диаметр составляет получено выражением ASHRAE:

С:

• a = Ширина воздуховода (особенно большой диаметр для продолговатый воздуховод)
• b = Высота воздуховода (в частности, малый диаметр для продолговатый воздуховод)

Последнее обновление:

Создание калькуляторов воздуховодов – HVAC / R и солнечная энергетика

Вычислители воздуховодов – очень полезный инструмент для определения размеров воздуховодов.Вы можете использовать эти расчеты, чтобы найти правильный размер воздуховода на основе CFM или FPM. Расчеты также позволяют легко найти квадратный эквивалент круглого воздуховода или круглый эквивалент квадратного воздуховода.

Формулы для определения размеров воздуховодов

Используйте следующую формулу для определения размера воздуховода для надлежащего CFM:
CFM = Площадь * FPM

Пример: 12 * 12 воздуховодов при 750 футах в минуту; 12 * 12 = 1 кв. Фут
1 кв. Фут * 750 футов в минуту = 750 кубических футов в минуту

Используйте следующую формулу, чтобы изменить форму воздуховода с круглой на квадратную:
Площадь круга = πr²
Площадь / длина = ширина

Пример. Преобразование круглого воздуховода 12 дюймов в квадратный канал глубиной 10 дюймов или прямоугольный воздуховод
.

Площадь круга диаметром 12 дюймов = π6² = 113 кв. Дюймов (закругленная)
113/10 = 11,3
Круглый воздуховод 12 дюймов = прямоугольный воздуховод 10 * 11,3. Используйте прямоугольный воздуховод 10 * 12
.

Используйте следующую формулу, чтобы изменить форму воздуховода с квадратной на круглую:
2 (квадратный корень [площадь / π]) = диаметр

Пример. Преобразование квадратного воздуховода 10 * 10 в эквивалентный круглый воздуховод
.
Площадь = 10 * 10 = 100 кв. IN
2 (квадратный корень [100 / 3,14159]) = 2 (квадратный корень [31.83])
= 2 (5,6418) 5 11,28

Квадратный воздуховод 10 * 10 = круглый воздуховод 11,28 ″. Используйте стандартный воздуховод
диаметром 12 дюймов.

Указания по выбору размеров воздуховодов

Рассчитайте площадь для квадрата или прямоугольника, используя (длина * ширина).

Рассчитайте площадь скругления, используя (π * радиус²).

При расчете размеров воздуховодов помните, что воздуховоды не делаются стандартными круглыми 11,5 дюйма или прямоугольными 12,375 * 14,24 дюйма, поэтому вам необходимо округлить размер до ближайшего четного числа, в результате чего получится круглый диаметр 12 дюймов и Воздуховод прямоугольный 12 * 14.

Каждый раз, когда вы изменяете размер воздуховода по сравнению с размером, указанным в инженерном проекте, это должно быть сделано с целью улучшения конструктивности. По возможности рекомендуется использовать проект инженера, если вы не можете сделать это из-за полевых условий. Если полевые условия не позволяют рассчитать размер, вам необходимо написать запрос на информацию (RFI), чтобы проинформировать инженера о вносимых изменениях.

7 причин, почему круглые воздуховоды лучше прямоугольных

Система воздуховодов является важнейшим компонентом техники кондиционирования и вентиляции. Его функция состоит в том, чтобы передавать отрегулированный воздух к оконечному оборудованию с максимальной эффективностью в соответствии с расчетным потоком.

Обычно поперечное сечение воздуховода имеет три формы: прямоугольную, круглую и сплюснутую.

Изготовление воздуховодов прямоугольного сечения обычно осуществляется путем клепки четырех стальных пластин. Круглый воздуховод изготавливается путем наматывания стальной пластины шириной 137 мм на спирально-формовочной машине.Сплюснутые протоки встречаются относительно редко. Обычно они образуются путем сжатия воздуховодов круглого сечения.

До 1960 года из-за простоты производственного процесса и небольшого пространства для установки в большинстве систем вентиляции использовались прямоугольные воздуховоды.

С успешной разработкой машин для формовки больших спиральных круглых каналов большое количество инженерных примеров доказало, что круглые воздуховоды намного лучше прямоугольных с точки зрения экономии и других технических параметров.

Большое количество воздуховодов из волокнистой ткани, представленных в настоящее время на рынке, представляют собой системы распределения воздуха, которые объединяют такие функции, как вентиляционные отверстия, каналы подачи воздуха, камеры статического давления, теплоизоляционные материалы и демпферы. Преимущества точной и равномерной подачи воздуха, легкого монтажного блока, высокого внешнего вида, антибактериальной устойчивости и устойчивости к плесени были получены пользователями и широко используются.

Формы воздуховодов из волокнистой ткани могут быть круглыми, полукруглыми, четвертькруглыми, овальными и полуовальными, чтобы соответствовать требованиям различных строительных конструкций.

Канал круглого сечения из ткани

Таблица 1: Ежегодная доля рынка круглых воздуховодов:

С точки зрения перспективы В рамках экономического анализа все затраты на систему воздуховодов в здании на протяжении всего срока службы можно разделить на:

1. Первоначальные инвестиции: включая затраты на проектирование, материалы и установку, затраты на площадь, затраты на ввод в эксплуатацию и т. д.
2. Операционные расходы: включая заработную плату персонала, затраты на электроэнергию и техническое обслуживание.
3. Стоимость обновления: Включая стоимость ремонта и замены изношенных деталей.

Результаты зарубежных исследований показывают, что по многим параметрам системы круглых воздуховодов работают лучше, чем системы прямоугольных воздуховодов. В этой статье будут обобщены результаты этих исследований и сделана попытка сосредоточить сравнение на экономическом сравнении систем воздуховодов. В то же время, поскольку стоимость обновления составляет небольшую часть общей стоимости при нормальных обстоятельствах, эта часть стоимости будет проигнорирована в данном обсуждении.

Отчасти причина того, почему первоначальные инвестиции, необходимые для системы круглых воздуховодов ниже, чем для системы прямоугольных воздуховодов, заключаются в следующем:

• Круглый воздуховод проще в производстве и транспорт.
• Компоненты и фитинги круглого воздуховода строго стандартизированы.
• Конструктивно круглые воздуховоды лучше выдерживают давление без деформации. Прямоугольные воздуховоды требуют большего количества болтов, заклепок, опорных балок и других мер усиления.
• При том же гидравлическом диаметре количество металла, необходимое для изготовления круглого воздуховода, меньше, чем прямоугольного воздуховода. Чем больше соотношение сторон прямоугольного воздуховода, тем выше расход металла.
• Подвесная конструкция круглого воздуховода проще в установке, чем прямоугольный воздуховод. В «Правилах строительства и приемки работ по вентиляции и кондиционированию воздуха» GB50243-2002 также указано, что расстояние между подвесами для прямоугольных воздуховодов с длинной стороной более 400 мм составляет 4 м. , а расстояние между спиральными воздуховодами увеличено до 5 м.
• Точка измерения для измерения объема воздуха круглого воздуховода меньше, чем у прямоугольного воздуховода, поэтому, когда система воздуховодов сбалансирована, стоимость ввода в эксплуатацию также будет меньше, чем у прямоугольного воздуховода.
• Круглый воздуховод может значительно снизить проникновение низкочастотного шума в комнату. Следовательно, можно уменьшить шумоподавляющее оборудование.

Мы разработали две проектные схемы системы вентиляции большого помещения с использованием воздуховодов круглого и прямоугольного сечения, а также сравнили высоту потери давления в системе и соответствующие экономические параметры.См. Рисунок 1 (Примечание: экономический анализ основан на ценах на рынке Скандинавии за год).

Результаты расчетов показывают, что при тех же условиях конечного оборудования общая стоимость монтажа круглого воздуховода составляет только половину от прямоугольного воздуховода, а стоимость материала круглого воздуховода составляет 80% от прямоугольного воздуховода.

Рисунок 1: Сравнение проектных схем воздуховодов

(A) Круглый воздуховод (B) Прямоугольный воздуховод

Экономический анализ пространства, занимаемого системой воздуховодов, затруднен, поскольку он зависит от конструкции и назначения здания.

Вообще говоря, одна из основных причин использования прямоугольных воздуховодов – это экономия места.Но на самом деле для прямоугольных воздуховодов с близким соотношением сторон фактическая площадь, занимаемая ими, больше, чем у круглых воздуховодов. Это в основном связано с тем, что для прямоугольных воздуховодов для соединения требуются фланцы, а высота кромок фланцев обычно превышает 20 мм, см. Рисунок 2 (A).

Современный спиральный воздуховод можно соединять со стандартной гибкостью, см. Рисунок 2 (B).

Этот метод не только не требует дополнительного места, но и проще в установке. Следовательно, для прямоугольных воздуховодов с соотношением сторон, близким к 1, преимущества круглых воздуховодов не могут быть заменены.

Рисунок 2: Сравнение схемы соединения воздуховода

(A) Прямоугольный воздуховод (B) Круглый воздуховод

Вместо прямоугольных воздуховодов с большим соотношением сторон можно использовать несколько круглых воздуховодов, как показано на Рисунке 3. Это Альтернатива может значительно упростить контроль объема воздуха.

При этом значительно снизятся и затраты на установку.

Хотя стоимость материалов может увеличиться, однако обследование показало, что при этой схеме первоначальные вложения почти такие же, как и при прямоугольном воздуховоде.

Рисунок 3: Альтернативный план замены прямоугольного воздуховода 550 мм × 150 мм двумя круглыми воздуховодами D = 200 мм

При нормальных обстоятельствах большая часть эксплуатационных расходов на воздух системы кондиционирования – потребление энергии.

Затраты на энергию включают энергию, потребляемую для нагрева или охлаждения воздуха, а также для транспортировки этого воздуха к конечному оборудованию.

Если вся система воздуховодов хорошо изолирована, утечка воздуха из воздуховода становится важным источником избыточного потребления энергии.

Для системы воздуховодов вентилятор обеспечивает циркуляцию энергии, и давление ветра вентилятора обычно не превышает 650 Па.

Не считая потери давления в оконечном оборудовании вентиляционной установки, доступный напор всей системы воздуховодов составляет около 200–300 Па.

Таким образом, вам следует избегать больших потерь напора в системе воздуховодов. В то же время количество утечки воздуха также напрямую влияет на выбор мощности вентилятора. Согласно теореме вентилятора, мощность вентилятора пропорциональна кубу объема воздуха, то есть, если уровень утечки воздуха через воздуховод составляет 6%, мощность вентилятора увеличится на 20%, а скорость утечки спирального кругового воздуха труба намного меньше, чем у прямоугольной воздуховода.

Скорость утечки воздуха в воздуховоде можно рассчитать по следующей формуле:

• f _ref = уровень утечки по площади
• q _vl = утечка воздуха
• A = площадь поверхности воздуховода
• K = постоянная утечки воздуха
• △ p _ref = разница давлений между воздуховодом и наружным воздухом

В Европе герметичность воздуховодов делится на четыре уровня (A, B, C, D) в соответствии с постоянной утечки воздуха.

В таблице 2 показаны максимально допустимые константы утечки воздуха для соответствующих марок.

Таблица 2: Классификация воздухонепроницаемости в европейских системах воздуховодов

По сравнению с круглыми воздуховодами для соединения прямоугольных воздуховодов требуется гораздо больше болтов и заклепок, поэтому утечка воздуха неизбежно намного больше.

Рисунок 4 представляет собой набор данных измерений в Бельгии. Данные показывают, что средняя скорость утечки прямоугольных каналов в 7 раз выше, чем у круглых.

«Нормы строительства и приемки работ по вентиляции и кондиционированию воздуха» GB50243-2002 также гласят, что допустимая утечка воздуха в воздуховодах круглого сечения составляет 50% от утечки воздуха в воздуховодах прямоугольного сечения.

Рисунок 4: Измерения скорости утечки воздуха в 21 бельгийском здании (Carrié et al, 1999)

Гидравлический эквивалент непосредственно используется для оценки потери давления в системе прямоугольных воздуховодов для воздуховодов с таким же гидравлическим эквивалентным диаметром. Несмотря на разную форму поперечного сечения, они все равно имеют одинаковую потерю давления на всем пути.

Рис. 5 Сравнение потерь давления в воздуховоде круглого сечения (D = 0,5 м, U = 5 м / с, ∑ = 0,15 мм) и прямоугольном воздуховоде с той же площадью и расходом.

Очевидно, что в этом случае потеря давления в прямоугольном воздуховоде намного больше, чем в круглом воздуховоде, и по мере увеличения удлинения воздуховода потеря давления увеличивается.Это значит, что мощность вентилятора должна быть больше.

Рисунок 5: Сравнение потерь давления между прямоугольным и круглым воздуховодами при постоянном расходе и скорости потока (расход = 1 м³ / с, v = 5 м / с)

Концепция «гидравлического эквивалентного диаметра» основана на предположение, что среднее напряжение сдвига вдоль границы прямоугольного воздуховода должно быть согласованным. Другими словами, изокинетическая линия должна быть параллельна границе воздуховода, но фактические результаты измерений показывают, что в прямоугольном воздуховоде градиент скорости вдоль диагональной линии затухает медленнее всего, а градиент скорости вдоль центральной линии затухает самым медленным. .Поэтому теоретически гидравлический эквивалентный диаметр следует использовать с осторожностью в следующих двух случаях.

• Поток слишком мал, и поле потока не может достичь состояния полного турбулентного состояния.
• Сечение трубы далеко от круга, то есть прямоугольника с большим соотношением длины к ширине.

Экспериментальные данные также ставят под сомнение универсальность гидравлического эквивалентного диаметра. ДЖОНС провел серию экспериментов по потере давления в гладких прямоугольных воздуховодах.Я повторно проанализировал его экспериментальные данные, как показано на рисунке 6. Несмотря на отсутствие данных для 10 <соотношение сторон <25, данные на рисунке 6 по-прежнему убедительно свидетельствуют о монотонно возрастающем влиянии отношения длины к ширине на потерю гидравлического эквивалентного диаметра давления. Эксперименты Григсетала с грубыми прямоугольными воздуховодами дали аналогичные результаты.

Рисунок 6: Сравнение потерь давления между гладким прямоугольным воздуховодом и круглым воздуховодом с различным соотношением длины и ширины

Во избежание проблем в зданиях необходимо регулярно чистить воздуховоды. Методы уборки включают сухой (с помощью пылесоса и щетки) или влажный (с помощью длинной швабры). В обоих случаях чистить круглые воздуховоды проще, чем прямоугольные.

Экономический анализ систем воздуховодов – сложная задача. При этом необходимо учитывать множество факторов, а срок службы системы воздуховодов может превышать десять лет.В этом случае небольшое улучшение дизайна и качества может повысить рентабельность инвестиций. В связи с этим использование воздуховодов круглого сечения должно быть более экономичным решением.

Наконец, следует отметить, что из соображений тишины и простора прямоугольные воздуховоды по-прежнему рекомендуются для некоторых крупнопоточных и крупногабаритных частей системы воздуховодов, таких как впускные отверстия для всасывания свежего воздуха и устройства для обработки воздуха. торговые точки.

Прямоугольные воздуховоды – эквивалентный диаметр

Несмотря на то, что круглые воздуховоды требуют наименьшего количества материала для данной скорости потока и допустимый перепад давления, прямоугольные воздуховоды обычно предпочтительны на практике, так как они легко вписываются в конструкцию здания, занимая меньше места, и они также легко изготовить.Отношение двух сторон «a» и «b» прямоугольника (a / b) равно называется соотношение сторон воздуховода. Поскольку квадратные воздуховоды с соотношением сторон 1,0 близок по характеристикам к воздуховоду круглого сечения, предпочтительно использовать максимально близкое соотношение сторон к единству, насколько это возможно для лучшей производительности.

Таблицу трения для воздуховодов круглого сечения можно использовать для оценки падение давления в прямоугольном воздуховоде эквивалентного диаметра. А Прямоугольный воздуховод считается эквивалентным круглому воздуховоду, если объемный расход Qair и падение давления на трение на единицу длины (ΔPf / L) одинаковы для оба.Приравнивая эти два параметра для воздуховода прямоугольного сечения и эквивалентного воздуховод круглого сечения, можно показать, что эквивалентный диаметр определяется по формуле:

Вышеприведенное уравнение действительно для формата изображения, меньшего или равного к 1: 8. Таким образом, исходя из известных значений двух сторон воздуховода «a» и «b», можно найти эквивалентный диаметр Deq. Из эквивалентного диаметра и расхода воздуха можно оценить падение давления на единицу длины при трении с помощью диаграммы трения.Однако при использовании эквивалентного диаметра и расхода чтобы найти падение давления на трение из диаграммы, значения скорости, указанные на диаграммы не являются фактическими скоростями. Фактические скорости должны быть получены из расход и фактическая площадь поперечного сечения прямоугольного воздуховода. Если прямоугольный воздуховод должен быть рассчитан на заданный расход и заданное трение перепад давления, то можно сначала найти эквивалентный диаметр из таблицы трения, а затем найти требуемые размеры воздуховода либо путем фиксации соотношение сторон или одну из сторон.

• СЛЕДИТЬ • ПОДЕЛИТЬСЯ • ОТЧЕТ

Пересечение воздуховодов для определения средней скорости и объема воздуха – Блог Dwyer Instruments

Скорость воздушного потока в воздуховоде неодинакова по поперечному сечению воздуховода. Это связано с тем, что трение о стенки воздуховода приводит к тому, что скорость воздуха по бокам 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 при диаметрах воздуховода не менее 8 и 1/2 на входе и 1 и 1/2 диаметров канала после любого устройства или проникновения, которое может вызвать турбулентность.

Исходя из этих условий, скорость воздуха должна быть усреднена по поперечному сечению воздуховода, чтобы получить точное измерение. Чтобы получить среднюю скорость воздуха, по поперечному сечению воздуховода берется формальный набор точек измерения. Они известны как показания хода. Существует два основных режима считывания показаний траверса: равноплощадочный и логарифмически линейный.

Для прямоугольных воздуховодов методом равных площадей поперечное сечение делится на маленькие прямоугольники равной площади. Скорость берется в центральной точке каждого из этих прямоугольников, а затем усредняется для получения скорости в воздуховоде.

При использовании этого метода минимальное количество точек считывания составляет 16, а максимальное – 64. Если снимается менее 64 точек считывания, 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 снятия четырех показаний, пересекающих ширину или высоту воздуховода.Точки чтения находятся в центре каждого прямоугольника.

Для круглых воздуховодов, использующих метод равных площадей, скоростное давление следует брать в центре равных концентрических площадей и усреднять. В показанном примере просверливаются два отверстия по средней линии воздуховода. Один набор точек считывания берется по вертикали, а второй – по горизонтали.

Если диаметр воздуховода больше 14 дюймов, используйте 20 точек отсчета; если он составляет от 10 до 14 дюймов в диаметре, используйте 16 точек отсчета; и если он меньше 10 дюймов в диаметре, используйте 10 точек считывания с половиной точек на каждой плоскости считывания.Площадки 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 погружения каждого показания в соответствии с радиусом воздуховода.

При использовании трубки Пито скорость прямо пропорциональна скоростному давлению и может быть рассчитана по формуле, показанной для воздуха с V (скорость), d (плотность воздуха в приложении) и hv ( скорость давления от измерительного устройства).

По скорости легко вычислить объемный расход, если расход Q равен скорости, умноженной на площадь поперечного сечения воздуховода или трубы.

Компания Dwyer Instruments, Inc. имеет на веб-сайте калькулятор скорости и расхода воздуха. Его также можно загрузить как мобильное приложение для устройств iOS® и Android®. Этот калькулятор будет использовать скоростное давление для расчета скорости и расчета объемного расхода воздуха с учетом площади поперечного сечения. Он также предлагает возможность корректировать плотность воздуха в зависимости от уровня влажности.

Для получения более подробной информации, пожалуйста, ознакомьтесь с Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHREA), Национальным бюро экологического баланса (NEBB), стандартами Международной ассоциации движения и контроля воздуха (AMCA) или Национальным советом по балансировке (NBC).

| Смачиваемый периметр

Если вы хотите найти гидравлический радиус в расчетах расхода в трубе, то этот калькулятор гидравлического радиуса – это то, что вам нужно. Мы собрали в общей сложности пять уравнений гидравлического радиуса для различных форм каналов: прямоугольник, трапеция, треугольник и труба с разным уровнем заполнения – этот инструмент определенно не несбыточная мечта!

Войдите и узнайте, в чем разница между диаметром более влажного и гидравлическим радиусом трубы или любой другой формы канала в этом отношении!

Что такое гидравлический радиус?

Гидравлический радиус, R , определяется как отношение площади поперечного сечения потока, A , к периметру смачиваемого канала, P :

R = A / P

Например, представьте, что у вас есть прямоугольный канал, такой же, как на изображении.Площадь потока будет равна ширине канала b , умноженной на глубину потока, y .

С другой стороны, смоченный периметр – это просто общая длина стенок канала, которые контактируют с жидкостью . В случае прямоугольного канала это сумма b + y + y .

Как рассчитать смоченный периметр трубы?

Смачиваемый периметр трубы – это часть всего периметра трубы, которая контактирует с текущей жидкостью (например, водой).Рассчитать это для полной трубы очень просто – она ​​равна общему периметру трубы:

P = 2πr

Если ваша труба заполнена только наполовину, смоченный периметр будет равен половине всего периметра:

P = πr

Что произойдет, если труба заполнена не совсем или наполовину? В этом случае смоченный периметр равен длине дуги, соответствующей центральному углу θ, как показано на рисунке.

θ = 2 * arccos [(r - h) / r]

P = r * θ

Уравнение гидравлического радиуса для прямоугольного, трапециевидного и треугольного канала

Этот гидравлический калькулятор радиуса может использоваться для каналов различной формы, включая прямоугольники, трапеции и треугольники.Давайте проанализируем их более подробно, чтобы выяснить, какие уравнения гидравлического радиуса можно использовать в каждом конкретном случае.

1. Канал прямоугольный

В случае прямоугольного канала формулы очень просты. Гидравлический радиус просто равен площади прямоугольника, деленной на периметр смачивания, как объяснено в первом примере:

R = A / P = (b * y) / (b + y + y) = (b * y) / (b + 2y)

Вот и все – вы можете использовать эту формулу, чтобы найти гидравлический радиус прямоугольного открытого канала.

2. Канал трапециевидный

A = y * (B + b) / 2

Мы можем упростить эту формулу, используя значение наклона z , определяемое как усиление ширины канала на каждую единицу его глубины (градиент непараллельных сторон трапазоида). Подобно правилу треугольника, увеличение ширины на одной стороне трапеции составляет zy , и, следовательно, B = b + 2zy .Затем

A = by + y²z

Смачиваемый периметр равен b и длинам двух наклонных сторон канала. Используя теорему Пифагора, находим:

P = b + 2 * y * √ (1 + z²)

Отсюда можно сделать вывод, что:

R = A / P = (by + y²z) / [b + 2 * y * √ (1 + z²)]

3. Канал треугольный

Мы можем записать площадь треугольника двумя способами: одним способом, использующим стороны треугольника, и другим, который использует наклон, z :

A = B * y / 2 = y²z

Смоченный периметр треугольника аналогичен периметру трапеции, но на этот раз мы суммируем только наклонные стороны канала:

P = 2 * y * √ (1 + z²)

Наконец, мы приходим к уравнению гидравлического радиуса треугольника:

R = A / P = y²z / [2 * y * √ (1 + z²)] = yz / [2 * √ (1 + z²)]

Гидравлический радиус трубы

Остальные четыре параметра в нашем гидравлическом калькуляторе радиуса помогают анализировать трубы.Поскольку формулы различаются, мы выделили два разных случая: канал заполнен, а другой – меньше, чем заполнен.

1. Труба полная

Нет ничего проще, чем найти гидравлический радиус трубы, полностью заполненной жидкостью. Все, что вам нужно сделать, это использовать формулы для площади и периметра круга!

R = A / P = πr² / 2πr = r / 2

Как видите, гидравлический радиус полной трубы равен половине ее радиуса .

2. Трубка (неполная)

Проблема немного усложняется, когда труба заполнена только частично. Мы уже рассчитали этот смачиваемый периметр по смачиваемому периметру участка трубы:

P = r * θ , где центральный угол θ = 2 * arccos [(r - h) / r]

А что насчет области тогда? Вы можете использовать формулу для площади сегмента круга:

A = r² * (θ - sin (θ)) / 2

Комбинируя эти два, мы находим уравнение гидравлического радиуса:

R = A / P = [r² * (θ - sin (θ)) / 2] / (r * θ)

Это настоящая формула! К счастью, вы можете использовать этот удобный гидравлический калькулятор радиуса вместо того, чтобы тщательно выполнять все вычисления вручную;)