Аэродинамический расчет системы вентиляции | Техническая библиотека ПромВентХолод
Целью аэродинамического расчета является определение потерь давления (сопротивления) движению воздуха во всех элементах системы вентиляции – воздуховодах, их фасонных элементах, решетках, диффузорах, воздухонагревателях и других. Зная общую величину этих потерь, можно подобрать вентилятор, способный обеспечить необходимый расход воздуха. Различают прямую и обратную задачи аэродинамического расчета. Прямая задача решается при проектировании вновь создаваемых систем вентиляции, состоит в определении площади сечения всех участков системы при заданном расходе через них. Обратная задача – определение расхода воздуха при заданной площади сечения эксплуатируемых или реконструируемых систем вентиляции. В таких случаях для достижения требуемого расхода достаточно изменения частоты вращения вентилятора или его замены на другой типоразмер.
Аэродинамический расчет начинают после определения кратности воздухообмена помещений и принятия решения по трассировке (схеме прокладки) воздуховодов и каналов. Кратность воздухообмена является количественной характеристикой работы системы вентиляции, показывает, сколько раз в течение 1-го часа объем воздуха помещения полностью заменится новым. Кратность зависит от характеристик помещения, его назначения и может отличаться в несколько раз. Перед началом аэродинамического расчета создается схема системы в аксонометрической проекции и масштабе М 1:100. На схеме выделяют основные элементы системы: воздуховоды, их фасонные части, фильтры, шумоглушители, клапана, воздухонагреватели, вентиляторы, решетки и другие. По этой схеме, строительным планам помещений определяют длину отдельных ветвей. Схему делят на расчетные участки, которые имеют постоянный расход воздуха. Границами расчетных участков являются фасонные элементы – отводы, тройники и прочие. Определяют расход на каждом участке, наносят его, длину, номер участка на схему. Далее выбирают магистраль – наиболее длинную цепь последовательно расположенных участков, считая от начала системы до самого удаленного ответвления. Если в системе несколько магистралей одинаковой длины, то главной выбирают с большим расходом. Принимается форма поперечного сечения воздуховодов – круглая, прямоугольная или квадратная. Потери давления на участках зависят от скорости воздуха и состоят из: потерь на трение и в местных сопротивлениях. Общие потери давления системы вентиляции равны потерям магистрали и состоят из суммы потерь всех ее расчетных участков. Выбирают направление расчета – от самого дальнего участка до вентилятора.
Рассчитывают площадь сечения воздуховода F = Q / v рек, м². Здесь Q – расход воздуха, м³/с, v рек – рекомендуемая скорость воздуха, м/с (справочная величина).
По площади F определяют диаметр D (для круглой формы) или высоту A и ширину B (для прямоугольной) воздуховода, м. Полученные величины округляют до ближайшего большего стандартного размера, т.е.
Пересчитывают фактические площадь сечения F факт и скорость v факт.
Для прямоугольного воздуховода определяют т.н. эквивалентный диаметр DL = (2A ст* B ст) / (A ст + B ст), м.
Определяют величину критерия подобия Рейнольдса Re = 64100* D ст* v факт. Для прямоугольной формы D L = D ст.
Коэффициент трения λ тр = 0,3164 ⁄ Re-0,25 при Re≤60000, λ тр = 0,1266 ⁄ Re-0,167 при Re>60000.
Коэффициент местного сопротивления λм зависит от их типа, количества и выбирается из справочников.
Потери давления на расчетном участке Р = ((λтр*L) / Dст + λм) *0,6* v2 факт, Па. Здесь L – длина расчетного участка.
Суммируя потери давления участков, получим потери магистрали и системы вентиляции.
Зная потери давления системы, выбирают вентилятор. Создаваемое им давление и расход воздуха принимаются с 10 % запасом. По его аэродинамической характеристике, представленной фирмой-изготовителем, определяют величину коэффициента полезного действия (КПД) n.
Подсчитывают N = (Q вент * P вент) / (3600 * 1000 * n), кВт, мощность, потребляемую электродвигателем вентилятора, сравнивают ее с данными изготовителя. Здесь Q вент, P вент – расход воздуха и давление, создаваемое вентилятором.
Также рекомендуем Вам следующий материал:
Специалисты рекомендуют
www.promventholod.ru
| Аэродинамика | ||
| Массовый расход воздуха | – | ● |
| Объемный расход воздуха | – | ● |
| Подбор диаметра воздуховода | – | ● |
| Подбор размеров воздуховода | – | ● |
| Диаметр круглой диафрагмы | – | ● |
| Размеры прямоугольной диафрагмы | – | ● |
| Скорость воздуха по площади | – | ● |
| Расход воздуха по площади | – | ● |
| Скорость воздуха по диаметру воздуховода | ● | ● |
| Скорость воздуха по размерам воздуховода | ● | ● |
| Расход воздуха по диаметру воздуховода | ● | ● |
| Расход воздуха по размерам воздуховода | ● | ● |
| Потери давления на трение в круглом воздуховоде | ● | ● |
| Потери давления на трение в прямоугольном воздуховоде | ● | ● |
| Потери давления в местных сопротивлениях | ● | ● |
| Гидравлика | ||
| Расход жидкости по мощности. Вода | – | ● |
| Расход жидкости по мощности. Гликоль | – | ● |
| Мощность по диаметру трубопровода. Гликоль | – | ● |
| Мощность по расходу жидкости. Вода | – | ● |
| Мощность по расходу жидкости. Гликоль | – | ● |
| Подбор диаметра трубопровода по расходу жидкости | – | ● |
| Подбор диаметра трубопровода по мощности. Вода | – | ● |
| Подбор диаметра трубопровода по мощности. Гликоль | – | ● |
| Потери давления на трение в трубопроводе. Гликоль | – | ● |
| Потери давления в местных сопротивлениях. Гликоль | – | ● |
| Диаметр дросселирующей шайбы. Вода | – | ● |
| Kv клапана | – | ● |
| Изменение объема системы. Вода | – | ● |
| Изменение объема системы. Гликоль | – | ● |
| Тепловое удлинение трубопровода | – | ● |
| Скорость жидкости | ● | ● |
| Расход жидкости по диаметру трубопровода | ● | ● |
| Мощность по диаметру трубопровода. Вода | ● | ● |
| Потери давления на трение в трубопроводе. Вода | ● | ● |
| Потери давления в местных сопротивлениях. Вода | ● | ● |
| Потери давления на клапане | ● | ● |
| Отопление | ||
| Сопротивление теплопередаче ограждения из двух материалов | – | ● |
| Сопротивление теплопередаче ограждения из одного материала | ● | ● |
| Температура внутренней поверхности ограждения | ● | ● |
| Вентиляция | ||
| Мощность на охлаждение воздуха по температуре теплообменника | – | ● |
| Мощность на охлаждение воздуха по относительной влажности | – | ● |
| Мощность на охлаждение воздуха по энтальпии | – | ● |
| Мощность электродвигателя вентилятора | – | ● |
| Располагаемое давления естественной вентиляции | – | ● |
| Расход воды на пароувлажнение воздуха | – | ● |
| Мощность на пароувлажнение воздуха | – | ● |
| Мощность на нагрев воздуха | ● | ● |
| Расход воздуха по тепловыделениям | ● | ● |
| Расход воздуха по влаговыделениям | ● | ● |
| Свойства воздуха | ||
| Температура смеси воздуха | – | ● |
| Влагосодержание смеси воздуха | – | ● |
| Энтальпия смеси воздуха | – | ● |
| Относительная влажность смеси воздуха | – | ● |
| Давление насыщения пара по температуре | – | ● |
| Давление насыщения пара по влагосодержанию | – | ● |
| Барометрическое давление | – | ● |
| Парциальное давление | – | ● |
| Температура точки росы | – | ● |
| Плотность воздуха | – | ● |
| Удельная теплоёмкость воздуха | – | ● |
| Температура влажного термометра по относительной влажности | – | ● |
| Температура влажного термометра по энтальпии | – | ● |
| Влагосодержание воздуха по энтальпии | ● | ● |
| Влагосодержание воздуха по относительной влажности | ● | ● |
| Энтальпия воздуха по влагосодержанию | ● | ● |
| Энтальпия воздуха по относительной влажности | ● | ● |
| Относительная влажность воздуха по влагосодержанию | ● | ● |
| Относительная влажность воздуха по энтальпии | ● | ● |
| Свойства жидкости | ||
| Температура замерзания. Гликоль | ● | ● |
| Плотность. Вода | ● | ● |
| Плотность. Гликоль | ● | ● |
| Удельная теплоёмкость. Вода | ● | ● |
| Удельная теплоёмкость. Гликоль | ● | ● |
| Кинематическая вязкость. Вода | ● | ● |
| Кинематическая вязкость. Гликоль | ● | ● |
| Температура конденсации. Фреон | ● | ● |
| Температура кипения. Фреон | ● | ● |
| Давление конденсации. Фреон | ● | ● |
| Давление кипения. Фреон | ● | ● |
| Инженерная геометрия | ||
| Площадь изоляции покрытой по круглому сечению | – | ● |
| Площадь изоляции покрытой по прямоугольному сечению | – | ● |
| Эквивалентный диаметр | – | ● |
| Масса стального трубопровода | ● | ● |
| Площадь поверхности круглого воздуховода | ● | ● |
| Площадь поверхности прямоугольного воздуховода | ● | ● |
www.softhvac.ru
АНО ДПО «УКЦ «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА»
Этим материалом редакция журнала „Мир Климата“ продолжает публикацию глав из книги „Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для произ-
Аэродинамический расчет воздуховодов начинают с вычерчивания аксонометрической схемы (М 1: 100), проставления номеров участков, их нагрузок L (м3/ч) и длин I (м). Определяют направление аэродинамического расчета — от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитывают все возможные варианты.
Расчет начинают с удаленного участка: определяют диаметр D (м) круглого или площадь F (м2) поперечного сечения прямоугольного воздуховода:
Рекомендуемую скорость принимают следующей:
| в начале системы | вблизи вентилятора | |
| Административные здания | 45 м/с | 812 м/с |
| Производственные здания | 56 м/с | 10/16 м/с |
Скорость растет по мере приближения к вентилятору.
По приложению Н из [30] принимают ближайшие стандартные значения: DCT или (а х b)ст (м).
 |
| Рис. 1. Аксонометрическая схема воздуховода |
Фактическая скорость (м/с):
| или |
Гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов (м):
| Критерий Рейнольдса: Re=64100×Dст× υфакт (для прямоугольных воздуховодов Dст=DL). Коэффициент гидравлического трения: λ=0,3164 × Re-0,25 при Re≤60000, λ=0,1266 × Re-0,167 при Re Потери давления на расчетном участке (Па): |
где — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.
Местные сопротивления на границе двух участков (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом.
Коэффициенты местных сопротивлений даны в приложениях.
Схема приточной системы вентиляции, обслуживающей 3-этажное административное здание
Пример расчета
Исходные данные:
| № участков | подача L, м3/ч | длина L, м | υрек, м/с | сечение а × b, м | υф, м/с | Dl,м | Re | λ | Kmc | потери на участке Δр, па |
| решетка рр на выходе | 0,2 × 0,4 | 3,1 | — | — | — | 1,8 | 10,4 | |||
| 1 | 720 | 4,2 | 4 | 0,2 × 0,25 | 4,0 | 0,222 | 56900 | 0,0205 | 0,48 | 8,4 |
| 2 | 1030 | 3,0 | 5 | 0,25× 0,25 | 4,6 | 0,25 | 73700 | 0,0195 | 0,4 | 8,1 |
| 3 | 2130 | 2,7 | 6 | 0,4 × 0,25 | 5,92 | 0,308 | 116900 | 0,0180 | 0,48 | 13,4 |
| 4 | 3480 | 14,8 | 7 | 0,4 × 0,4 | 6,04 | 0,40 | 154900 | 0,0172 | 1,44 | 45,5 |
| 5 | 6830 | 1,2 | 8 | 0,5 × 0,5 | 7,6 | 0,50 | 234000 | 0,0159 | 0,2 | 8,3 |
| 6 | 10420 | 6,4 | 10 | 0,6 × 0,5 | 9,65 | 0,545 | 337000 | 0,0151 | 0,64 | 45,7 |
| 6а | 10420 | 0,8 | ю. | Ø0,64 | 8,99 | 0,64 | 369000 | 0,0149 | 0 | 0,9 |
| 7 | 10420 | 3,2 | 5 | 0,53 × 1,06 | 5,15 | 0,707 | 234000 | 0,0312 ×n | 2,5 | 44,2 |
| Суммарные потери: 185 | ||||||||||
| Таблица 1. Аэродинамический расчет | ||||||||||
| Примечание. Для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4 мм и υф = 6,15 м/с, поправочный коэффициент n = 1,94 (, табл. 22.12.) |
Воздуховоды изготовлены из оцинкованной тонколистовой стали, толщина и размер которой соответствуют прил. Н из [30]. Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей применены решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.
Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки 100 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра G-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований проектируют воздуховоды прямоугольного сечения.
Сечения кирпичных каналов принимают по табл. 22.7 [32].
Коэффициенты местных сопротивлений
Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200×400 мм (рассчитывают отдельно):
Динамическое давление:
KMC решетки (прил. 25.1) = 1,8. Падение давления в решетке: Δр — рД × KMC = 5,8 × 1,8 = 10,4 Па. Расчетное давление вентилятора р: Δрвент = 1,1 (Δраэрод + Δрклап + Δрфильтр + Δркал + Δрглуш)= 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па. Подача вентилятора: Lвент= 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м3/ч. Выбран радиальный вентилятор ВЦ4-75 № 6,3, исполнение 1: L = 11500 м3/ч; Δрвен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090- 2а), диаметр ротора 0,9 х Dпом., частота вращения 1435 мин-1, электродвигатель 4А10054; N = 3 кВт установлен на одной оси с вентилятором. Масса агрегата 176 кг. Проверка мощности электродвигателя вентилятора (кВт): |
По аэродинамической характеристике вентилятора nвент = 0,75.
| № участков | Вид местного сопротивления | Эскиз | Угол α, град. | Отношение | Обоснование | КМС | ||
| F0/F1 | L0/Lст | fпрох/fств | ||||||
| 1 | Диффузор | 20 | 0,62 | — | — | Табл. 25.1 | 0,09 | |
| Отвод | 90 | — | — | — | Табл. 25.11 | 0,19 | ||
| Тройник-проход | — | — | 0,3 | 0,8 | Прил. 25.8 | 0,2 | ||
| ∑ = | 0,48 | |||||||
| 2 | Тройник-проход | — | — | 0,48 | 0,63 | Прил. 25.8 | 0,4 | |
| 3 | Тройник-ответвление | — | 0,63 | 0,61 | — | Прил. 25.9 | 0,48 | |
| 4 | 2 отвода | 250 × 400 | 90 | — | — | — | Прил. 25.11 | |
| Отвод | 400 × 250 | 90 | — | — | — | Прил. 25.11 | 0,22 | |
| Тройник-проход | — | — | 0,49 | 0,64 | Табл. 25.8 | 0,4 | ||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| 5 | Тройник-проход | — | — | 0,34 | 0,83 | Прил. 25.8 | 0,2 | |
| 6 | Диффузор после вентилятора | h=0,6 | 1,53 | — | — | Прил. 25.13 | 0,14 | |
| Отвод | 600 × 500 | 90 | — | — | — | Прил. 25.11 | 0,5 | |
| ∑= | 0,64 | |||||||
| 6а | Конфузор перед вентилятором | Dг=0,42 м | Табл. 25.12 | 0 | ||||
| 7 | Колено | 90 | — | — | — | Табл. 25.1 | 1,2 | |
| Решетка жалюзийная | Табл. 25.1 | 1,3 | ||||||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| Таблица 2. Определение местных сопротивлений | ||||||||
Краснов Ю.С., „Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий“, глава 15. „Термокул“
www.hvac-school.ru
| Аэродинамика | ||
| Массовый расход воздуха | – | ● |
| Объемный расход воздуха | – | ● |
| Подбор диаметра воздуховода | – | ● |
| Подбор размеров воздуховода | – | ● |
| Диаметр круглой диафрагмы | – | ● |
| Размеры прямоугольной диафрагмы | – | ● |
| Скорость воздуха по площади | – | ● |
| Расход воздуха по площади | – | ● |
| Скорость воздуха по диаметру воздуховода | ● | ● |
| Скорость воздуха по размерам воздуховода | ● | ● |
| Расход воздуха по диаметру воздуховода | ● | ● |
| Расход воздуха по размерам воздуховода | ● | ● |
| Потери давления на трение в круглом воздуховоде | ● | ● |
| Потери давления на трение в прямоугольном воздуховоде | ● | ● |
| Потери давления в местных сопротивлениях | ● | ● |
| Гидравлика | ||
| Расход жидкости по мощности. Вода | – | ● |
| Расход жидкости по мощности. Гликоль | – | ● |
| Мощность по диаметру трубопровода. Гликоль | – | ● |
| Мощность по расходу жидкости. Вода | – | ● |
| Мощность по расходу жидкости. Гликоль | – | ● |
| Подбор диаметра трубопровода по расходу жидкости | – | ● |
| Подбор диаметра трубопровода по мощности. Вода | – | ● |
| Подбор диаметра трубопровода по мощности. Гликоль | – | ● |
| Потери давления на трение в трубопроводе. Гликоль | – | ● |
| Потери давления в местных сопротивлениях. Гликоль | – | ● |
| Диаметр дросселирующей шайбы. Вода | – | ● |
| Kv клапана | – | ● |
| Изменение объема системы. Вода | – | ● |
| Изменение объема системы. Гликоль | – | ● |
| Тепловое удлинение трубопровода | – | ● |
| Скорость жидкости | ● | ● |
| Расход жидкости по диаметру трубопровода | ● | ● |
| Мощность по диаметру трубопровода. Вода | ● | ● |
| Потери давления на трение в трубопроводе. Вода | ● | ● |
| Потери давления в местных сопротивлениях. Вода | ● | ● |
| Потери давления на клапане | ● | ● |
| Отопление | ||
| Сопротивление теплопередаче ограждения из двух материалов | – | ● |
| Сопротивление теплопередаче ограждения из одного материала | ● | ● |
| Температура внутренней поверхности ограждения | ● | ● |
| Вентиляция | ||
| Мощность на охлаждение воздуха по температуре теплообменника | – | ● |
| Мощность на охлаждение воздуха по относительной влажности | – | ● |
| Мощность на охлаждение воздуха по энтальпии | – | ● |
| Мощность электродвигателя вентилятора | – | ● |
| Располагаемое давления естественной вентиляции | – | ● |
| Расход воды на пароувлажнение воздуха | – | ● |
| Мощность на пароувлажнение воздуха | – | ● |
| Мощность на нагрев воздуха | ● | ● |
| Расход воздуха по тепловыделениям | ● | ● |
| Расход воздуха по влаговыделениям | ● | ● |
| Свойства воздуха | ||
| Температура смеси воздуха | – | ● |
| Влагосодержание смеси воздуха | – | ● |
| Энтальпия смеси воздуха | – | ● |
| Относительная влажность смеси воздуха | – | ● |
| Давление насыщения пара по температуре | – | ● |
| Давление насыщения пара по влагосодержанию | – | ● |
| Барометрическое давление | – | ● |
| Парциальное давление | – | ● |
| Температура точки росы | – | ● |
| Плотность воздуха | – | ● |
| Удельная теплоёмкость воздуха | – | ● |
| Температура влажного термометра по относительной влажности | – | ● |
| Температура влажного термометра по энтальпии | – | ● |
| Влагосодержание воздуха по энтальпии | ● | ● |
| Влагосодержание воздуха по относительной влажности | ● | ● |
| Энтальпия воздуха по влагосодержанию | ● | ● |
| Энтальпия воздуха по относительной влажности | ● | ● |
| Относительная влажность воздуха по влагосодержанию | ● | ● |
| Относительная влажность воздуха по энтальпии | ● | ● |
| Свойства жидкости | ||
| Температура замерзания. Гликоль | ● | ● |
| Плотность. Вода | ● | ● |
| Плотность. Гликоль | ● | ● |
| Удельная теплоёмкость. Вода | ● | ● |
| Удельная теплоёмкость. Гликоль | ● | ● |
| Кинематическая вязкость. Вода | ● | ● |
| Кинематическая вязкость. Гликоль | ● | ● |
| Температура конденсации. Фреон | ● | ● |
| Температура кипения. Фреон | ● | ● |
| Давление конденсации. Фреон | ● | ● |
| Давление кипения. Фреон | ● | ● |
| Инженерная геометрия | ||
| Площадь изоляции покрытой по круглому сечению | – | ● |
| Площадь изоляции покрытой по прямоугольному сечению | – | ● |
| Эквивалентный диаметр | – | ● |
| Масса стального трубопровода | ● | ● |
| Площадь поверхности круглого воздуховода | ● | ● |
| Площадь поверхности прямоугольного воздуховода | ● | ● |
www.softhvac.ru
Аэродинамический расчет воздуховодов онлайн
Аэродинамический расчет сечения воздуховодов онлайн
Приточно – вытяжная вентиляция должна обеспечивать: зимой — температуру 16—21°С (влажность воздуха не нормируется), подвижность воздуха 0,15 м/с; летом — температуру в основных помещениях не более чем на 3°С (в кухнях 5°С) выше расчетной наружной вентиляционной температуры по параметрам А (влажность воздуха не
нормируется), подвижность воздуха 0,25 м/с (в кухнях 0,5 м/с).
Системы кондиционирования воздуха должны обеспечивать: зимой — температуру 20—21°С,
влажность воздуха 45—50%, подвижность 0,15 м/с; летом — температуру 23—26°С, влажность 50—55%, подвижность 0,25 м/с.
Заказывая проектирование вентиляции и кондиционирования Вы обретете независимых и професиональних консультантов в сфере тепловой энергетики.
Рекомендуемые скорости воздуха в сечениях воздуховодов и решетках, м/с
| Тип и место установки воздуховода и решеток | Вентиляция | |
| Естественная | Искуственная | |
| Воздухоприемные жалюзи | 0,5-1,0 | 2,0-4,0 |
| Каналы приточных шахт | 1,0-2,0 | 2,0-6,0 |
| Горизонтальные сборные каналы | 0,5-1,0 | 5,0-8,0 |
| Вертикальные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
| Приточные решетки у пола | 0,2-0,5 | 2,0-5,0 |
| Приточные решетки у потолка | 0,5-1,0 | 1,0-3,0 |
| Вытяжные решетки | 0,5-1,0 | 1,5-3,0 |
| Вытяжные шахты | 1,0-1,5 | 3,0-6,0 |
Хотите заказать аэродинамический расчет системы вентиляции или кондиционирования ? или сразу
Заказать проектирование вентиляции и кондиционирования
Для этого нашим специалистам необходимы следующие технические данные: для вентиляции дома – поэтажные чертежи с трасировкой воздуховодов и
типом помещения. После получения этих данных, мы можем расчитать стоимость аэродинамического расчета воздуховодов. Задания принимаются нарисованые от руки, после чего
сканируйте и высылайте на электронную почту project(@)mathcentre.com.ua с пометкой “расчет сечения воздуховодов”. Оплата принимается любыми Вам известными способами.
Срок выполнения 3 рабочих дня.
Возникли вопросы – звоните +38 (044)331-2057, +38(067)467-5677 , также вы можете воспользоваться услугой «перезвоните мне», после заполнения заявки с Вами свяжется специалист Нашей компании.
www.mathcentre.com.ua