De procedure voor het berekenen van drukverliezen in luchtkanalen. Hoe maak je een aerodynamische berekening van luchtkanalen Berekening van ventilatieweerstand online calculator

De drukverdeling in het ventilatiesysteem moet bekend zijn bij het opzetten en regelen van het systeem, bij het bepalen van de debieten in afzonderlijke secties van het systeem en bij het oplossen van vele andere ventilatieproblemen.

Drukverdeling in ventilatiesystemen met mechanische stimulatie van luchtbeweging. Beschouw een luchtkanaal met een ventilator (Fig. XI.3). In sectie 1-/ is de statische druk nul (d.w.z. gelijk aan de luchtdruk ter hoogte van het luchtkanaal). De totale druk in deze sectie is gelijk aan de dynamische druk рді, bepaald door formule (XI.1). In sectie II-II is de statische druk рстіі>0 (numeriek gelijk aan het drukverlies als gevolg van wrijving tussen secties II-II en I-/). Bij een constante doorsnede van het luchtkanaal is de statische drukleiding recht. De totale druklijn is ook recht,

Parallel aan de eerste lijn. De verticale afstand tussen deze lijnen bepaalt de dynamische druk pDi.

In het diffusor dat zich tussen secties II-II en III-III bevindt, treedt een verandering in debiet op. De dynamische druk neemt af naarmate de lucht stroomt. In dit opzicht verandert de statische druk en kan deze zelfs toenemen, zoals weergegeven in de figuur (рстіі>рстііі).

De totale druk in sectie III-III, gecreëerd door de ventilator, gaat verloren door wrijving Drtr en door lokale weerstanden (diffusor Lrdif, bij de uitgang van Arnykh). Het totale drukverlies aan de perszijde bedraagt:

De statische druk buiten het kanaal aan de zuigzijde is nul. In de directe omgeving van de opening in de zuigpluim beschikt de luchtstroom al over kinetische energie. Het vacuüm in de zuigpluim is onbeduidend.

Bij de ingang van het luchtkanaal neemt de stroomsnelheid toe, waardoor ook de kinetische energie van de stroming toeneemt. Daarom moet volgens de wet van behoud van energie de potentiële energie van de stroom afnemen. Rekening houdend met drukverliezen L/?POt in elke sectie aan de zuigzijde

Per = 0 - d - Drpot - (XI. 24)

Zowel in het zuigkanaal als aan de perszijde is de totale druk gelijk aan het drukverschil aan het begin van het kanaal en het drukverlies tot aan het betreffende traject:

Rp = 0-DrpOt. (XI.25)

Uit formules (XI.24) en (XI.25) volgt dat in elk gedeelte van het luchtkanaal aan de zuigzijde de waarden p0t en pp kleiner zijn dan nul. In absolute waarde is de statische druk groter dan de totale druk, maar formule (XI.2) geldt ook voor dit geval.

De statische drukleiding loopt onder de totale drukleiding. De scherpe afname van de statische drukleiding na sectie VI-VI wordt verklaard door de vernauwing van de stroming bij de ingang van het luchtkanaal als gevolg van de vorming van een wervelzone. Tussen doorsneden V-V en IV-IV toont het diagram een ​​confuser met een rotatie. De afname van de statische drukleiding tussen deze secties vindt plaats als gevolg van een toename van zowel de stroomsnelheid in de confuser als het drukverlies. Diagrammen van statische druk in Fig. XI.3 zijn gearceerd.

Op punt B wordt de laagste totaaldrukwaarde in het luchtkanaalsysteem waargenomen. Numeriek is dit gelijk aan het drukverlies aan de zuigzijde:

A - vol en statisch in het afvoerluchtkanaal; b - hetzelfde, in het zuigluchtkanaal; c - dynamisch in het afvoerluchtkanaal; g - dynamisch in het zuigluchtkanaal

De ventilator creëert een drukverschil dat gelijk is aan het verschil tussen de maximale en minimale waarden van de totale druk (rll - Rpb)> waardoor de energie van 1 m3 lucht die er doorheen gaat toeneemt met de hoeveelheid

De druk die door de ventilator wordt gecreëerd, wordt besteed aan het overwinnen van de weerstand tegen luchtbeweging door de luchtkanalen:

Rveit = DRvs + Drnagn. (XI.27)

Professor P. N. Kamenev stelde voor om drukdiagrammen op het zuigluchtkanaal te construeren vanuit de absolute nuldruk (absoluut vacuüm). In dit geval is de constructie van de lijnen eerste abs en rp abs volledig consistent met het geval van afvoer.

Drukken in luchtkanalen worden gemeten met een micromanometer. Om de statische druk te meten, wordt de slang van de micromanometer aangesloten op een fitting die aan de wand van het luchtkanaal is bevestigd, en om de totale druk te meten - op een pitot-pneumometrische buis, waarvan het gat naar de stroming is gericht (Fig. XI. 4, a, b).

Het verschil tussen de totale en statische druk is gelijk aan de waarde van de dynamische druk. Dit verschil kan direct worden gemeten met een micromanometer, zoals weergegeven in Fig. XI.4, c, d De snelheid, m/s, wordt bepaald uit de rd-waarde:

V = V2prfp, (XI. 28)

Waarmee de luchtstroom in het kanaal wordt berekend, m3/h:

L = ZbООу/. (XI.29)

Drukverdeling in ventilatiesystemen met natuurlijke luchtbeweging. De kenmerken van dergelijke systemen zijn verticale opstelling hun kanalen in het gebouw, lage waarden van de beschikbare drukken en bijgevolg lage snelheden. De werking van systemen met natuurlijke luchtbeweging hangt af van de ontwerpkenmerken van het systeem en gebouw, het verschil in de dichtheid van externe en interne lucht, windsnelheid en -richting. Echter, bij het kiezen ontwerp afmetingen individuele elementen van het ventilatiesysteem (secties van kanalen en schachten, delen van lamellenroosters) zijn voldoende om berekeningen uit te voeren voor het geval dat het gebouw geen invloed heeft op het werk.

A - diagrammen van absolute aerostatische drukken in het kanaal, afgesloten met pluggen 1 - in het kanaal; 2 - buiten het kanaal; b - diagram van overdruk in hetzelfde kanaal; c - diagrammen van overdruk tijdens luchtbeweging door het kanaal; d - diagrammen van overdruk in de schacht en in het daarmee verbonden "brede kanaal"; d-diagrammen van overdruk in het kanaal en de schacht in aanwezigheid van een aftakking; e - diagrammen van overdruk met natuurlijke impuls van luchtbeweging in het ventilatiesysteem gebouw met meerdere verdiepingen; g - diagrammen van overdrukken onder mechanische stimulatie van luchtbeweging; (рst> Рп~ lijn van respectievelijk statische en totale druk binnen het kanaal en de schacht; Рн - lijn van statische druk buiten het kanaal en de schacht)

Laten we het eenvoudigste geval bekijken, waarbij een verticaal kanaal van hoogte Yak werd gevuld warme lucht met temperatuur tB, boven en onder afgesloten met pluggen. Het kanaal is omgeven door buitenlucht met een temperatuur ta.

Laten we aannemen dat de druk binnen en buiten het kanaal ter hoogte van de bovenkant gelijk is aan pa (om deze toestand te garanderen is het voldoende om een ​​klein gaatje in de bovenste plug te laten). Dan is, in overeenstemming met de wet van Pascal, de absolute druk op elk niveau (op een afstand h vanaf de bovenkant van het kanaal) gelijk aan: buiten pst n=pa4-^rn£, en binnen pstk=pa4--hpBg. De verdeling van de absolute druk binnen het kanaal (lijn 1) en daarbuiten (lijn 2) wordt getoond in Fig. XI.5, een.

In het systeem "kanaal - omgevingslucht" kunt u voorwaardelijke waarden van overdruk gebruiken, d.w.z. de aerostatische druk in het kanaal op elk niveau voorwaardelijk als nul nemen. Het diagram van deze drukken buiten het kanaal heeft de vorm van een driehoek (Fig. XI.5,6J. De basis van de driehoek

Drk = Nk Drg

Is de beschikbare druk, Pa, die de beweging van lucht door het kanaal bepaalt.

Wanneer lucht door het kanaal beweegt (Fig. XI.5, c), zijn drukverliezen de som van verliezen bij de inlaat, wrijving en uitlaat. In afb. XI.5, c toont de verdeling van de totale en statische drukken (bij overdrukken ten opzichte van het voorwaardelijke nulpunt). Dynamische druk pd is gelijk aan het verschil tussen pp en pst. De statische druk (het diagram is gearceerd in de figuur) over de gehele lengte van het kanaal is minder dan de overmatige aerostatische druk buiten de pH van het kanaal. In sommige gevallen kunnen ZONES MET Рst >рн in het kanaal worden waargenomen. In het kanaal vóór de vernauwing (Fig. XI.5, d) kan de statische druk bijvoorbeeld onder bepaalde omstandigheden de pH-druk overschrijden. Via lekkages in dit kanaalgebied zal vervuilde lucht naar buiten lekken.

Indien verticaal ventilatie kanaal combineert twee (Fig. XI, 5, (3) of meer (Fig. XI.5, e) takken, het wordt aanbevolen om ze niet op het niveau van de luchtinlaat in de tak aan te sluiten, maar iets hoger (één, twee verdiepingen of meer).Deze aanbeveling wordt gegeven rekening houdend met de opgebouwde operationele ervaring.Bij het aansluiten van een aftakking op het niveau van punt A in plaats van op het niveau van punt B, neemt de beschikbare druk Drotv toe (zie figuur XI.5, e) Daarom neemt ook de kanaalweerstand en de stabiliteit van het systeem toe.

In afb. XI.5, d, f statische drukdiagrammen zijn gearceerd. De totale druk neemt in hoogte af tot de waarde van de verliezen aan de uitlaat, en de dynamische druk bij een constante dwarsdoorsnede van het kanaal neemt in hoogte toe, omdat na het aansluiten van de aftakking de stroomsnelheid in het kanaal toeneemt.

IN De laatste tijd Er worden ventilatiesystemen met verticale kanalen en mechanische stimulatie van de luchtbeweging geïntroduceerd. In deze systemen beweegt lucht onder invloed van een ventilator en zwaartekracht. De constructie van de drukverdeling in dergelijke systemen is vergelijkbaar met die hierboven besproken. Het bijzondere is dat de statische druk voor de ventilator wordt bepaald door het vacuüm dat door de ventilator wordt gecreëerd (zie diagram in Fig. XI.5,g). In dit geval is de beschikbare druk voor luchtbeweging in het systeem gelijk

De berekening van toevoer- en afvoerluchtkanaalsystemen komt neer op het bepalen van de afmetingen van de dwarsdoorsnede van de kanalen, hun weerstand tegen luchtbeweging en drukaanpassing in parallelle verbindingen. De berekening van drukverliezen moet worden uitgevoerd met behulp van de methode van specifieke drukverliezen als gevolg van wrijving.

Rekenmethode:

Er wordt een axonometrisch diagram van het ventilatiesysteem gemaakt, het systeem wordt opgedeeld in secties waarin de lengte en het debiet worden uitgezet. Het berekeningsschema wordt weergegeven in Figuur 1.

De hoofd(hoofd)richting wordt geselecteerd, die de langste keten van opeenvolgend geplaatste secties vertegenwoordigt.

3. De delen van de snelweg zijn genummerd, te beginnen met het deel met het laagste debiet.

4. De dwarsdoorsnedeafmetingen van de luchtkanalen in de ontwerpsecties van de hoofdleiding worden bepaald. Bepaal het dwarsdoorsnedeoppervlak, m2:

Fp =Lp /3600V p ,

waar L р – geschatte stroomsnelheid lucht in het gebied, m 3 / uur;

Op basis van de gevonden waarden van Fp] worden de afmetingen van de luchtkanalen genomen, d.w.z. is Ff.

5. De werkelijke snelheid Vf, m/s wordt bepaald:

Vf = Lp / Ff,

waarbij L p het geschatte luchtdebiet in het gebied is, m 3 / h;

F f – werkelijke dwarsdoorsnede van het luchtkanaal, m2.

We bepalen de equivalente diameter met behulp van de formule:

d eq = 2·α·b/(α+b) ,

waarbij α en b de dwarsafmetingen van het luchtkanaal zijn, m.

6. Op basis van de waarden van d eq en Vf worden de waarden van specifiek drukverlies als gevolg van wrijving R bepaald.

Het drukverlies als gevolg van wrijving in het berekende gebied zal zijn

P t = R l β w,

waarbij R – specifiek drukverlies als gevolg van wrijving, Pa/m;

l – lengte van het luchtkanaalgedeelte, m;

β sh – ruwheidscoëfficiënt.

7. Lokale weerstandscoëfficiënten worden bepaald en drukverliezen in lokale weerstanden in het gebied worden berekend:

z = ∑ζ·P d,

waarbij P d – dynamische druk:

Pd=ρV f 2 /2,

waarbij ρ – luchtdichtheid, kg/m3;

Vf – werkelijke luchtsnelheid in het gebied, m/s;

∑ζ – som van CMR op de site,

8. De totale verliezen per gebied worden berekend:

ΔР = R l β w + z,

l – lengte van de sectie, m;

z - drukverlies in lokale weerstand in het gebied, Pa.

9. Het drukverlies in het systeem wordt bepaald:

ΔР p = ∑(R l β w + z) ,

waarbij R het specifieke drukverlies als gevolg van wrijving is, Pa/m;

l – lengte van de sectie, m;

β sh – ruwheidscoëfficiënt;

z- drukverlies in lokale weerstand in het gebied, Pa.

10. Het koppelen van takken wordt uitgevoerd. Het koppelen gebeurt vanaf de langste takken. Het is vergelijkbaar met de berekening van de hoofdrichting. De weerstanden in alle parallelle secties moeten gelijk zijn: het verschil bedraagt ​​niet meer dan 10%:

waarbij Δр 1 en Δр 2 verliezen zijn in takken met hogere en lagere drukverliezen, Pa. Als het verschil de opgegeven waarde overschrijdt, wordt een smoorklep geïnstalleerd.

Figuur 1 – Ontwerpdiagram Leveringssysteem P1.

Volgorde van berekening van het voedingssysteem P1

Sectie 1-2, 12-13, 14-15,2-2',3-3',4-4',5-5',6-6',13-13',15-15',16- 16':

Sectie 2 -3, 7-13, 15-16:

Sectie 3-4, 8-16:

Sectie 4-5:

Sectie 5-6:

Sectie 6-7:

Sectie 7-8:

Sectie 8-9:

Lokaal verzet

Sectie 1-2:

a) naar de uitgang: ξ = 1,4

b) Bocht van 90°: ξ = 0,17

c) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 2-2’:

a) tak-T-stuk

Sectie 2-3:

a) Bocht van 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

Sectie 3-3’:

a) tak-T-stuk

Sectie 3-4:

a) Bocht van 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 4-4’:

a) tak-T-stuk

Sectie 4-5:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 5-5’:

a) tak-T-stuk

Sectie 5-6:

a) Bocht van 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 6-6’:

a) tak-T-stuk

Sectie 6-7:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,15

Sectie 7-8:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

Sectie 8-9:

a) 2 bochten 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 10-11:

a) Bocht van 90°: ξ = 0,17

b) naar de uitgang: ξ = 1,4

Sectie 12-13:

a) naar de uitgang: ξ = 1,4

b) Bocht van 90°: ξ = 0,17

c) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 13-13’

a) tak-T-stuk

Sectie 7-13:

a) Bocht van 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

c) tak-T-stuk:

ξ = 0,8

Sectie 14-15:

a) naar de uitgang: ξ = 1,4

b) Bocht van 90°: ξ = 0,17

c) T-stuk voor rechte doorgang:

Sectie 15-15’:

a) tak-T-stuk

Sectie 15-16:

a) 2 bochten 90°: ξ = 0,17

b) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

Sectie 16-16’:

a) tak-T-stuk

Sectie 8-16:

a) T-stuk voor rechte doorgang:

ξ = 0,25

b) tak-T-stuk:

Aerodynamische berekening van het toevoersysteem P1

Debiet, L, m³/u

Lengte, ik, M

Afmetingen kanaal

Luchtsnelheid V, m/s

Verliezen per 1 m sectielengte R, Pa

Coeff. ruwheid m

Wrijvingsverliezen Rlm, Pa

Aantal KMS, Σξ

Dynamische druk Рд, Pa

Lokale weerstandsverliezen, Z

Drukverlies in het gebied, ΔР, Pa

Doorsnedeoppervlak F, m²

Equivalente diameter

Laten we een discrepantie maken in het aanbodsysteem P1, die niet meer dan 10% mag zijn.

Omdat het verschil de toegestane 10% overschrijdt, is het noodzakelijk een membraan te installeren.

Ik installeer het membraan in het gebied 7-13, V = 8,1 m/s, R C = 20,58 Pa

Daarom installeer ik voor een luchtkanaal met een diameter van 450 een membraan met een diameter van 309.

Het hart van elk ventilatiesysteem met mechanische luchtstroom is de ventilator, die deze stroming in de luchtkanalen creëert. Het vermogen van de ventilator hangt rechtstreeks af van de druk die bij de uitlaat moet worden gecreëerd, en om de waarde van deze druk te bepalen, is het noodzakelijk om de weerstand van het gehele kanaalsysteem te berekenen.

Om drukverliezen te berekenen, heeft u een diagram en afmetingen van het luchtkanaal en aanvullende apparatuur nodig.

Initiële gegevens voor berekeningen

Wanneer het diagram van het ventilatiesysteem bekend is, de afmetingen van alle luchtkanalen zijn geselecteerd en aanvullende apparatuur is bepaald, wordt het diagram weergegeven in een frontale isometrische projectie, dat wil zeggen axonometrie. Als het wordt uitgevoerd volgens de huidige normen, is alle informatie die nodig is voor de berekening zichtbaar op de tekeningen (of schetsen).

1. Met behulp van plattegronden kunt u de lengtes van horizontale delen van luchtkanalen bepalen. Als de hoogten waarop de kanalen passeren op het axonometrische diagram worden gemarkeerd, wordt ook de lengte van de horizontale secties bekend. Anders zijn delen van het gebouw met aangelegde luchtkanaalroutes nodig. En in extreme gevallen, wanneer er niet voldoende informatie is, zullen deze lengtes moeten worden bepaald aan de hand van metingen op de installatielocatie.
2. Het diagram moet worden afgebeeld met behulp van symbolen alle extra apparatuur die in de kanalen is geïnstalleerd. Dit kunnen membranen, elektrisch aangedreven kleppen, brandkleppen zijn, maar ook apparaten voor luchtverdeling of -afvoer (roosters, panelen, parasols, diffusors). Elk onderdeel van deze apparatuur creëert weerstand tegen de luchtstroom, waarmee bij de berekening rekening moet worden gehouden.
3. Conform de normen moeten luchtdebieten en kanaalgroottes op het diagram worden aangegeven naast de conventionele afbeeldingen van luchtkanalen. Dit zijn de bepalende parameters voor de berekeningen.
4. Alle gevormde en vertakkende elementen moeten ook in het diagram worden weerspiegeld.

Als zo'n diagram op papier of in in elektronisch formaat bestaat niet, dan zul je het in ieder geval in een conceptversie moeten tekenen, bij het berekenen kun je niet zonder.

Terug naar de inhoud

Waar te beginnen?

Diagram van drukverlies voor elke meter kanaal.

Heel vaak heeft men er mee te maken eenvoudige schakelingen ventilatie, waarbij er een luchtkanaal met dezelfde diameter is en er geen extra apparatuur is. Dergelijke circuits worden vrij eenvoudig berekend, maar wat als het circuit complex is met veel vertakkingen? Volgens de methode voor het berekenen van drukverliezen in luchtkanalen, die in veel referentiepublicaties is uiteengezet, is het noodzakelijk om de langste tak van het systeem of de tak met de grootste weerstand te bepalen. Het is zelden mogelijk om de weerstand met het oog te bepalen, daarom is het gebruikelijk om berekeningen uit te voeren op basis van de langste tak. Hierna wordt, met behulp van de luchtdebieten aangegeven in het diagram, de gehele tak volgens dit criterium in secties verdeeld. In de regel veranderen de kosten na vertakkingen (tees) en bij het verdelen kun je je daar het beste op concentreren. Er zijn ook andere opties, bijvoorbeeld toevoer- of afvoerroosters die rechtstreeks in het hoofdluchtkanaal worden ingebouwd. Als dit niet in het diagram wordt weergegeven, maar een dergelijk rooster beschikbaar is, moet u het debiet daarna berekenen. De gebieden worden genummerd vanaf het gebied dat het verst van de waaier verwijderd is.

Terug naar de inhoud

Berekeningsvolgorde

De algemene formule voor het berekenen van drukverliezen in luchtkanalen voor het gehele ventilatiesysteem is als volgt:

H B = ∑(Rl + Z), waarbij:

• H B - drukverlies in het gehele luchtkanaalsysteem, kgf/m²;
• R – wrijvingsweerstand van 1 m luchtkanaal met gelijkwaardige doorsnede, kgf/m²;
• l is de lengte van de sectie, m;
• Z is de hoeveelheid druk die verloren gaat door de luchtstroom in lokale weerstanden (vormelementen en extra apparatuur).

Opmerking: de waarde van het dwarsdoorsnede-oppervlak van het luchtkanaal dat bij de berekening betrokken is, wordt in eerste instantie genomen als voor een ronde kanaalvorm. De wrijvingsweerstand voor rechthoekige kanalen wordt bepaald door het dwarsdoorsnedeoppervlak dat overeenkomt met een rond oppervlak.

De berekening begint bij het meest afgelegen gedeelte nr. 1, gaat vervolgens naar het tweede gedeelte, enzovoort. De berekeningsresultaten voor elke sectie worden opgeteld, zoals aangegeven door wiskundig teken sommatie in de berekeningsformule. De parameter R hangt af van de diameter van het kanaal (d) en de dynamische druk daarin (P d), en deze laatste hangt op zijn beurt af van de snelheid van de luchtstroom. De absolute wandruwheidscoëfficiënt (λ) wordt traditioneel aanvaard zoals bij een luchtkanaal van gegalvaniseerd staal en bedraagt ​​0,1 mm:

R = (λ / d) Rd.

Het heeft geen zin om deze formule te gebruiken bij het berekenen van drukverliezen, omdat de waarden van R voor verschillende luchtsnelheden en diameters al zijn berekend en referentiewaarden zijn (R.V. Shchekin, I.G. Staroverov - naslagwerken). Daarom is het eenvoudigweg nodig om deze waarden te vinden in overeenstemming met de specifieke omstandigheden voor de beweging van luchtmassa's en deze in de formule te vervangen. Een andere indicator, de dynamische druk Р d, die verband houdt met de parameter R en betrokken is bij de verdere berekening van de lokale weerstand, is ook een referentiewaarde. Gezien deze relatie tussen de twee parameters, worden ze samen vermeld in de referentietabellen.

De Z-waarde van drukverlies in lokale weerstanden wordt berekend met behulp van de formule:

Z = ∑ξRd.

Het sommatieteken betekent dat u de berekeningsresultaten voor elk van de lokale weerstanden in een bepaald gebied moet optellen. Naast de reeds bekende parameters bevat de formule de coëfficiënt ξ. De waarde ervan is dimensieloos en hangt af van het type lokale weerstand. Parameterwaarden voor veel elementen ventilatiesystemen berekend of empirisch bepaald, daarom zijn ze te vinden in de referentieliteratuur. De lokale weerstandscoëfficiënten van ventilatieapparatuur worden vaak door de fabrikanten zelf aangegeven, nadat ze hun waarden experimenteel in productie of in het laboratorium hebben bepaald.

Nadat u de lengte van sectie nr. 1, het aantal en het type lokale weerstanden heeft berekend, moet u alle parameters correct bepalen en deze vervangen door rekenformules. Nadat je het resultaat hebt ontvangen, ga je verder naar het tweede gedeelte en verder, helemaal naar de ventilator. In dit geval mogen we het gedeelte van het luchtkanaal dat zich al erachter bevindt niet vergeten ventilatie eenheid, omdat de ventilatordruk voldoende moet zijn om de weerstand te overwinnen.

Nadat de berekeningen voor de langste tak zijn voltooid, worden dezelfde berekeningen uitgevoerd voor de aangrenzende tak, vervolgens voor de volgende, enzovoort tot het einde. Meestal hebben al deze vestigingen veel gemeenschappelijke ruimtes, waardoor de berekeningen sneller gaan. Het doel van het bepalen van drukverliezen op alle takken is hun algehele coördinatie, omdat de ventilator zijn stroom gelijkmatig over het hele systeem moet verdelen. Dat wil zeggen dat het drukverlies in de ene tak idealiter niet meer dan 10% van de andere mag verschillen. In eenvoudige woorden Dit betekent dat de tak die zich het dichtst bij de ventilator bevindt de hoogste weerstand moet hebben, en de tak die het verst verwijderd is de laagste. Als dit niet het geval is, wordt aanbevolen om terug te keren naar het herberekenen van de diameters van de luchtkanalen en de snelheid van de luchtbeweging daarin.

• Systeemprestaties voor maximaal 4 kamers.
• Afmetingen luchtkanalen en luchtverdeelroosters.
• Weerstand van het luchtnetwerk.
• Verwarmingsvermogen en geschatte energiekosten (bij gebruik van een elektrische verwarming).

Als u een model met bevochtiging, koeling of recuperatie moet kiezen, gebruikt u de calculator op de website van Breezart.

Een voorbeeld van het berekenen van ventilatie met behulp van een rekenmachine

In dit voorbeeld laten we zien hoe u kunt berekenen ventilatie voorzien voor 3 kamer appartement, waarin een gezin van drie leeft (twee volwassenen en een kind). Overdag komen er soms familieleden op bezoek, dus de woonkamer kan ook lange tijd verblijf maximaal 5 personen. De plafondhoogte van het appartement bedraagt ​​2,8 meter. Kamerparameters:

We zullen de verbruikstarieven voor de slaapkamer en kinderkamer instellen in overeenstemming met de aanbevelingen van SNiP - 60 m³/u per persoon. Voor de woonkamer beperken we ons tot 30 m³/u, aangezien er zelden een groot aantal mensen in deze kamer aanwezig zijn. Volgens SNiP is een dergelijke luchtstroom toegestaan ​​voor kamers met natuurlijke ventilatie (je kunt een raam openen voor ventilatie). Stellen we voor de woonkamer het luchtdebiet van 60 m³/u per persoon, dan bedraagt ​​de benodigde productiviteit voor deze ruimte 300 m³/u. De elektriciteitskosten om deze hoeveelheid lucht te verwarmen zouden erg hoog zijn, dus hebben we een compromis gesloten tussen comfort en efficiëntie. Om de luchtverversing voor alle kamers in veelvoud te berekenen, selecteren we een comfortabele dubbele luchtverversing.

Het hoofdluchtkanaal zal rechthoekig en stijf zijn en de aftakkingen zullen flexibel en geluiddempend zijn (deze combinatie van kanaaltypen is niet de meest voorkomende, maar we hebben er voor demonstratiedoeleinden voor gekozen). Voor extra schoonmaak luchttoevoer Er wordt een koolstofstoffilter geïnstalleerd fijne schoonmaak EU5-klasse (we berekenen de netwerkweerstand met vuile filters). De luchtsnelheden in de luchtkanalen en het toegestane geluidsniveau op de roosters laten wij gelijk aan de advieswaarden, die standaard zijn ingesteld.

We beginnen de berekening met het opstellen van een diagram van het luchtdistributienetwerk. Met dit diagram kunnen we de lengte van de luchtkanalen bepalen en het aantal windingen dat zowel in horizontale als verticale vlakken kan plaatsvinden (we moeten alle windingen in een rechte hoek tellen). Dus ons schema:

De weerstand van het luchtverdeelnetwerk is gelijk aan de weerstand van het langste traject. Dit gedeelte kan in twee delen worden verdeeld: het hoofdluchtkanaal en de langste tak. Als je twee takken hebt van ongeveer dezelfde lengte, moet je bepalen welke de meeste weerstand heeft. Om dit te doen kunnen we ervan uitgaan dat de weerstand van één winding gelijk is aan de weerstand van 2,5 meter van het luchtkanaal, dan zal de grootste weerstand de tak zijn waarvan de waarde (2,5 * aantal windingen + lengte van het luchtkanaal) is maximaal. Om te kunnen specificeren is het noodzakelijk om twee delen uit de route te selecteren ander type luchtkanalen en verschillende luchtsnelheden voor het hoofdgedeelte en de takken.

In ons systeem zijn op alle aftakkingen balanssmoorkleppen geïnstalleerd, waardoor u de luchtstroom in elke ruimte kunt aanpassen aan het project. Hun weerstand (in open staat) is al rekening mee gehouden, aangezien dit een standaardelement van het ventilatiesysteem is.

De lengte van het hoofdluchtkanaal (van het luchtinlaatrooster tot de aftakking naar kamer nr. 1) bedraagt ​​15 meter, in dit gedeelte bevinden zich 4 haakse windingen. De lengte van de luchttoevoereenheid en luchtfilter kan worden genegeerd (hun weerstand wordt afzonderlijk in aanmerking genomen), en de weerstand van de geluiddemper kan gelijk worden gesteld aan de weerstand van het luchtkanaal van dezelfde lengte, dat wil zeggen, beschouw het eenvoudigweg als onderdeel van het hoofdluchtkanaal. De langste aftakking is 7 meter lang en heeft 3 haakse bochten (één aan de aftakking, één aan het kanaal en één aan de adapter). We hebben dus alle benodigde initiële gegevens gespecificeerd en kunnen nu beginnen met berekeningen (screenshot). De berekeningsresultaten zijn samengevat in tabellen:

Berekeningsresultaten voor gebouwen


Resultaten van de berekening van algemene parameters

Type ventilatiesysteem	Normaal	VAV
Prestatie	365 m³/u	243 m³/u
Dwarsdoorsnede van het hoofdluchtkanaal	253 cm²	169 cm²
Aanbevolen afmetingen van het hoofdluchtkanaal	160x160 mm 90x315 mm 125x250mm	125x140mm 90x200mm 140x140 mm
Luchtnetwerk weerstand	219 Pa	228 Pa
Verwarming vermogen	5,40 kW	3,59 kW
Aanbevolen Leveringseenheid	Breezart 550 Lux (in 550 m³/u-configuratie)	Breezart 550 Lux (VAV)
Maximale prestatie aanbevolen PU	438 m³/u	433 m³/u
Elektrische energie verwarmer PU	4,8 kW	4,8 kW
Gemiddelde maandelijkse energiekosten	2698 roebel	1619 roebel

Berekening van het luchtkanaalnetwerk

• Voor elke ruimte (paragraaf 1.2) wordt het rendement berekend, wordt de doorsnede van het luchtkanaal bepaald en wordt een geschikt luchtkanaal met standaard diameter geselecteerd. Met behulp van de Arktos-catalogus worden de afmetingen van distributieroosters met een bepaald geluidsniveau bepaald (er worden gegevens voor de AMN-, ADN-, AMP-, ADR-serie gebruikt). U kunt andere roosters met dezelfde afmetingen gebruiken - in dit geval kan er een kleine verandering optreden in het geluidsniveau en de netwerkweerstand. In ons geval bleken de roosters voor alle kamers hetzelfde, aangezien bij een geluidsniveau van 25 dB(A) de toegestane luchtstroom erdoorheen 180 m³/h bedraagt ​​(er zijn geen kleinere roosters in deze serie).
• De som van de luchtdebieten voor alle drie de kamers geeft ons de algehele systeemprestaties (paragraaf 1.3). Bij gebruik van een VAV-systeem zullen de systeemprestaties een derde lager zijn door de afzonderlijke aanpassing van de luchtstroom in elke kamer. Vervolgens wordt de doorsnede van het hoofdluchtkanaal berekend (in de rechterkolom - voor VAV-systemen) en luchtkanalen van geschikte afmetingen worden geselecteerd rechthoekig gedeelte(meestal worden er meerdere opties gegeven met verschillende beeldverhoudingen). Aan het einde van het gedeelte wordt de weerstand van het luchtnetwerk berekend, die behoorlijk groot blijkt te zijn - dit komt door het gebruik van een fijn filter in het ventilatiesysteem, dat een hoge weerstand heeft.
• We hebben alle benodigde gegevens ontvangen om het luchtdistributienetwerk compleet te maken, met uitzondering van de grootte van het hoofdluchtkanaal tussen tak 1 en 3 (deze parameter wordt niet berekend in de calculator, aangezien de netwerkconfiguratie op voorhand onbekend is). Het dwarsdoorsnede-oppervlak van dit gedeelte kan echter eenvoudig handmatig worden berekend: van het dwarsdoorsnede-oppervlak van het hoofdluchtkanaal moet u het dwarsdoorsnede-oppervlak van tak nr. 3 aftrekken. Nadat het dwarsdoorsnedeoppervlak van het luchtkanaal is verkregen, kan de grootte ervan worden bepaald.

Berekening van verwarmingsvermogen en selectie van luchtbehandelingsunit

Het aanbevolen model Breezart 550 Lux heeft softwarematig configureerbare parameters (prestaties en verwarmingsvermogen), dus de prestaties die moeten worden geselecteerd bij het instellen van de besturingseenheid worden tussen haakjes aangegeven. Opgemerkt kan worden dat het maximaal mogelijke verwarmingsvermogen van deze unit 11% lager is dan de berekende waarde. Het gebrek aan vermogen zal alleen merkbaar zijn als de buitentemperatuur lager is dan -22°C, en dit gebeurt niet vaak. In dergelijke gevallen zal de luchtbehandelingsunit automatisch overschakelen naar een lagere snelheid om de ingestelde uitblaastemperatuur te behouden (“Comfort”-functie).

De berekeningsresultaten geven, naast de vereiste prestaties van het ventilatiesysteem, de maximale prestaties van de regeleenheid aan bij een gegeven netwerkweerstand. Mocht deze prestatie aanzienlijk hoger blijken te zijn dan de gewenste waarde, dan kunt u gebruik maken van de mogelijkheid om de maximale prestatie programmatisch te beperken, deze is beschikbaar voor alle Breezart ventilatie-units. Voor een VAV-systeem wordt de maximale capaciteit alleen ter referentie vermeld, aangezien de prestaties automatisch worden aangepast terwijl het systeem draait.

Berekening van de exploitatiekosten

In dit gedeelte worden de elektriciteitskosten berekend die worden besteed aan het verwarmen van lucht tijdens het koude seizoen. De kosten voor een VAV-systeem zijn afhankelijk van de configuratie en werkingsmodus. Daarom wordt aangenomen dat ze gelijk zijn aan de gemiddelde waarde: 60% van de kosten van een conventioneel ventilatiesysteem. In ons geval kunt u geld besparen door het luchtverbruik in de woonkamer 's nachts en in de slaapkamer overdag te verminderen.

Het doel van de aerodynamische berekening is het bepalen van het drukverlies (weerstand) tegen luchtbeweging in alle elementen van het ventilatiesysteem: luchtkanalen, hun gevormde elementen, roosters, diffusors, luchtverwarmers en andere. Als u de totale waarde van deze verliezen kent, kunt u een ventilator selecteren die voor de vereiste luchtstroom kan zorgen. Er zijn directe en omgekeerde problemen bij aerodynamische berekeningen. Het directe probleem dat moet worden opgelost bij het ontwerpen van nieuw gecreëerde ventilatiesystemen is het bepalen van de dwarsdoorsnede van alle secties van het systeem bij een gegeven stroomsnelheid er doorheen. Het omgekeerde probleem is het bepalen van de luchtstroom voor een bepaald dwarsdoorsnedeoppervlak van werkende of gereconstrueerde ventilatiesystemen. In dergelijke gevallen volstaat het om de ventilatorsnelheid te wijzigen of te vervangen door een ander formaat om het vereiste debiet te bereiken.

Aërodynamische berekeningen beginnen na het bepalen van de luchtuitwisselingssnelheid van het pand en het nemen van een beslissing over de routing (indelingsdiagram) van luchtkanalen en kanalen. De luchtverversingssnelheid is een kwantitatief kenmerk van de werking van het ventilatiesysteem; het laat zien hoe vaak gedurende 1 uur het luchtvolume in de kamer volledig wordt vervangen door nieuw volume. De veelheid hangt af van de kenmerken van de kamer, het doel ervan en kan verschillende keren verschillen. Voordat met de aërodynamische berekening wordt begonnen, wordt een systeemdiagram gemaakt in een axonometrische projectie en op een schaal van M 1:100. Het diagram benadrukt de belangrijkste elementen van het systeem: luchtkanalen, hun fittingen, filters, geluiddempers, kleppen, luchtverwarmers, ventilatoren, roosters en andere. Volgens dit schema bepalen de bouwplannen van het pand de lengte van individuele takken. Het circuit is verdeeld in ontwerpsecties die een constante luchtstroom hebben. De grenzen van de ontwerpsecties zijn gevormde elementen - bochten, T-stukken en andere. Bepaal de stroomsnelheid bij elke sectie, zet deze, de lengte en het sectienummer in het diagram. Selecteer vervolgens een snelweg - de langste keten van opeenvolgend gelegen secties, geteld vanaf het begin van het systeem tot de meest afgelegen tak. Als er meerdere hoofdleidingen van dezelfde lengte in het systeem aanwezig zijn, wordt de hoofdleiding met een hoger debiet gekozen. De dwarsdoorsnedevorm van de luchtkanalen wordt geaccepteerd: rond, rechthoekig of vierkant. Drukverliezen in gebieden zijn afhankelijk van de luchtsnelheid en bestaan ​​uit: wrijvingsverliezen en lokale weerstanden. Het totale drukverlies van het ventilatiesysteem is gelijk aan de verliezen van de hoofdleiding en bestaat uit de som van de verliezen van alle ontwerpsecties. Selecteer de berekeningsrichting - van het verste gedeelte tot aan de ventilator.

Per gebied F bepaal de diameter D(voor ronde vorm) of hoogte A en breedte B(voor een rechthoekig) luchtkanaal, m. De resulterende waarden worden afgerond naar het dichtstbijzijnde hogere standaard maat, d.w.z. D st , Een st En In st.(referentiewaarde).

Bereken het werkelijke dwarsdoorsnedeoppervlak opnieuw F feit en snelheid v feit.

Voor een rechthoekig kanaal, de zogenaamde gelijkwaardige diameter DL = (2A st * B st ) / (Ast+Bst), M.

Bepaal de waarde van het Reynolds-gelijkeniscriterium Re = 64100* Dst*v feit. Voor rechthoekige vorm D L = D-kunst.

Wrijvingscoëfficiënt λ tr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 bij Re≤60000, λtr= 0,1266 ⁄ Re-0,167 bij Re>60000.

Lokale weerstandscoëfficiënt λm hangt af van het type, de hoeveelheid en wordt geselecteerd uit naslagwerken.