Аэродинамический расчет
Форма зданий с каждым годом все усложняется, а средняя их высота неумолимо растет. Высотное строительство перестало быть архитектурным изыском и стало вполне оправданно экономической моделью, позволяющей эффективно использовать площадь участка. Все эти факторы обуславливают значимость аэродинамических расчетов в проектировании воздуховодов.
Подобный расчет выполняется в различных сложных системах, когда необходимо применение инженерного метода при решении задач турбулентного движения воздуха и аэродинамических явлений. Основной задачей расчета является определение габаритов сечения воздуховода и также потерь давления, которые возникают на определенных участках.
При анализе системы различают три вида давления, которое может возникать в воздуховоде:
- статическое, с помощью которого определяется потенциальная энергия в сечении;
- динамическое, это кинетическая энергия потока;
- полное давление, то есть сумма статического и динамического давлений.
Потери давления возникают при слиянии и делении потоков, в местах поворота воздуховодов. Потери давления будут равны сумме потерь по магистрали, они суммируются по всем участкам и по оборудованию.
Выполнение расчета начинают после оценки воздухообмена и выбора путей прокладки воздуховодов. На аксонометрической схеме показывают фасонные части и по ней вычисляют самые длинные участки и цепочки. Обратной задачей расчета, которая решается помимо прямой, является определение расходов воздуха при конкретных значениях сечений всех участков.
Потеря давления – это потеря энергии потока, которая возникает в воздуховоде, выражается в удельных величинах, отнесенных к объему.
Рисунок 1. Цели аэродинамического расчета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Этапы аэродинамического расчета
Выполнение расчетов ведется в следующей последовательности:
- в первую очередь на аксонометрической схеме разделают систему на отдельные участки и находят расход воздуха на каждом из них, эти значения наносят на схему.
- затем выполняется выбор основного магистрального направления, для этого выявляют самое протяженное направление, который состоит из последовательно расположенных участков. На этой цепочки показывают расположение оборудования, в котором происходят потери давления;
- затем выполняется нумерация участков магистрали, используют арабские цифры и начинают нумерацию с участка, в котором наименьший расход. В таблицу аэродинамического расчета систем вентиляции вносят номер участка, а также данные по расходу, длине, давлению, виду местного сопротивления;
- на оцениваемых отрезках воздуховода определяют габариты сечения. Площадь сечения определяют, как отношение расчетного расхода воздуха к рекомендуемой скорости движения воздушных масс;
- затем определяют фактическую скорость на каждом участке;
- вычисляют потери давления на трение;
- определяют динамическое давление;
- определяют виды местных сопротивлений их значения и потери давления в них. Сумма значений коэффициентов местных давлений указывается в таблице;
- определяют потери на расчетном участке;
- определяют потери давления в системе;
- выполняют увязку все остальных участков системы.
Рекомендуемая скорость может быть разной в зависимости от типа побуждения движения воздуха (механического или естественного и типа участка. К примеру, для приточных решеток и у потолка промышленного здания в механической системе побуждения скорость воздуха 2-6 м/с. Для приточных шахт с естественной системой побуждения скорость воздуха 1-2 м/с. В целом система, имеющая естественное побуждене, требует меньших скоростей, чем при механическом. При это скорость движения воздуха в промышленных зданиях выше, чем в общественных
Выполнение аэродинамического расчета позволяет учесть все параметры и просчитать работу даже самой сложной системы. Проблемы с системой вентиляции стали одной из самых распространенных «болезней» современных домов. Аэродинамический расчет зачастую выполняется для решения обратной задачи и поиска проектной ошибки, которая могла привести к этому результату.
Аэродинамические расчеты должны учитывать специфику организации технологического процесса внутри здания, Общие системы применяют для общественных и жилых зданий и для производственных категории В2 и В1. Аварийная вентиляция проектируется отдельно, она имеет свои воздуховоды. В промышленных объектах также предусматриваются возможности для душирования рабочего места, на котором могут быть повышены параметра загрязненности воздуха.
