Аеродинаміка вентиляції

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Сентября 2011 в 10:17, контрольная работа

Описание работы

Аэродинамический расчет сети воздуховодов
Расчет свободной струи

Скачать полностью (207.99 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

Аэродинамика (Рабочая).docx

— 214.52 Кб (Скачать)

Таблиця аеродинамічного розрахунку мережі повітроводів

    
№ ділянки Витрата L, м3/год Довжина ділянки l, м Потрібна  швидкість v', м/с Потрібна  питома витрата g'v= L/v', с · м2/год Прийнята  питома витрата gv > g'v, с · м2/год Прийнятий діаметр повітроводу d, мм Фактична  швидкість повітря v=L/gv, м/с λ1/d, м-1 Поправка  на λl/d = k1 · kv · kΔ · (λ11/d)l Сумарний  коефіцієнт місцевого опору ∑ξ Приведений  коефіцієнт опору ξ = λl/d + ∑ξk2 Питомий швидкісний тиск A*·106,Па · год2/м6 Характеристика  опору S = A*·ξ´·106, Па · год2/м6 Втрати  тиску на ділянці ΔPі = S(L·10-3)2, Па Сумарні втрати тиску магістралі Δpмг,і, Па Втрати  тиску на відгалуженні ΔPв, Па Абсолютна нев'язка Δpi = Δpмг×–Δpв, Па Відносна  нев'язка ξ = 100Δp/Δpмг,, % Потрібний місцевий опір діафрагми  ξ' = ΔP/(ρv2/2) Діаметр отвору діафрагми dо, мм
температуру швидкість kv шорсткість  kΔ
k1 k2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Магістраль
1 900 6,0 6 150 176,4 250 5,1 0,1138 1 1 0,6655 1 0,454 2,2 2,7 19,283 51,177 41,5 41,5 — — — — —
2 1700 5,7 7 242,86 280,8 315 6,1 0,08527 1 1 0,6363 1 0,309 0,25 0,6 7,610 4,254 12,3 53,8 — — — — —
3 2800 4,3 8 350 356,4 355 7,9 0,07344 1 1 0,5965 1 0,188 0,5 0,7 4,724 3,250 25,5 79,3 — — — — —
4 3550 9,0 10 355 356,4 355 10 0,07344 1 1 0,5624 1 0,372 0,14 0,5 4,724 2,469 31,1 110,4 — — — — —
Відгалуження
5 800 2,6 6 133,33 176,4 250 4,5 0,1138 1 1 0,6866 1 0,203 12,6 3,0 19,283 58,678 37,5 41,5 37,5 4,0 90,4 0,32 228
6 1100 3,8 6 183,33 356,4 355 3,1 0,07344 1 1 0,7536 1 0,210 5,91 6,1 7,610 46,573 56,4 53,8 56,4 -2,6 104 0,45 314
7 750 3,2 6 125 356,4 355 2,1 0,07344 1 1 0,8307 1 0,195 15,9 16,2 4,724 77,747 43,0 79,3 43,0 36,3 54 13,7 205

 

     

  1. Мережу  розбиваємо на ділянки з незмінною  витратою і перерізом. Мережу розбиваємо на ділянки з незмінною витратою і перерізом. Межі ділянок – трійники, повітророзподільники (повітрозабірні пристрої) і вентилятор.
  2. Вибираємо магістраль, тобто найдовший і найбільш навантажений шлях повітря. Тому магістраль слід вибрати між найдовшим і найбільш навантаженим шляхом за власним досвідом. Приймемо найбільш навантажений шлях – до конічного повітророзподільника.
  3. Нумеруємо ділянки. Починаємо нумерувати ділянки від кінця магістралі до її початку, а потім відгалуження в такому ж напрямку.
  4. Визначаємо витрати повітря на магістральних ділянках, тобто ділянках без повітророзподільників. Для кожної такої ділянки витрата повітря становить суму витрат потоків, на які розділяється потік даної ділянки (або для витяжних систем – суму витрат потоків, що з’єднуються у даній ділянці).

    L1 = 900 м3/год

    L2 = L1 + L5 =900 + 800 = 1700 м3/год

    L3 = L2 + L6 = 1700 + 1100 = 2800 м3/год

    L4 = 3550 м3/год

    L5 = 800 м3/год

    L6 = 1100 м3/год

    L7 = 750 м3/год

  1. Креслимо таблицю аеродинамічного розрахунку.
  2. Задаємось швидкостями повітря на ділянках користуючись таблицею 1. Приймаємо на ділянках-відгалуженнях 1, 5, 6 і 7 швидкості v' = 6 м/с, а на магістральних ділянках 2, 3 і 4, відповідно, v' = 7, 8, 10 м/с.

    Таблиця 1

    
Ділянка Будівля
промислова громадська
Магістральна  ділянка – без повітро-розподільних (повітрозабірних) пристроїв 12 8
Ділянка-відгалуження – з повітророзподіль-ними (повітрозабірними) пристроями 6 5
  1. Розраховуємо потрібну питому витрату на кожній ділянці за формулою

    gv = L/v = 3600A

    g'v1 = 900/6 = 150 с · м2/год

    g'v2 = 1700/7 = 242,86 с · м2/год

    g'v3 = 2800/8 = 350 с · м2/год

    g'v4 = 3550/10 = 355 с · м2/год

    g'v5 = 800/6 = 133,33 с · м2/год

    g'v6 = 1100/6 = 183,33 с · м2/год

    g'v7 = 750/6 = 125 с · м2/год 

  1. За таблицею 2 вибираємо діаметр повітроводу кожної ділянки так, щоб питома витрата gv була найближчою більшою за потрібну g'v. Якщо швидкість v' прийнята меншою за максимальну, то можна приймати найближче значення gv. Але у напрямку від вентилятора до повітророзподільника (повітрозабірного пристрою) діаметр не повинен зменшуватися, а швидкість не повинна зростати (може зрости на 0,1...0,3 м/с).

    Одразу  виписуємо всі потрібні характеристики перерізу.

    Таблиця 2

    Діа-метр d,мм Питома витрата

    gv,

    с·м2

    год

    		 λ1/d, 
    м-1    		 Питомий динаміч-ний  тиск A*·106, Па·год2

    м6

    		 Діа-метр d,мм Питома витрата  gv, с·м2

    год

    		 λ1/d, 
    м-1    		 Питомий динамічний тиск A*·106, Па·год2

    м6

    100 28,44 0,3578 741,809 500 705,6 0,04786 1,205
    110 34,21 0,3176 512,978 560 885,6 0,04154 0,765
    125 44,28 0,2707 304,108 630 1123,2 0,03585 0,475
    140 55,44 0,2350 195,211 710 1425,6 0,03088 0,295
    160 72,00 0,1989 115,741 800 1803,6 0,02660 0,184
    180 91,80 0,1716 71,198 900 2286,0 0,02296 0,115
    200 113,0 0,1504 46,955 1000 2826,0 0,02012 0,075
    225 144,0 0,1299 28,935 1120 3546,0 0,01746 0,048
    250 176,4 0,1138 19,283 1250 4428,0 0,01522 0,031
    280 221,4 0,0988 12,240 1400 5544,0 0,01321 0,019
    315 280,8 0,08527 7,610 1600 7236,0 0,01095 0,011
    355 356,4 0,07344 4,724 1800 9180,0 0,009652 0,0072
    400 453,6 0,06326 2,916 2000 11304 0,008461 0,0047
    450 572,4 0,0546 1,832 – – – –
  1. Розраховуємо швидкості повітря v на ділянках за формулою 

    v = L/gv

    v1 = 900/176,4 = 5,1 м/с

    v2 = 1700/ 280,8 = 6,1 м/с

    v3 = 2800/356,4= 7,9 м/с

    v4 = 3550/356,4 = 10,0 м/с

    v5 = 800/176,4 = 4,5 м/с

    v6 = 1100/280,8 = 3,9 м/с

    v7 = 750/356,4 = 2,1 м/с

  1. Приймаємо поправки.

      Поправки  на температуру k1 та k2 дорівнюють одиниці, оскільки температура повітря близька до 20°С. Також для оцинкованої сталі поправка на шорсткість kΔ дорівнює одиниці.

      Поправка  на швидкість kv повітря береться за таблицею 4. Вона знахо-диться на перетині рядка, що відповідає цілій частині швидкості повітря, та стовпчика, що відповідає дробовій.

 

    Таблиця 3

    
    v 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
    0 - 1,7782 1,4953 1,3511 1,2574 1,1891 1,1362 1,0932 1,0573 1,0266
    1 1,0000 0,9764 0,9554 0,9365 0,9193 0,9036 0,8591 0,8757 0,8633 0,8517
    2 0,8409 0,8307 0,8211 0,8120 0,8034 0,7952 0,7873 0,7801 0,7730 0,7663
    3 0,7598 0,7536 0,7477 0,7419 0,7364 0,7311 0,7260 0,7210 0,7162 0,7116
    4 0,7071 0,7028 0,6985 0,6944 0,6503 0,6866 0,6828 0,6792 0,6756 0,6721
    5 0,6688 0,6655 0,6622 0,6591 0,6560 0,6530 0,6501 0,6472 0,6444 0,6417
    6 0,6390 0,6363 0,6338 0,6312 0,6287 0,6263 0,6239 0,6216 0,6193 0,6170
    7 0,6148 0,6127 0,6105 0,6084 0,6064 0,6043 0,6023 0,6004 0,5984 0,5965
    8 0,5947 0,5928 0,5910 0,5892 0,5875 0,5857 0,5840 0,5823 0,5807 0,5790
    9 0,5774 0,5753 0,5745 0,5727 0,5712 0,5697 0,5682 0,5667 0,5653 0,5638
    10 0,5624 0,5610 0,5596 0,5583 0,5569 0,5556 0,5543 0,5530 0,5517 0,5504

    На першій ділянці швидкість повітря становить 5,4 м/с. Тому поправку kv візьмемо за таблицею 3 на перетині рядка 5 та стовпця 0,4, він становить 0,6560.

  1. Визначаємо λℓ/d = k1kvkΔ( 1/d)ℓ. Для цього множимо значення у стовпчиках 10, 12, 13, 9 і 3, а результат заносимо до стовпчика 14 із заокругленням до трьох знаків після коми.

    λℓ/d1 = 1 · 0,6655 ·1 · 0,1138 · 6,0 = 0,454

    λℓ/d2 = 1 · 0,6363· 1 · 0, 08527 ·5,7 = 0,309

    λℓ/d3 = 1 · 0,5965 ·1 ·0,07344  · 4,3 = 0,188 

    λℓ/d4 = 1 · 0,5624 · 1 · 0, 07344 · 9,0 = 0,372

    λℓ/d5 = 1 · 0,6866 · 1 · 0,1138 · 2,6 = 0,203

    λℓ/d6 = 1 · 0,7116 · 1 · 0,8527 · 3,8 = 0,231

    λℓ/d7 = 1 · 0,8307 · 1 · 0, 07344 · 3,2 = 0,195

  1. Визначаємо коефіцієнти місцевих опорів та їхню суму на ділянках.

    Ділянка 1

  1. Циліндричний патрубок ξ = 1,1
  2. Відвід 90° ξ = 0,35
  3. Відвід 135° ξ = 0,25
  4. Трійник на прохід

    Опір трійника знаходиться в таблиці 4 за відношеннями Lв/ Lс та

    Ап / Aс = (dп / dс)2

            

        dп1= 250 мм  d с1= 315 мм

        Lв1 = 900 м3/год  Lс1 = 1700 м3/год 

        Ап1/Ас1 = (dп1/ d с1)2 = (250/355) 2 = 0,63

        Lв1/ Lс1 = 900/1200 = 0,47

    Оскільки Lв1/ Lс1 = 0,75 не позначено в таблиці, але знаходиться в діапазоні табличних значень, необхідно виконати інтерполяцію, а (dп1/ d с1)2 = 0,63 знаходиться поза межами табличних значень, необхідно виконати екстраполяцію, тому вибираємо для цього найближче табличне значення.

    Формула лінійної інтерполяції та екстраполяції:

        

        інтерполюємо  при сталому (dп/ d с)2 = 0,5

        х = Lв1/ Lс1 = 0,47

        х1 = 0,4  х2 = 0,5  y 1 = 0,35  y 2 = 0,3

 

Информация о работе Аеродинаміка вентиляції