Аеродинаміка вентиляції

>---

    інтерполюємо  при сталому (d_п/ d _с)² = 0,65

    х = L_в1/ L_с1 = 0,47

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

 

Маємо при (d_п1/ d _с1)² = 0,5  ξ = 0,335

      при (d_п1/ d _с1)² = 0,65  ξ = 0,53

    х = (d_п1/ d _с1)² = 0,63

    х₁ = 0,5  х₂ = 0,65  y ₁ = 0,335  y ₂ = 0,53

 

Приймаємо значення місцевого опору трійника ξ ≈ 0,5

Звідси Σξ₁ = 1,1 +0,25+0,35+0,5=2,2

    Таблиця 4

Ділянка 2

1. Трійник на прохід

d_п2/ d _с2 = (315/355)² = 0,79 

L_в2/ L_с2 = 1100/2800 = 0,39 

    інтерполюємо  при сталому (d_п/ d _с)² = 0,65

    х = L_в2/ L_с2 = 0,79

    х₁ = 0,3  х₂ = 0,4  y ₁ = 0,25  y ₂ = 0,3

 

    інтерполюємо  при сталому (d_п/ d _с)² = 0,8

    х = L_в2/ L_с2 = 0,79

    х₁ = 0,3  х₂ = 0,4  y ₁ = 0,2  y ₂ = 0,25

 

Маємо при  (d_п/ d _с)² = 0,65  ξ = 0,3

      при (d_п/ d _с)² = 0,8  ξ = 0,25

    х = (d_п2/ d _с2)² = 0,79

    х₁ = 0,65  х₂ = 0,8  y ₁ = 0,3  y ₂ = 0,25

 

    Приймаємо значення місцевого опору трійника ξ ≈ 0,25

    Σξ₂ = 0,25

Ділянка 3

1. Відвід 90° ξ = 0,35
2. Трійник на прохід

d_п3/ d _с3 = (355/355)² = 1 L_в3/ L_с3 = 750/2800 = 0,21 

інтерполюємо  при сталому (d_п/ d _с)² = 1

    х = L_в3/ L_с3 = 0,21

    х₁ = 0,2  х₂ = 0,3  y ₁ = 0,15  y ₂ = 0,15

 

    Приймаємо значення місцевого опору трійника ξ =0,15

Σξ₃ = 0,35 + 0,15 = 0,5

Ділянка 4

1. Приєднання повітроводу до вентилятора

При розмірах вихідного  патрубка вентилятора 350 x 350 мм, його площі A₀ = 0,35·0,35 = 0,123 м², діаметрі повітроводу d = 355 мм, площі його перерізу A₁ = 3,14·(0,355)²/4 = 0,09 м² < A₀ маємо дифузор (розширення) за радіальним вентилятором. При куті розкриття α = 20° та ℓ/d₀ = 270/355 = 0,76, ξ = 0,14

Σξ₄ = 0,14

Ділянка 5

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

    d_в5/ d _с5 = (250/315) ² = 0,63

    L_в5/ L_с5 = 800/1700 = 0,47

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,5

    х = L_в5/ L_с5 = 0,47

    х₁ = 0,4  х₂ = 0,5  y ₁ = 0,7  y ₂ = 0,9

 

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,65

    х = L_в5/ L_с5 = 0,47

    х₁ = 0,4  х₂ = 0,5  y ₁ = 1,6  y ₂ = 1,0

 

Маємо при  (d_в/ d _с)² = 0,5  ξ = 0,84

      при (d_в/ d _с)² = 0,65  ξ = 1,18

    х = (d_в5/ d _с5)² = 0,63

    х₁ = 0,5  х₂ = 0,65  y ₁ = 0,84  y ₂ = 1,18

 

Приймаємо значення місцевого опору трійника ξ ≈ 1,14

Σξ₅ = 1,1 + 0,35 + 0,25 + 1,14 = 2,84

Ділянка 6

1. Циліндричний патрубок ξ = 1,1
2. 3 відводи 90° ξ = 3 · 0,35 = 1,05
3. Підвід 135° ξ =0,25
4. Трійник на прохід

d_в6/ d _с6 = (280/355)² = 0,79 

L_в6/ L_с6 = 900/2100 = 0,39

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,5

    х = L_в6/ L_с6 = 0,39

    х₁ = 0,3  х₂ = 0,4  y ₁ = 1,7  y ₂ = 0,9

 

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,65

    х = L_в6/ L_с6 = 0,39

    х₁ = 0,3  х₂ = 0,4  y ₁ = 3,0  y ₂ = 1,6

 

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,39

    х = (d_в6/ d _с6)² = 0,39

    х₁ = 0,3  х₂ = 0,4  y ₁ = 0,59  y ₂ = 0,71

 

    Приймаємо значення місцевого опору трійника ξ ≈ 3,51

Σξ₆ = 1,1 + 1,05 + 0,25 + 3,51= 5,91

 

Ділянка 7

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

d_в7/ d _с7 = (355/355)² = 1 L_в7/ L_с7 = 750/3550 = 0,21 

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,5

    х = L_в7/ L_с7 = 0,21

    х₁ = 0,2  х₂ = 0,3  y ₁ = 4,1  y ₂ = 1,7

 

    інтерполюємо  при сталому (d_в/ d _с)² = 0,65

    х = L_в6/ L_с6 = 0,21

    х₁ = 0,2  х₂ = 0,3  y ₁ = 7,5  y ₂ = 3,0

 

    х = (d_в7/ d _с7)² = 0,1

    х₁ = 0,5  х₂ = 0,65  y ₁ = 3,86  y ₂ = 7,05

 

    Приймаємо значення місцевого опору трійника ξ ≈ 14,5

Σξ₇ = 1,1 + 0,35 + 0,25 + 14,5 = 16,2

13. Визначаємо приведений коефіцієнт опору ξ' за формулою

ξ'= k₁k_Δk_v(

/d) + k₂Σξ

ξ'₁ = 0,454 + 1 ·2,2 = 2,654

ξ'₂ = 0,309 + 1 · 0,25 = 0,559

ξ'₃ = 0,188 + 1 · 0,5 = 0,688

ξ'₄ = 0,372 + 1 · 0,14 = 0,512

ξ'₅ = 0,203 + 1 · 5,91 = 6,12

ξ'₆ = 0,203 + 1 · 12,6 = 12,803

ξ'₇ = 0,195 + 1 · 16,2 = 16,4

14. Обчислюємо питому характеристику опору S, ×10⁶ Па·год²/м⁶ кожної ділянки мережі повітроводів за формулою:

S = ξ_пр A_пит

S₁ = 2,654 · 19,283 = 51,117 Па·год²/м⁶

S₂ = 0,559 · 7,610 = 4,254 Па·год²/м⁶

S₃ = 0,688 · 4,724 = 3,25 Па·год²/м⁶

S₄ = 0,512 · 4,724 = 2,469 Па·год²/м⁶

S₅ = 6,12 · 7,610 = 46,573 Па·год²/м⁶

S₆ = 12,803 · 19,283 = 243,475 Па·год²/м⁶

S₇ = 16,4 · 4,724 = 77,474 Па·год²/м⁶

15. Визначаємо втрати тиску Δp_і, Па, на кожній ділянці за формулою:

Δр = S (L · 10^-3)²,

причому для узгодження одиниць вимірювання (питома характеристика опору у стовпчику 18 таблиці аеродинамічного розрахунку взята з коефіцієнтом 10⁶) витрату повітря беремо в 1000 разів меншою.

ΔР₁ = 51,177 (900 · 10^-3)² = 41,5 Па

ΔР₂ = 4,254 (1700 · 10^-3)² = 12,3 Па

ΔР₃ = 3,25 (2800 · 10^-3)² = 25,5 Па

ΔР₄ =  2,469 (3550 · 10^-3)² = 31,1 Па

ΔР₅ = 58,678 (800 · 10^-3)² = 37,5 Па

ΔР₆ = 46,573 (1100 · 10^-3)² = 56,35 Па

ΔР₇ = 77,474 (1000 · 10^-3)² = 43,6 Па

16. Визначаємо втрати тиску за магістраллю Δp_мг і заносимо їх до стовпця 20. Втрати тиску від повітророзподільника магістралі до трійника ділянки 1 дорівнюють втратам тиску на ділянці 1, тобто до стовпчика 20 перенесемо значення втрат тиску на ділянці 1 зі стовпчика 19: Δp_мг,1 = Δp₁ = 41,5 Па. Втрати тиску від повітророзподільника магістралі до трійника ділянки 2 дорівнюють сумі втрат тиску від початку магістралі до кінця ділянки 1 Δp_мг,1 та втрат тиску на ділянці 2 Δp₂. До стовпчика 20 занесемо суму

Δp_мг,2 = Δp_мг,1 + Δp₂ = 41,5+ 12,3 = 53,8 Па.

Для ділянок 3 і 4 – аналогічно.

Δp_мг,3 = Δp_мг,2 + Δp₃ = 53,8 + 25,5 = 79,3 Па.

Δp_мг,4 = Δp_мг,3 + Δp₄ = 79,3 + 31,1 = 110,4 Па.

17. У стовпчики 21–25 на ділянках магістралі заносимо риски.
18. Заносимо до стовпчика 21 таблиці аеродинамічного розрахунку втрати тиску у відгалуженнях Δp_в,i. У нашому простому випадку, коли немає відгалужень від відгалужень, Δp_в,і = Δp_і. Тобто на ділянках відгалужень переносимо дані зі стовпчика 19 до стовпчика 21.
19. Визначаємо потрібні втрати тиску на відгалуженнях. Втрати тиску у кожному відгалуженні повинні дорівнювати втратам тиску від початку магістралі (ділянка 1) до точки приєднання відгалуження. Ці потрібні втрати заносяться до стовпчика 21. Ділянка 5 приєднується до магістралі після ділянки 1. Тому до стовпчика 21 на ділянці 5 занесемо значення втрат тиску від початку магістралі до кінця ділянки 1, тобто ΣΔp_мг,5 = ΣΔp_мг,1 = 41,5 Па. Ділянка 6 приєднується після ділянки 2 магістралі. Тобто до стовпчика 21 на ділянці 6 занесемо втрати тиску від початку магістралі до кінця ділянки 2, а саме, ΣΔp_мг,6 = ΣΔp_мг,2 = 53,8 Па.
20. Визначаємо абсолютні нев’язки втрат тисків. Точної рівності втрат тиску на магістралі та у відгалуженнях при розрахункових витратах досягти неможливо. Але при роботі системи ця рівність буде абсолютно точною. Досягатиметься це тим, що витрати повітря відрізнятимуться від розрахункових: більше повітря піде шляхом з меншим опором. Якщо абсолютна нев’язка втрат тиску не перевищує 10% від втрат тиску магістралі, то таке розрегулювання системи не буде відчутним. Абсолютна нев’язка визначається як різниця між втратами тиску на магістралі до точки приєднання відгалуження та втратами тиску у відгалуженні Δp_i = Δp_мг,і – Δp_в,і. Тобто до стовпчика 22 таблиці аеродинамічного розрахунку заноситься різниця даних у стовпчиках 20 і 21. Нев’язки повинні бути додатними. Якщо на відгалуженні одержано від’ємну нев’язку, то необхідно зменшити на ньому втрати тиску шляхом збільшення діаметра повітроводу.