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UDC 697,9 Determinazione dei coefficienti di resistenza locale dei tee nei sistemi di ventilazione OD Samarin, Ph.D., Professore associato (Università nazionale di ricerca MGSU) La situazione attuale con la determinazione dei valori dei coefficienti di resistenza locale (KMR) degli elementi della rete di ventilazione viene considerata quando lo sono calcolo aerodinamico. Viene fornita un'analisi di alcuni moderni lavori teorici e sperimentali nell'area in esame e le carenze della letteratura di riferimento esistente riguardo alla comodità di utilizzare i suoi dati per eseguire calcoli ingegneristici utilizzando fogli di calcolo MS Excel. I principali risultati dell'approssimazione delle tabelle disponibili per il KMS dei tee unificati sul ramo durante lo scarico e l'aspirazione nei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria sono presentati sotto forma di corrispondenti formule ingegneristiche. Viene fornita una valutazione dell'accuratezza delle dipendenze ottenute e dell'intervallo consentito della loro applicabilità e vengono presentate raccomandazioni per il loro utilizzo nella pratica della progettazione di massa. La presentazione è illustrata con esempi numerici e grafici. Parole chiave:coefficiente di resistenza locale, tee, diramazione, mandata, aspirazione. |
UDC 697,9 Determinazione dei coefficienti di resistenza locale dei denti nei sistemi di ventilazione OD Samarin, PhD, Professore assistente, Università statale di ingegneria civile di Mosca per la ricerca nazionale (NR MSUCE) La situazione attuale viene rivista con la definizione dei valori dei coefficienti di resistenza locale (CLR) degli elementi dei sistemi di ventilazione al loro calcolo aerodinamico. Viene fornita l'analisi di alcuni lavori teorici e sperimentali contemporanei in questo campo e vengono identificate le carenze nella letteratura di riferimento esistente per quanto riguarda l'utilizzabilità dei suoi dati per eseguire calcoli ingegneristici utilizzando fogli di calcolo MS Excel. Principali risultati di approssimazione delle tabelle esistenti alla CLR per i denti uniformi sul ramo dell'iniezione e il aspirazione negli impianti di ventilazione e condizionamento dell'aria sono presentati nelle apposite formule ingegneristiche. Vengono fornite la stima dell'accuratezza delle dipendenze ottenute e l'intervallo valido della loro applicabilità, nonché raccomandazioni per il loro utilizzo nella progettazione pratica di massa. La presentazione è illustrata da esempi numerici e grafici. Parole chiave:coefficiente di resistenza locale, tee, ramo, iniezione, aspirazione. |
Durante la guida flusso d'aria nei condotti dell'aria e nei canali dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria (V e AC), oltre alle perdite di pressione dovute all'attrito, un ruolo significativo è giocato dalle perdite sulle resistenze locali - parti sagomate di condotti dell'aria, distributori d'aria e apparecchiature di rete.
Tali perdite sono proporzionali pressione dinamica R d = ρ v²/2, dove ρ è la densità dell'aria, pari a circa 1,2 kg/m³ ad una temperatura di circa +20 °C; v— la sua velocità [m/s], determinata, di regola, nella sezione trasversale del canale dietro la resistenza.
Coefficienti di proporzionalità ξ, detti coefficienti di resistenza locale (KMC), per vari elementi i sistemi B e HF sono solitamente determinati da tabelle disponibili, in particolare, in una serie di altre fonti. La difficoltà maggiore in questo caso è molto spesso la ricerca di CMS per tee o nodi di diramazione. Il fatto è che in questo caso è necessario tenere conto del tipo di tee (passaggio o diramazione) e della modalità di movimento dell'aria (scarico o aspirazione), nonché del rapporto tra il flusso d'aria nel ramo e il flusso in il tronco L´o = Lo /L c e l'area della sezione trasversale del passaggio all'area della sezione trasversale del tronco F´p = Fp /Fs.
Per i T durante l'aspirazione, è inoltre necessario tenere conto del rapporto tra l'area della sezione trasversale del ramo e l'area della sezione trasversale del tronco F´ o = F o /F s. Nel manuale i dati rilevanti sono riportati nella tabella. 22.36-22.40. Tuttavia, quando si eseguono calcoli utilizzando fogli di calcolo Excel, cosa attualmente abbastanza comune a causa dell'uso diffuso di vari standard software e la facilità di presentazione dei risultati del calcolo, è auspicabile disporre di formule analitiche per CMS, almeno negli intervalli più comuni di variazioni nelle caratteristiche dei tee.
Inoltre sarebbe opportuno farlo processo educativo ridurre lavoro tecnico studenti e trasferendo il carico principale allo sviluppo soluzioni costruttive sistemi
Formule simili sono disponibili in una fonte abbastanza fondamentale come, ma lì sono presentate in una forma molto generalizzata, senza tenere conto delle caratteristiche progettuali di elementi specifici dell'esistente sistemi di ventilazione e utilizzano anche un numero significativo di parametri aggiuntivi e, in alcuni casi, richiedono l'accesso a determinate tabelle. D'altra parte, è apparso in ultimamente i programmi per i calcoli aerodinamici automatizzati dei sistemi V e HF utilizzano alcuni algoritmi per determinare la CMC, ma, di regola, sono sconosciuti all'utente e possono quindi sollevare dubbi sulla loro validità e correttezza.
Inoltre, attualmente compaiono alcuni lavori, i cui autori continuano la ricerca per affinare il calcolo del CMR o ampliare la gamma di parametri dell'elemento corrispondente del sistema per il quale saranno validi i risultati ottenuti. Queste pubblicazioni compaiono sia nel nostro Paese che all'estero, anche se in generale il loro numero non è molto ampio, e si basano principalmente sulla modellizzazione numerica dei flussi turbolenti utilizzando un computer o su studi sperimentali diretti. Tuttavia, i dati ottenuti dagli autori sono, di regola, difficili da utilizzare nella pratica della progettazione di massa, poiché non sono ancora presentati in forma ingegneristica.
A questo proposito, sembra opportuno analizzare i dati contenuti nelle tabelle e ottenere sulla base dipendenze di approssimazione che avrebbero la forma più semplice e conveniente per la pratica ingegneristica e allo stesso tempo rifletterebbero adeguatamente la natura delle dipendenze esistenti per CMS magliette. Per le loro varietà più comuni: tee sul passaggio (nodi di diramazione unificati), questo problema è stato risolto dall'autore nel lavoro. Allo stesso tempo, è più difficile trovare relazioni analitiche per i tee su un ramo, poiché qui le dipendenze stesse sembrano più complesse. Vista generale le formule di approssimazione, come sempre in questi casi, si ottengono in base alla località punti di calcolo sul campo di correlazione e i coefficienti corrispondenti vengono selezionati utilizzando il metodo minimi quadrati al fine di minimizzare la deviazione del grafico costruito utilizzando Excel. Quindi per alcune delle gamme più comuni F p /F s, F o /F s e L o /L s puoi ottenere le espressioni:
A L'circa= 0,20-0,75 e F´ circa= 0,40-0,65 - per tee durante lo scarico (alimentazione);
A L'circa = 0,2-0,7, F´ circa= 0,3-0,5 e F´ pag= 0,6-0,8 - per raccordi a T di aspirazione (scarico).
L'accuratezza delle dipendenze (1) e (2) è dimostrata in Fig. 1 e 2, che mostrano i risultati dell'elaborazione della tabella. 22.36 e 22.37 per T standardizzati KMS (assiemi di diramazione) su un ramo rotondo durante l'aspirazione. Nel caso di una sezione trasversale rettangolare, i risultati differiranno in modo insignificante.
Si può notare che la discrepanza qui è maggiore che per i tee per passaggio, ed è in media del 10-15%, a volte anche fino al 20%, ma per i calcoli ingegneristici ciò può essere accettabile, soprattutto tenendo conto dell'ovvio errore iniziale contenuto nel tabelle e semplificazione simultanea dei calcoli quando si utilizza Excel. Allo stesso tempo, le relazioni ottenute non richiedono altri dati iniziali oltre a quelli già disponibili nella tabella di calcolo aerodinamico. Dovrà infatti indicare esplicitamente sia le portate d'aria che le sezioni trasversali presenti nelle sezioni attuali e adiacenti comprese nelle formule elencate. Innanzitutto semplifica i calcoli quando si utilizzano fogli di calcolo Excel. Allo stesso tempo, la Fig. 1 e 2 consentono di verificare che le dipendenze analitiche rilevate riflettono in modo abbastanza adeguato la natura dell'influenza di tutti i principali fattori sulla CMC dei tee e l'essenza fisica dei processi che si verificano in essi durante il movimento del flusso d'aria.
Allo stesso tempo, le formule fornite in questo lavoro sono molto semplici, chiare e facilmente accessibili per i calcoli ingegneristici, soprattutto in Excel, nonché nel processo educativo. Il loro utilizzo permette di abbandonare l'interpolazione delle tabelle, pur mantenendo la precisione richiesta per i calcoli ingegneristici, e di calcolare direttamente i coefficienti di resistenza locale dei T su un ramo in una gamma molto ampia di rapporti trasversali e di portate d'aria nel tronco e rami.
Ciò è abbastanza sufficiente per la progettazione di sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria nella maggior parte degli ambienti residenziali e edifici pubblici.
- Manuale del progettista. Impianti sanitari interni. Parte 3. Ventilazione e condizionamento dell'aria. Libro 2/Ed. N.N. Pavlova e Yu.I. Schiller. - M.: Stroyizdat, 1992. 416 p.
- Idelchik I.E. Manuale di resistenza idraulica / Ed. M.O. Steinberg. -Ed. 3°. - M.: Ingegneria Meccanica, 1992. 672 p.
- Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Batalova A.V. Alla determinazione dei coefficienti di resistenza locale degli elementi disturbanti sistemi di condutture// Notizie dalle università: Costruzione, 2012. N. 9. pagine 108–112.
- Posokhin V.N., Ziganshin A.M., Varsegova E.V. Al calcolo delle perdite di carico nelle resistenze locali: Comunicazione. 1 // Notizie dalle università: Costruzione, 2016. N. 4. pagine 66–73.
- Averkova O.A. Studio sperimentale flussi separati all'ingresso delle aperture di aspirazione // Vestnik BSTU im. V.G. Shukhova, 2012. N. 1. pp. 158–160.
- Kamel A.H., Shaqlaih A.S. Perdite di carico per attrito dei fluidi che scorrono in condotti circolari: una revisione. Perforazione e completamento SPE. 2015. vol. 30.No. 2.Pag. 129–140.
- Gabrielaitiene I. Simulazione numerica di un sistema di teleriscaldamento con enfasi sul comportamento transitorio della temperatura. Proc. dell'8° Convegno Internazionale “Ingegneria Ambientale”. Vilnius. Editori VGTU. 2011. vol. 2.Pag. 747–754.
- Horikiri K., Yao Y., Yao J. Modellazione del flusso coniugato e del trasferimento di calore in una stanza ventilata per la valutazione del comfort termico interno. Edilizia e Ambiente. 2014. N. 77. pagg. 135–147.
- Samarin O.D. Calcolo della resistenza locale nei sistemi di ventilazione degli edifici // Journal of S.O.K., 2012. N. 2. pagine 68–70.
Con questo materiale la redazione della rivista “Climate World” prosegue la pubblicazione dei capitoli del libro “Sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria. Linee guida di progettazione per la produzione
acqua ed edifici pubblici." Autore Krasnov Yu.S.
Il calcolo aerodinamico dei condotti dell'aria inizia con il disegno di un diagramma assonometrico (M 1: 100), annotando il numero delle sezioni, i loro carichi L (m 3 / h) e le lunghezze I (m). Determina la direzione del calcolo aerodinamico: dall'area più distante e caricata alla ventola. In caso di dubbi nel determinare una direzione, considerare tutte le opzioni possibili.
Il calcolo inizia con un'area remota: determinare il diametro D (m) del tondo o l'area F (m 2) sezione trasversale condotto rettangolare:
La velocità aumenta man mano che ci si avvicina alla ventola.
Secondo l'Appendice H, vengono presi i valori standard più vicini: D CT o (a x b) st (m).
Raggio idraulico dei condotti rettangolari (m):
 |
dove è la somma dei coefficienti di resistenza locale nella sezione del condotto dell'aria.
Le resistenze locali al confine di due sezioni (T, croci) sono assegnate alla sezione con flusso inferiore.
I coefficienti di resistenza locale sono riportati negli allegati.
Schema del sistema di ventilazione di mandata a servizio di un edificio amministrativo di 3 piani
Esempio di calcolo
Dati iniziali:
| N. di appezzamenti | portata L,m3/h | lunghezza L, m | υ fiumi, m/s | sezione a×b, m |
υ f, m/s | D l, m | Rif | λ | Kmc | perdite nell'area Δр, pa |
| Griglia in PP in uscita | 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 |
| 6a | 10420 | 0,8 | Yu. | 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 |
| Perdite totali: 185 | ||||||||||
| Tabella 1. Calcolo aerodinamico | ||||||||||
I condotti dell'aria sono realizzati in lamiera di acciaio zincato, il cui spessore e dimensione corrispondono a ca. N da . Il materiale dell'albero di aspirazione dell'aria è in mattoni. Griglie orientabili del tipo PP con possibili sezioni: 100 x 200 vengono utilizzate come distributori d'aria; 200 x 200; 400 x 200 e 600 x 200 mm, coefficiente di ombreggiamento 0,8 e velocità massima di uscita dell'aria fino a 3 m/s.
La resistenza della valvola di aspirazione isolata con alette completamente aperte è di 10 Pa. La resistenza idraulica dell'unità di riscaldamento è di 100 Pa (secondo un calcolo separato). Resistenza del filtro G-4 250 Pa. Resistenza idraulica della marmitta 36 Pa (secondo calcolo acustico). In base ai requisiti architettonici, vengono progettati condotti d'aria rettangolari.
Sezioni canali in mattoni preso secondo la tabella. 22.7.
Coefficienti di resistenza locale
Sezione 1. Rete in PP in uscita con sezione 200×400 mm (calcolata a parte):
| N. di appezzamenti | Tipo di resistenza locale | Schizzo | Angolo α, gradi. | Atteggiamento | Motivazione | KMS | ||
| Fa 0 / Fa 1 | L 0 /L p | f passa /f stv | ||||||
| 1 | Diffusore |
 |
20 | 0,62 | — | — | Tavolo 25.1 | 0,09 |
| Ritrazione |
 |
90 | — | — | — | Tavolo 25.11 | 0,19 | |
| Tee-pass |
 |
— | — | 0,3 | 0,8 | Agg. 25.8 | 0,2 | |
| ∑ = | 0,48 | |||||||
| 2 | Tee-pass |
 |
— | — | 0,48 | 0,63 | Agg. 25.8 | 0,4 |
| 3 | T del ramo |
 |
— | 0,63 | 0,61 | — | Agg. 25.9 | 0,48 |
| 4 | 2 curve | 250×400 | 90 | — | — | — | Agg. 25.11 | |
| Ritrazione | 400×250 | 90 | — | — | — | Agg. 25.11 | 0,22 | |
| Tee-pass |
 |
— | — | 0,49 | 0,64 | Tavolo 25.8 | 0,4 | |
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| 5 | Tee-pass |
 |
— | — | 0,34 | 0,83 | Agg. 25.8 | 0,2 |
| 6 | Diffusore dopo il ventilatore |
 |
h=0,6 | 1,53 | — | — | Agg. 25.13 | 0,14 |
| Ritrazione | 600×500 | 90 | — | — | — | Agg. 25.11 | 0,5 | |
| ∑= | 0,64 | |||||||
| 6a | Confusione davanti al tifoso |
 |
D g = 0,42 m | Tavolo 25.12 | 0 | |||
| 7 | Ginocchio | 90 | — | — | — | Tavolo 25.1 | 1,2 | |
| Griglia del Louvre | Tavolo 25.1 | 1,3 | ||||||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| Tabella 2. Determinazione delle resistenze locali | ||||||||
Krasnov Yu.S.,
„Sistemi di ventilazione e condizionamento. Raccomandazioni progettuali per edifici industriali e pubblici”, capitolo 15. “Thermocul”
- Macchine frigorifere e gruppi frigoriferi. Esempio di progettazione di centrali frigorifere
- “Calcolo del bilancio termico, apporto di umidità, ricambio d’aria, costruzione di diagrammi J-d. Aria condizionata multizona. Esempi di soluzioni"
- Al progettista. Materiali dalla rivista "Climate World"
- Parametri di base dell'aria, classi di filtro, calcolo della potenza del riscaldatore, norme e documenti normativi, tabella delle quantità fisiche
- Soluzioni tecniche selezionate, attrezzature Cos'è una spina ellittica e perché è necessaria?
L'impatto delle attuali normative sulla temperatura sul consumo energetico dei data center Nuovi metodi per migliorare l'efficienza energetica nei sistemi di condizionamento dell'aria dei data center Aumentare l'efficienza di un camino a combustibile solido Sistemi di recupero del calore nelle unità di refrigerazione Microclima degli impianti di conservazione del vino e delle attrezzature per la sua creazione Selezione di attrezzature per sistemi specializzati di fornitura d'aria esterna (DOAS) Sistema di ventilazione del tunnel. Attrezzatura della TLT-TURBO GmbH Applicazione delle apparecchiature Wesper nel complesso di lavorazione del petrolio in profondità dell'impresa KIRISHINEFTEORGSINTEZ Controllo del ricambio d'aria nei locali del laboratorio Utilizzo integrato di sistemi di distribuzione dell'aria a pavimento (UFAD) in combinazione con travi fredde Sistema di ventilazione del tunnel. Selezione di uno schema di ventilazione Calcolo delle barriere termo-aria basate su un nuovo tipo di presentazione dei dati sperimentali sulle perdite di calore e di massa Esperienza nella realizzazione di un sistema di ventilazione decentralizzato durante la ricostruzione dell'edificio Travi fredde per laboratori. Utilizzo del doppio recupero energetico Garantire l'affidabilità in fase di progettazione Utilizzo del calore rilasciato durante il funzionamento di un'unità di refrigerazione in un'impresa industriale - Metodologia per il calcolo aerodinamico dei condotti d'aria Metodologia per la selezione di un sistema split DAICHI Caratteristiche di vibrazione dei ventilatori Nuovo standard per la progettazione dell'isolamento termico Problemi applicati di classificazione dei locali in base ai parametri climatici Ottimizzazione del controllo e della struttura dei sistemi di ventilazione CVT e pompe di drenaggio di EDC Nuova pubblicazione di riferimento di ABOK Un nuovo approccio alla costruzione e al funzionamento degli impianti di refrigerazione per edifici climatizzati
|
Scopo |
Requisito di base | ||||
| Silenzio | minimo perdita di testa | ||||
| Canali principali | Canali principali | Rami | |||
| Afflusso | Cappuccio | Afflusso | Cappuccio | ||
| Locali residenziali | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
| Alberghi | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
| Istituzioni | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
| Ristoranti | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
| Negozi | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Sulla base di questi valori, dovrebbero essere calcolati i parametri lineari dei condotti dell'aria.
Algoritmo per il calcolo delle perdite di carico dell'aria
Il calcolo deve iniziare con la stesura di uno schema del sistema di ventilazione con l'indicazione obbligatoria della disposizione spaziale dei condotti dell'aria, della lunghezza di ciascuna sezione, griglie di ventilazione, attrezzatura aggiuntiva per la depurazione dell'aria, impianti tecnici e ventilatori. Le perdite vengono determinate prima per ogni singola linea e poi sommate. Per una sezione tecnologica separata, le perdite sono determinate utilizzando la formula P = L×R+Z, dove P è la perdita di pressione dell'aria nella sezione di progetto, R è la perdita per metro lineare della sezione, L è la lunghezza totale della sezione i condotti dell'aria nella sezione, Z è la perdita nei raccordi aggiuntivi del sistema di ventilazione.
Per calcolare la perdita di carico in un condotto circolare si utilizza la formula Ptr. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X è il coefficiente tabulato di attrito dell'aria, dipende dal materiale del condotto dell'aria, L è la lunghezza della sezione di progetto, d è il diametro del condotto dell'aria, V è la velocità del flusso d'aria richiesta, Y è la densità dell'aria tenendo conto della temperatura, g è l'accelerazione della caduta (libera). Se il sistema di ventilazione ha condotti dell'aria quadrati, è necessario utilizzare la tabella n. 2 per convertire i valori rotondi in quadrati.
Tavolo N. 2. Diametri equivalenti dei condotti dell'aria rotondi per quelli quadrati
| 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | |
| 250 | 210 | 245 | 275 | |||||
| 300 | 230 | 265 | 300 | 330 | ||||
| 350 | 245 | 285 | 325 | 355 | 380 | |||
| 400 | 260 | 305 | 345 | 370 | 410 | 440 | ||
| 450 | 275 | 320 | 365 | 400 | 435 | 465 | 490 | |
| 500 | 290 | 340 | 380 | 425 | 455 | 490 | 520 | 545 |
| 550 | 300 | 350 | 400 | 440 | 475 | 515 | 545 | 575 |
| 600 | 310 | 365 | 415 | 460 | 495 | 535 | 565 | 600 |
| 650 | 320 | 380 | 430 | 475 | 515 | 555 | 590 | 625 |
| 700 | 390 | 445 | 490 | 535 | 575 | 610 | 645 | |
| 750 | 400 | 455 | 505 | 550 | 590 | 630 | 665 | |
| 800 | 415 | 470 | 520 | 565 | 610 | 650 | 685 | |
| 850 | 480 | 535 | 580 | 625 | 670 | 710 | ||
| 900 | 495 | 550 | 600 | 645 | 685 | 725 | ||
| 950 | 505 | 560 | 615 | 660 | 705 | 745 | ||
| 1000 | 520 | 575 | 625 | 675 | 720 | 760 | ||
| 1200 | 620 | 680 | 730 | 780 | 830 | |||
| 1400 | 725 | 780 | 835 | 880 | ||||
| 1600 | 830 | 885 | 940 | |||||
| 1800 | 870 | 935 | 990 |
L'asse orizzontale indica l'altezza del condotto quadrato e l'asse verticale indica la larghezza. Il valore equivalente della sezione circolare si trova all'intersezione delle linee.
Le perdite di pressione dell'aria nelle curve sono ricavate dalla tabella n. 3.
Tavolo N. 3. Perdita di pressione in curva
Per determinare le perdite di carico nei diffusori, vengono utilizzati i dati della tabella n. 4.
Tavolo N. 4. Perdita di pressione nei diffusori
La tabella n. 5 riporta un diagramma generale delle perdite in un tratto rettilineo.
Tavolo N. 5. Diagramma della perdita di pressione dell'aria nei condotti dell'aria diritti
Tutte le perdite individuali in una determinata sezione del condotto dell'aria sono riepilogate e corrette con la tabella n. 6. Tabella. N. 6. Calcolo della riduzione della pressione di flusso nei sistemi di ventilazione
Durante la progettazione e i calcoli, esistente regolamenti raccomandare che la differenza di perdita di pressione tra sezioni separate non ha superato il 10%. Il ventilatore deve essere installato nella zona del sistema di ventilazione con la resistenza più elevata; i condotti dell'aria più distanti devono avere una resistenza minima; Se queste condizioni non vengono soddisfatte, è necessario modificare la disposizione dei condotti dell'aria e delle apparecchiature aggiuntive, tenendo conto dei requisiti delle normative.
Con questo materiale la redazione della rivista “Climate World” prosegue la pubblicazione dei capitoli del libro “Sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria. Linee guida di progettazione per la produzione
agricolo e edifici pubblici“. Autore Krasnov Yu.S.
Il calcolo aerodinamico dei condotti dell'aria inizia con il disegno di un diagramma assonometrico (M 1: 100), annotando il numero delle sezioni, i loro carichi L (m 3 / h) e le lunghezze I (m). Viene determinata la direzione del calcolo aerodinamico: dall'area più distante e caricata alla ventola. In caso di dubbi nel determinare una direzione, considerare tutte le opzioni possibili.
Il calcolo inizia con una sezione remota: determinare il diametro D (m) del tondo o l'area F (m 2) della sezione trasversale del condotto d'aria rettangolare:
La velocità aumenta man mano che ci si avvicina alla ventola.
Secondo l'Appendice H, vengono presi i valori standard più vicini: D CT o (a x b) st (m).
Raggio idraulico dei condotti rettangolari (m):
dove è la somma dei coefficienti di resistenza locale nella sezione del condotto dell'aria.
Le resistenze locali al confine di due sezioni (T, croci) sono assegnate alla sezione con flusso inferiore.
I coefficienti di resistenza locale sono riportati negli allegati.
Schema del sistema di ventilazione di mandata a servizio di un edificio amministrativo di 3 piani
Esempio di calcolo
Dati iniziali:
| N. di appezzamenti | portata L,m3/h | lunghezza L, m | υ fiumi, m/s | sezione a×b, m |
υ f, m/s | D l, m | Rif | λ | Kmc | perdite nell'area Δр, pa |
| Griglia in PP in uscita | 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 |
| 6a | 10420 | 0,8 | Yu. | 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 |
| Perdite totali: 185 | ||||||||||
| Tabella 1. Calcolo aerodinamico | ||||||||||
I condotti dell'aria sono realizzati in zincato lamiera d'acciaio sottile, il cui spessore e dimensione corrispondono ad agg. N da. Il materiale dell'albero di aspirazione dell'aria è in mattoni. Griglie orientabili del tipo PP con possibili sezioni: 100 x 200 vengono utilizzate come distributori d'aria; 200 x 200; 400 x 200 e 600 x 200 mm, coefficiente di ombreggiamento 0,8 e velocità massima di uscita dell'aria fino a 3 m/s.
La resistenza della valvola di aspirazione isolata con alette completamente aperte è di 10 Pa. La resistenza idraulica dell'unità di riscaldamento è di 100 Pa (secondo un calcolo separato). Resistenza del filtro G-4 250 Pa. La resistenza idraulica della marmitta è di 36 Pa (secondo calcoli acustici). In base ai requisiti architettonici, vengono progettati condotti d'aria rettangolari.
Le sezioni trasversali dei canali in mattoni sono prese secondo la tabella. 22.7.
Coefficienti di resistenza locale
Sezione 1. Rete in PP in uscita con sezione 200×400 mm (calcolata a parte):
| N. di appezzamenti | Tipo di resistenza locale | Schizzo | Angolo α, gradi. | Atteggiamento | Motivazione | KMS | ||
| Fa 0 / Fa 1 | L 0 /L p | f passa /f stv | ||||||
| 1 | Diffusore |
 |
20 | 0,62 | - | - | Tavolo 25.1 | 0,09 |
| Ritrazione |
 |
90 | - | - | - | Tavolo 25.11 | 0,19 | |
| Tee-pass |
 |
- | - | 0,3 | 0,8 | Agg. 25.8 | 0,2 | |
| ∑ = | 0,48 | |||||||
| 2 | Tee-pass |
 |
- | - | 0,48 | 0,63 | Agg. 25.8 | 0,4 |
| 3 | T del ramo |
 |
- | 0,63 | 0,61 | - | Agg. 25.9 | 0,48 |
| 4 | 2 curve | 250×400 | 90 | - | - | - | Agg. 25.11 | |
| Ritrazione | 400×250 | 90 | - | - | - | Agg. 25.11 | 0,22 | |
| Tee-pass |
 |
- | - | 0,49 | 0,64 | Tavolo 25.8 | 0,4 | |
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| 5 | Tee-pass |
 |
- | - | 0,34 | 0,83 | Agg. 25.8 | 0,2 |
| 6 | Diffusore dopo il ventilatore |
 |
h=0,6 | 1,53 | - | - | Agg. 25.13 | 0,14 |
| Ritrazione | 600×500 | 90 | - | - | - | Agg. 25.11 | 0,5 | |
| ∑= | 0,64 | |||||||
| 6a | Confusione davanti al tifoso |
 |
D g = 0,42 m | Tavolo 25.12 | 0 | |||
| 7 | Ginocchio | 90 | - | - | - | Tavolo 25.1 | 1,2 | |
| Griglia del Louvre | Tavolo 25.1 | 1,3 | ||||||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| Tabella 2. Determinazione delle resistenze locali | ||||||||
Krasnov Yu.S.,
1. Perdite per attrito:
Ptr = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,
z = Q* (v*v*y)/2g,
Metodo della velocità consentita
Nota: la velocità del flusso d'aria nella tabella è espressa in metri al secondo
Utilizzando condotti rettangolari
Il diagramma delle perdite di carico mostra i diametri condotti rotondi. Se invece vengono utilizzati condotti rettangolari, i loro diametri equivalenti dovranno essere rilevati utilizzando la tabella sottostante.
Note:
- Se non c'è abbastanza spazio (ad esempio durante la ricostruzione), scegli condotti d'aria rettangolari. Di norma, la larghezza del condotto è 2 volte l'altezza).
Tabella dei diametri equivalenti dei condotti
Quando si conoscono i parametri dei condotti dell'aria (lunghezza, sezione trasversale, coefficiente di attrito dell'aria sulla superficie), è possibile calcolare la perdita di pressione nel sistema con il flusso d'aria progettato.
La perdita di carico totale (in kg/mq) si calcola utilizzando la formula:
dove R è la perdita di pressione dovuta all'attrito per 1 metro lineare condotto dell'aria, l - lunghezza del condotto dell'aria in metri, z - perdita di pressione dovuta alla resistenza locale (con sezione trasversale variabile).
1. Perdite per attrito:
In un condotto d'aria circolare, la perdita di pressione dovuta all'attrito P tr si calcola come segue:
Ptr = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,
dove x è il coefficiente di resistenza all'attrito, l è la lunghezza del condotto dell'aria in metri, d è il diametro del condotto dell'aria in metri, v è la velocità del flusso d'aria in m/s, y è la densità dell'aria in kg/cubo .m., g è l'accelerazione di caduta libera (9,8 m/s2).
Nota: Se il condotto ha sezione rettangolare anziché rotonda, è necessario sostituire nella formula il diametro equivalente, che per un condotto d'aria con lati A e B è pari a: deq = 2AB/(A + B)
2. Perdite dovute alla resistenza locale:
Le perdite di carico dovute alla resistenza locale si calcolano utilizzando la formula:
z = Q* (v*v*y)/2g,
dove Q è la somma dei coefficienti di resistenza locale nella sezione del condotto d'aria per cui si sta effettuando il calcolo, v è la velocità del flusso d'aria in m/s, y è la densità dell'aria in kg/m3, g è l'accelerazione di gravità (9,8 m/s2 ). I valori Q sono presentati in forma tabellare.
Metodo della velocità consentita
Quando si calcola la rete di condotti dell'aria utilizzando il metodo della velocità consentita, come dato iniziale viene presa la velocità dell'aria ottimale (vedere tabella). Poi contano sezione richiesta condotto dell'aria e perdita di pressione al suo interno.
Procedura per il calcolo aerodinamico dei condotti dell'aria utilizzando il metodo della velocità ammissibile:
Disegna uno schema del sistema di distribuzione dell'aria. Per ogni sezione del condotto dell'aria, indicare la lunghezza e la quantità di aria che passa in 1 ora.
Iniziamo il calcolo dalle zone più lontane dalla ventola e più caricate.
Conoscendo la velocità dell'aria ottimale per una determinata stanza e il volume d'aria che passa attraverso il condotto dell'aria in 1 ora, determiniamo diametro adatto(o sezione) del condotto dell'aria.
Calcoliamo la perdita di carico dovuta all'attrito P tr.
Utilizzando i dati tabellari, determiniamo la somma delle resistenze locali Q e calcoliamo la perdita di pressione dovuta alle resistenze locali z.
La pressione disponibile per i successivi rami della rete di distribuzione dell'aria è determinata come la somma delle perdite di carico nelle zone poste prima di tale ramo.
Durante il processo di calcolo è necessario collegare in sequenza tutti i rami della rete, equiparando la resistenza di ciascun ramo alla resistenza del ramo più caricato. Questo viene fatto usando i diaframmi. Sono installati su aree leggermente caricate dei condotti dell'aria, aumentando la resistenza.
Tabella della velocità massima dell'aria in funzione delle esigenze del condotto
Metodo a perdita di carico costante
Questo metodo presuppone una perdita di pressione costante per 1 metro lineare di condotto d'aria. Sulla base di ciò, vengono determinate le dimensioni della rete di condotti dell'aria. Il metodo della perdita di pressione costante è abbastanza semplice e viene utilizzato nella fase di studio di fattibilità dei sistemi di ventilazione:
A seconda dello scopo della stanza, secondo la tabella delle velocità dell'aria consentite, selezionare la velocità sulla sezione principale del condotto dell'aria.
In base alla velocità determinata al paragrafo 1 e in base alla portata d'aria di progetto, si determina la perdita di carico iniziale (per 1 m di lunghezza del condotto dell'aria). Il diagramma seguente fa questo.
Viene determinato il ramo più carico e la sua lunghezza viene assunta come lunghezza equivalente del sistema di distribuzione dell'aria. Molto spesso questa è la distanza dal diffusore più lontano.
Moltiplicare la lunghezza equivalente del sistema per la perdita di pressione del passaggio 2. Al valore risultante viene aggiunta la perdita di pressione sui diffusori.
Ora, utilizzando lo schema sottostante, determiniamo il diametro del condotto iniziale dell'aria proveniente dal ventilatore, e poi i diametri dei rimanenti tratti della rete in base alle corrispondenti portate d'aria. In questo caso si presuppone che la perdita di pressione iniziale sia costante.
Diagramma per determinare la perdita di pressione e il diametro dei condotti dell'aria 
Il diagramma delle perdite di carico mostra i diametri dei condotti rotondi. Se invece vengono utilizzati condotti rettangolari, i loro diametri equivalenti dovranno essere rilevati utilizzando la tabella sottostante.
Note:
Se lo spazio lo consente, è meglio scegliere condotti d'aria rotondi o quadrati;
Se non c'è abbastanza spazio (ad esempio durante la ricostruzione), vengono scelti i condotti dell'aria rettangolari. Di norma, la larghezza del condotto è 2 volte l'altezza).
Nella tabella l'altezza orizzontale del condotto dell'aria è indicata in mm, la larghezza verticale e le celle della tabella contengono i diametri equivalenti dei condotti dell'aria in mm.
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