Beispiele für die Berechnung der aerodynamischen Berechnung von Luftkanälen

6.1. Aerodynamische Berechnung von Versorgungslüftungssystemen.

Die aerodynamische Berechnung wird durchgeführt, um die Abmessungen des Querschnitts der Luftkanäle und -kanäle der Zu- und Abluftanlagen zu bestimmen und den Druck zu bestimmen, der den berechneten Luftstrom in allen Abschnitten der Luftkanäle liefert.

Die aerodynamische Berechnung besteht aus zwei Schritten:

1. Berechnung von Abschnitten von Luftkanälen der Hauptrichtung - Autobahnen;

2. Zweige verknüpfen.

Die aerodynamische Berechnung wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt:

1) Das System ist in separate Abschnitte unterteilt. Die Länge aller Abschnitte und ihre Kosten werden im Berechnungsschema berücksichtigt.

2) Die Hauptleitung ist ausgewählt. Der Zweig mit der maximalen Länge und maximalen Last wird als Hauptstraße ausgewählt.

3) Wir nummerieren die Abschnitte ausgehend vom entferntesten Abschnitt der Autobahn.

4) Bestimmen Sie die Abmessungen der Abschnitte der Entwurfsabschnitte anhand der folgenden Formel:

Die Auswahl der Abmessungen des Querschnitts der Luftkanäle erfolgt nach den optimalen Luftgeschwindigkeiten. Die maximal zulässigen Geschwindigkeiten für das mechanische Lüftungssystem sind gemäß Tabelle 3.5.1 der Quelle [1] angegeben:

- für die Autobahn 8 m / s;

- für Zweige 5 m / s.

5) Entsprechend der berechneten Fläche f werden die Abmessungen des Kanals ausgewählt.

Dann wird die Geschwindigkeit mit der Formel angegeben:

6) Bestimmen Sie den Reibungsdruckverlust:

wobei R der spezifische Druckverlust aufgrund von Reibung ist, Pa / m.

Es wird gemäß der Tabelle genommen. 22.15 des Designerhandbuchs (Eingang nach äquivalentem Durchmesser de und Luftgeschwindigkeit v).

l - Querschnittslänge, m.

Vsh - Koeffizient unter Berücksichtigung der Rauheit der Innenfläche des Kanalkanals (für Stahl Vsh = 1, für Kanäle in Backsteinmauern Vsh = 1,36). Es wird gemäß der Tabelle genommen. 22.12 des Designer-Handbuchs.

7) Bestimmen Sie den Druckverlust in lokalen Widerständen nach folgender Formel:

wobei ∑ζ die Summe der Koeffizienten der lokalen Widerstände des Standorts ist, die gemäß dem Designer-Handbuch ermittelt wurden;

pD - dynamischer Druck, Pa.

Bestimmen Sie den Gesamtdruckverlust im berechneten Bereich

9) Bestimmen Sie den Druckverlust im System nach folgender Formel:

Dabei ist N die Anzahl der Abschnitte der Autobahn.

p - Druckverlust in Lüftungsgeräten.

10) Wir verbinden die Zweige, beginnend mit dem längsten Zweig. Der Druckverlust im Zweig ist gleich dem Druckverlust in der Leitung vom Umfangsabschnitt zum gemeinsamen Punkt mit dem Zweig:

Die Diskrepanz zwischen den Druckverlusten entlang der Zweige der Luftkanäle sollte 10% der Druckverluste in den parallelen Abschnitten der Leitung nicht überschreiten. Wenn sich bei der Berechnung herausstellt, dass durch Ändern des Durchmessers die Verluste nicht ausgeglichen werden können, installieren wir die Membranen, die Drosselklappen oder gleichen mit Gittern aus (Gitter vom Typ P und PP sind einstellbar).

Die aerodynamische Berechnung des Systems P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 ist in den Tabellen Nr. 6-16 zusammengefasst. Nach der Berechnung werden Abschnitte der Luftkanäle mit Angabe der Kosten auf die Diagramme angewendet.

6.2. Aerodynamische Berechnung von Lüftungssystemen mit natürlicher Induktion der Luftbewegung.

Bei der Berechnung eines natürlichen Lüftungssystems ist es erforderlich, dass die Verluste im System geringer sind als der Druck, der durch die Dichtedifferenz (verfügbarer Druck) erzeugt wird.

Bei der Berechnung versuchen wir, eine Diskrepanz von 5-10% zwischen dem Druckverlust im System und dem verfügbaren Druck aufrechtzuerhalten. Wenn es jedoch erforderlich ist, die Verluste im System zu erhöhen, verwenden wir einstellbare Gitter.

Der verfügbare Druck wird nach folgender Formel berechnet:

wobei ρн, ρв - Luftdichte bei tн bzw. tв (die Berechnung wird bei der Außenlufttemperatur tн = 5 ° C durchgeführt);

h ist die Höhe der Luftsäule, m.

Die Höhe der Luftsäule hängt vom Vorhandensein oder Fehlen eines Versorgungslüftungssystems in einem bestimmten Raum ab:

- Wenn der Raum über ein Zulüftungssystem verfügt, entspricht die Höhe der Luftsäule dem Abstand zwischen der Mitte der Raumhöhe und der Öffnung des Abgasschachts.

- Befindet sich nur eine Abgasanlage im Raum, entspricht die Höhe der Luftsäule dem Abstand von der Mitte der Abluftöffnung

zur Mündung der Auspuffwelle.

Die Berechnung des Lüftungssystems mit natürlichem Impuls erfolgt in der folgenden Reihenfolge:

1) Bestimmen Sie die Autobahn. Bei natürlichem Luftzug ist dies der Zweig, für den der verfügbare Druck am geringsten ist.

2) Die Bestimmung des Querschnitts der Kanäle erfolgt auf die gleiche Weise wie das mechanische Versorgungssystem.

3) Wir berechnen die verbleibenden Zweige auf die gleiche Weise wie das Netz und vergleichen die Diskrepanz mit dem verfügbaren Druck.

7. AUSWAHL DER BELÜFTUNGSGERÄTE

7.1. Auswahl fester Lamellengitter.

Die Rolle des Lufteinlasses übernehmen STD-Lamellengitter. Sie sind in einem Loch in der Wand der Lüftungskammer montiert. Eine solche konstruktive Lösung der Luftansaugvorrichtung widerspricht nicht den hygienischen und hygienischen Anforderungen, da sich keine externen Luftschadstoffe in der Nähe befinden. Der Lufteinlass erfolgt gemäß den Anforderungen, nach denen die Lufteinlassvorrichtungen nicht weniger als 2 m über dem Boden liegen dürfen.

Die Auswahl erfolgt in der folgenden Reihenfolge:

1) Wählen Sie für einen bestimmten Luftdurchsatz ein oder mehrere Gitter mit einer freien Gesamtfläche aus

Dabei ist v die empfohlene Luftbewegungsgeschwindigkeit im Abschnitt des Gitters. Es wird gleich 2 - 6 m / s genommen;

Ltot - Volumenstrom der Luft, die durch den Rost strömt, m 3 / h.

f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m 2

Die Anzahl der Gitter wird bestimmt als

wobei f1 die Fläche des freien Querschnitts eines Gitters ist, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 Stk.

Es wurde ein Gitter vom Typ STD 302 mit einer freien Querschnittsfläche f1 = 0,183 m 2 angenommen

2) Wir klären die Geschwindigkeit durch die Formel

wobei ffact die tatsächliche Gesamtquerschnittsfläche ist, m 2.

v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s

3) Wir berechnen den Druckverlust in den Gittern nach folgender Formel:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

Dabei ist ζ der lokale Widerstandskoeffizient. Für Gitter vom Typ STD beträgt 1,2.

ρ ist die Dichte der Außenluft während der kalten Jahreszeit bei einer Temperatur von -32 0 C, ρ = 1,48319 kg / m3.

∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.

Auswahl eines festen Lamellengitters. Tabelle 17

System-Nr.	L, m 3 / h	Marke	Nummer	Größe, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Filterauswahl

1) Auswahl der Filter für das P1-System (Versorgung des Auditoriums):

Die Anzahl der Filterzellen wird durch die Formel bestimmt:

Dabei ist L der Volumenstrom der der Halle zugeführten Luft - 13386 m 3 / h.

Li ist der Durchsatz einer Filterzelle, bei FYaPb-Filtern beträgt er 1500 m 3 / h. Die Größe einer Zelle beträgt 518´518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Aerodynamischer Widerstand des Zelltyps: ∆p = 150 Pa.

Filterauswahl Tabelle 18

System-Nr.	L, m 3 / h	Marke	Größe, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Auswahl des isolierten Luftventils.

Die isolierte Luftklappe verhindert unangemessenen Wärmeverlust zu einem Zeitpunkt, an dem das Lüftungssystem nicht funktioniert. Die Art der Klappe, die Gesamtabmessungen und die freie Querschnittsfläche für den Luftdurchgang werden gemäß einer bestimmten Durchflussrate ausgewählt.

Auswahlmethode für Dämpfer:

1) Für einen gegebenen Luftdurchsatz werden die Art der Klappe und die Fläche des freien Querschnitts gemäß der Tabelle ausgewählt.

2) Bestimmen Sie die Geschwindigkeit der Luftbewegung im lebenden Bereich

Ventil nach der Formel:

v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;

Bühne eins

Dies umfasst die aerodynamische Berechnung mechanischer Klima- oder Lüftungssysteme, die eine Reihe von aufeinander folgenden Vorgängen umfasst. Es wird ein axonometrisches Diagramm erstellt, das die Lüftung umfasst: sowohl Zufuhr als auch Abgas, und für die Berechnung vorbereitet.

Die Abmessungen der Querschnittsfläche der Luftkanäle werden je nach Art bestimmt: rund oder rechteckig.

Bildung des Schemas

Das Diagramm ist perspektivisch im Maßstab 1: 100 erstellt. Es zeigt die Punkte mit den lokalisierten Lüftungsgeräten und den Luftverbrauch an, der durch sie strömt.

Hier sollten Sie sich für die Amtsleitung entscheiden - die Hauptleitung, auf deren Grundlage alle Operationen ausgeführt werden. Es ist eine Kette von Abschnitten, die in Reihe geschaltet sind, mit der größten Last und maximalen Länge.

Beim Bau einer Autobahn sollten Sie darauf achten, welches System entworfen wird: Zufuhr oder Abgas.

Liefern

Hier wird die Abrechnungslinie vom entferntesten Luftverteiler mit dem höchsten Verbrauch gebaut. Es passiert Versorgungselemente wie Luftkanäle und Lüftungsgeräte bis zu dem Punkt, an dem Luft angesaugt wird. Wenn das System mehrere Stockwerke bedienen soll, befindet sich der Luftverteiler auf dem letzten.

Auspuff

Von der am weitesten entfernten Abgasvorrichtung, die den Luftstromverbrauch maximiert, wird eine Leitung über die Hauptleitung bis zur Installation der Haube und weiter bis zur Welle gebaut, durch die Luft freigesetzt wird.

Wenn die Lüftung für mehrere Ebenen geplant ist und sich die Installation der Haube auf dem Dach oder Dachboden befindet, sollte die Berechnungslinie von der Luftverteilungsvorrichtung des untersten Stockwerks oder Untergeschosses ausgehen, die ebenfalls im System enthalten ist. Wenn die Haube im Keller installiert ist, dann von der Luftverteilungsvorrichtung des letzten Stockwerks.

Die gesamte Berechnungslinie ist in Segmente unterteilt, von denen jedes ein Abschnitt des Kanals mit den folgenden Merkmalen ist:

• Kanal mit einheitlicher Querschnittsgröße;
• aus einem Material;
• mit konstantem Luftverbrauch.

Der nächste Schritt ist die Nummerierung der Segmente. Es beginnt mit der am weitesten entfernten Abgasvorrichtung oder dem Luftverteiler, denen jeweils eine separate Nummer zugewiesen ist. Die Hauptrichtung - die Autobahn ist durch eine fette Linie hervorgehoben.

Ferner wird auf der Basis eines axonometrischen Diagramms für jedes Segment seine Länge unter Berücksichtigung des Maßstabs und des Luftverbrauchs bestimmt. Letzteres ist die Summe aller Werte des verbrauchten Luftstroms, der durch die an die Leitung angrenzenden Zweige strömt. Der Wert des Indikators, der als Ergebnis einer sequentiellen Summierung erhalten wird, sollte allmählich ansteigen.

Bestimmung der Maßwerte der Luftkanalquerschnitte

Produziert auf der Grundlage von Indikatoren wie:

• Luftverbrauch im Segment;
• Die normativ empfohlenen Werte für die Luftströmungsgeschwindigkeit sind: auf Autobahnen - 6 m / s, in Minen, in denen Luft entnommen wird - 5 m / s.

Der vorläufige Maßwert des Kanals auf dem Segment wird berechnet, der auf den nächsten Standard gebracht wird. Wenn ein rechteckiger Kanal ausgewählt wird, werden die Werte basierend auf den Abmessungen der Seiten ausgewählt, deren Verhältnis nicht mehr als 1 zu 3 beträgt.

Kanaltypen

Luftkanäle sind Elemente des Systems, die für die Übertragung von Abgas und Frischluft verantwortlich sind. Es umfasst konische Hauptrohre, Biegungen und Halbbiegungen sowie eine Vielzahl von Adaptern. Sie unterscheiden sich in Material und Querschnittsform.

Der Anwendungsbereich und die Besonderheiten der Luftbewegung hängen von der Art des Luftkanals ab. Es gibt folgende Materialklassifizierung:

1. Stahl - starre, dickwandige Luftkanäle.
2. Aluminium - flexibel, dünnwandig.
3. Plastik.
4. Stoff.

In Bezug auf die Form werden Abschnitte in runde Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern, quadratisch und rechteckig, unterteilt.

Stufe zwei

Hier werden die Luftwiderstandszahlen berechnet. Nach Auswahl der Standardquerschnitte der Luftkanäle wird der Wert des Luftdurchsatzes im System festgelegt.

Berechnung des Reibungsdruckverlustes

Der nächste Schritt besteht darin, den spezifischen Reibungsdruckverlust anhand von Tabellendaten oder Nomogrammen zu bestimmen.In einigen Fällen kann ein Taschenrechner hilfreich sein, um Indikatoren anhand einer Formel zu ermitteln, mit der Sie mit einem Fehler von 0,5 Prozent rechnen können. Um den Gesamtwert des Indikators zu berechnen, der den Druckverlust über den gesamten Abschnitt kennzeichnet, müssen Sie seinen spezifischen Indikator mit der Länge multiplizieren. In diesem Stadium sollte auch der Rauheitskorrekturfaktor berücksichtigt werden. Dies hängt von der Größe der absoluten Rauheit eines bestimmten Kanalmaterials sowie von der Geschwindigkeit ab.

Berechnung der dynamischen Druckanzeige für ein Segment

Hier wird ein Indikator bestimmt, der den dynamischen Druck in jedem Abschnitt charakterisiert, basierend auf den Werten:

• Luftdurchsatz im System;
• die Dichte der Luftmasse unter Standardbedingungen beträgt 1,2 kg / m3.

Bestimmung der Werte lokaler Widerstände in Abschnitten

Sie können basierend auf den Koeffizienten des lokalen Widerstands berechnet werden. Die erhaltenen Werte werden in tabellarischer Form zusammengefasst, die die Daten aller Abschnitte und nicht nur gerade Segmente, sondern auch mehrere Armaturen enthält. Der Name jedes Elements wird in die Tabelle eingetragen, dort werden auch die entsprechenden Werte und Eigenschaften angegeben, nach denen der lokale Widerstandskoeffizient bestimmt wird. Diese Indikatoren finden Sie in den entsprechenden Referenzmaterialien für die Auswahl der Geräte für Lüftungsgeräte.

Bei Vorhandensein einer großen Anzahl von Elementen im System oder bei Fehlen bestimmter Werte der Koeffizienten wird ein Programm verwendet, mit dem Sie schnell umständliche Operationen ausführen und die Berechnung insgesamt optimieren können. Der Gesamtwiderstandswert wird als Summe der Koeffizienten aller Elemente des Segments bestimmt.

Berechnung von Druckverlusten bei lokalen Widerständen

Nachdem sie den endgültigen Gesamtwert des Indikators berechnet haben, berechnen sie die Druckverluste in den analysierten Bereichen. Nach der Berechnung aller Segmente der Hauptleitung werden die erhaltenen Zahlen summiert und der Gesamtwert des Widerstands des Lüftungssystems bestimmt.

Allgemeine Information

Die aerodynamische Berechnung ist eine Technik zur Bestimmung der Abmessungen des Querschnitts von Luftkanälen, um die Druckverluste auszugleichen, die Bewegungsgeschwindigkeit und das Auslegungsvolumen der gepumpten Luft aufrechtzuerhalten.

Bei der natürlichen Belüftungsmethode wird zunächst der erforderliche Druck angegeben, der Querschnitt muss jedoch bestimmt werden. Dies ist auf die Wirkung von Gravitationskräften zurückzuführen, die dazu führen, dass Luftmassen von den Lüftungsschächten in den Raum gezogen werden. Bei der mechanischen Methode arbeitet der Lüfter, und es ist erforderlich, den Gasdruck sowie die Querschnittsfläche des Kanals zu berechnen. Die maximalen Geschwindigkeiten im Lüftungskanal werden verwendet.

Um die Technik zu vereinfachen, werden Luftmassen als Flüssigkeit mit einer Kompression von null Prozent genommen. In der Praxis trifft dies zu, da in den meisten Systemen der Druck minimal ist. Es entsteht nur durch lokalen Widerstand, wenn es mit den Wänden der Luftkanäle sowie an Stellen kollidiert, an denen sich der Bereich ändert. Dies wurde durch zahlreiche Experimente bestätigt, die nach der in GOST 12.3.018-79 „Occupational Safety Standards System (SSBT)“ beschriebenen Methode durchgeführt wurden. Lüftungssysteme. Aerodynamische Testmethoden ".

Die Technik beinhaltet die Auswahl des Bereichs und der Form des Abschnitts für jeden Abschnitt des Lüftungssystems. Wenn wir es als Ganzes betrachten, ist die Definition von Verlusten bedingt und entspricht nicht dem tatsächlichen Bild. Zusätzlich zur Bewegung selbst wird zusätzlich die Einspritzung berechnet.

Aerodynamische Berechnungen von Lüftungskanälen werden mit einer anderen Anzahl bekannter Daten durchgeführt. In einem Fall beginnt die Berechnung bei Null, und im anderen Fall ist bereits mehr als die Hälfte der Anfangsparameter bekannt.

Stufe drei: Verknüpfung von Zweigen

Wenn alle erforderlichen Berechnungen durchgeführt wurden, müssen mehrere Zweige verknüpft werden.Wenn das System eine Ebene bedient, werden die Zweige verbunden, die nicht im Trunk enthalten sind. Die Berechnung erfolgt in der gleichen Reihenfolge wie für die Hauptleitung. Die Ergebnisse werden in einer Tabelle aufgezeichnet. In mehrstöckigen Gebäuden werden Bodenverzweigungen auf mittleren Ebenen zur Verknüpfung verwendet.

Verknüpfungskriterien

Hier werden die Werte der Verlustsumme verglichen: Druck entlang der zu verbindenden Abschnitte mit einer parallel geschalteten Leitung. Die Abweichung darf nicht mehr als 10 Prozent betragen. Wenn festgestellt wird, dass die Diskrepanz größer ist, kann die Verknüpfung ausgeführt werden:

• durch Auswahl der geeigneten Abmessungen für den Querschnitt der Luftkanäle;
• durch Montage an Zweigen von Membranen oder Absperrklappen.

Manchmal benötigen Sie für solche Berechnungen nur einen Taschenrechner und ein paar Nachschlagewerke. Wenn eine aerodynamische Berechnung der Belüftung großer Gebäude oder Industrieräume durchgeführt werden muss, ist ein geeignetes Programm erforderlich. Auf diese Weise können Sie schnell die Abmessungen der Abschnitte und Druckverluste sowohl in einzelnen Abschnitten als auch im gesamten System bestimmen.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Video kann nicht geladen werden: Design des Lüftungssystems. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

Die Hauptanforderung für alle Arten von Lüftungssystemen besteht darin, die optimale Frequenz des Luftaustauschs in Räumen oder bestimmten Arbeitsbereichen sicherzustellen. Unter Berücksichtigung dieses Parameters wird der Innendurchmesser des Kanals ausgelegt und die Lüfterleistung ausgewählt. Um die erforderliche Effizienz des Lüftungssystems zu gewährleisten, wird die Berechnung der Kopfdruckverluste in den Kanälen durchgeführt, wobei diese Daten bei der Bestimmung der technischen Eigenschaften der Ventilatoren berücksichtigt werden. Die empfohlenen Luftmengen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Methode der zulässigen Geschwindigkeiten

Bei der Berechnung des Luftkanalnetzes nach der Methode der zulässigen Geschwindigkeiten wird die optimale Luftgeschwindigkeit als Ausgangsdaten herangezogen (siehe Tabelle). Dann werden der erforderliche Abschnitt des Kanals und der Druckverlust darin berücksichtigt.

Verfahren zur aerodynamischen Berechnung von Luftkanälen nach der Methode der zulässigen Geschwindigkeiten:

1. Zeichnen Sie ein Diagramm des Luftverteilungssystems. Geben Sie für jeden Abschnitt des Kanals die Länge und Menge der Luft an, die in 1 Stunde strömt.
2. Wir starten die Berechnung von den am weitesten und am stärksten belasteten Bereichen des Lüfters.
3. Wenn wir die optimale Luftgeschwindigkeit für einen bestimmten Raum und das Luftvolumen kennen, das in 1 Stunde durch den Kanal strömt, bestimmen wir den geeigneten Durchmesser (oder Abschnitt) des Kanals.
4. Berechnung des Reibungsdruckverlustes P.tr.
5. Anhand der tabellarischen Daten bestimmen wir die Summe der lokalen Widerstände Q. und berechnen Sie den Druckverlust für den lokalen Widerstand z.
6. Der verfügbare Druck für die nächsten Zweige des Luftverteilungsnetzes wird als Summe der Druckverluste in den Abschnitten vor diesem Zweig bestimmt.

Bei der Berechnung müssen alle Zweige des Netzwerks konsistent verknüpft werden, wobei der Widerstand jedes Zweigs mit dem Widerstand des am stärksten belasteten Zweigs gleichgesetzt wird. Dies geschieht mit Membranen. Sie werden an leicht belasteten Abschnitten von Luftkanälen installiert, wodurch der Widerstand erhöht wird.

Tab. Nr. 1. Empfohlene Luftgeschwindigkeit für verschiedene Räume

Geplanter Termin	Grundvoraussetzung
	Geräuschlosigkeit	Mindest. Kopfverlust
	Amtskanäle	Hauptkanäle		Geäst
		Zufluss	Kapuze	Zufluss	Kapuze
Lebensraum	3	5	4	3	3
Hotels	5	7.5	6.5	6	5
Institutionen	6	8	6.5	6	5
Restaurants	7	9	7	7	6
die Geschäfte	8	9	7	7	6

Basierend auf diesen Werten sollten die linearen Parameter der Kanäle berechnet werden.

Algorithmus zur Berechnung des Luftdruckverlustes

Die Berechnung muss mit der Erstellung eines Diagramms des Lüftungssystems mit der obligatorischen Angabe der räumlichen Anordnung der Luftkanäle, der Länge jedes Abschnitts, der Lüftungsgitter, der zusätzlichen Ausrüstung für die Luftreinigung, der technischen Armaturen und der Ventilatoren beginnen. Verluste werden zuerst für jede einzelne Zeile ermittelt und dann summiert.Für einen separaten technologischen Abschnitt werden die Verluste unter Verwendung der Formel P = L × R + Z bestimmt, wobei P der Luftdruckverlust in dem berechneten Abschnitt ist, R die Verluste pro Laufmeter des Abschnitts sind, L die Gesamtlänge von ist Die Luftkanäle im Abschnitt Z sind die Verluste in den zusätzlichen Armaturen der Systembelüftung.

Zur Berechnung des Druckverlustes in einem kreisförmigen Kanal wird die Formel Ptr verwendet. = (L / d × X) × (Y × V) / 2 g. X ist der tabellarische Luftreibungskoeffizient, hängt vom Material des Luftkanals ab, L ist die Länge des berechneten Abschnitts, d ist der Durchmesser des Luftkanals, V ist der erforderliche Luftdurchsatz, Y ist die Luftdichte unter Berücksichtigung der Temperatur ist g die Beschleunigung des Fallens (frei). Wenn das Lüftungssystem quadratische Kanäle hat, sollte Tabelle Nr. 2 verwendet werden, um runde Werte in quadratische umzuwandeln.

Tab. Nr. 2. Äquivalente Durchmesser der runden Kanäle für das Quadrat

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

Die Horizontale ist die Höhe des quadratischen Kanals und die Vertikale ist die Breite. Der äquivalente Wert des Kreisabschnitts befindet sich am Schnittpunkt der Linien.

Die Luftdruckverluste in den Biegungen sind Tabelle Nr. 3 entnommen.

Tab. Nr. 3. Druckverlust in Biegungen

Zur Bestimmung des Druckverlustes in den Diffusoren werden die Daten aus Tabelle 4 verwendet.

Tab. Nr. 4. Druckverlust in Diffusoren

Tabelle 5 gibt ein allgemeines Diagramm der Verluste in einem geraden Abschnitt.

Tab. Nr. 5. Diagramm der Luftdruckverluste in geraden Luftkanälen

Alle Einzelverluste in diesem Kanalabschnitt werden mit Tabelle Nr. 6 zusammengefasst und korrigiert. Nr. 6. Berechnung der Abnahme des Durchflussdrucks in Lüftungssystemen

Bei der Auslegung und Berechnung wird in den geltenden Vorschriften empfohlen, dass der Unterschied in der Größe der Druckverluste zwischen einzelnen Abschnitten 10% nicht überschreitet. Der Lüfter sollte im Bereich des Lüftungssystems mit dem höchsten Widerstand installiert werden, die am weitesten entfernten Luftkanäle sollten den niedrigsten Widerstand haben. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, muss die Anordnung der Luftkanäle und der zusätzlichen Ausrüstung unter Berücksichtigung der Anforderungen der Bestimmungen geändert werden.
Wenn sich Luft in Lüftungssystemen bewegt, tritt ein Energieverlust auf, der normalerweise in Luftdruckabfällen in bestimmten Abschnitten des Systems und im gesamten System ausgedrückt wird. Die aerodynamische Berechnung wird durchgeführt, um

Bestimmen der Abmessungen des Querschnitts von Netzwerkabschnitten.

Im letzteren Fall erfolgt die Auswahl der Abmessungen des Querschnitts der Luftkanäle in der Regel nach den maximal zulässigen Luftgeschwindigkeiten.

Die aerodynamische Berechnung des Lüftungssystems besteht aus zwei Schritten: der Berechnung der Abschnitte der Hauptrichtung - der Hauptleitung und der Verknüpfung aller anderen Abschnitte des Systems.

Die Berechnung erfolgt in der folgenden Reihenfolge.

1. Bestimmen Sie die Belastungen der einzelnen Konstruktionsabschnitte. Zu diesem Zweck ist das System in separate Abschnitte unterteilt. Der berechnete Abschnitt ist durch einen konstanten Luftstrom entlang der Länge gekennzeichnet. T-Stücke dienen als Grenzen zwischen den einzelnen Abschnitten.

Die geschätzten Kosten für die Abschnitte werden ermittelt, indem die Kosten für einzelne Zweige beginnend mit den peripheren Abschnitten summiert werden. Die Durchflussraten und die Länge jedes Abschnitts geben das axonometrische Diagramm des berechneten Systems an.

2. Die Hauptrichtung (Hauptrichtung) wird ausgewählt, für die die am weitesten ausgedehnte Kette von nacheinander angeordneten berechneten Abschnitten identifiziert wird. Bei gleicher Länge der Autobahnen wird die am stärksten belastete als Entwurfsstraße ausgewählt.

3. Die Nummerierung von Autobahnabschnitten beginnt normalerweise mit einem Abschnitt mit einer geringeren Durchflussrate. Verbrauch, Länge und die Ergebnisse nachfolgender Berechnungen sind in der Tabelle eingetragen. aerodynamische Berechnung.

4. In Anbetracht der Luftbewegungsgeschwindigkeiten in den Flüssen und der Luftströmungsrate in dem Gebiet wird der Querschnitt des Luftkanals bestimmt:

Die Geschwindigkeit wird berechnet, wenn Sie sich dem Lüfter nähern.

5. Bestimmen Sie den Durchmesser d, mm, die tatsächliche Geschwindigkeit der Luftbewegung in der Tat, m / s, den spezifischen Druckverlust aufgrund der Reibung R, Pa / m und den Gesamtdruckverlust entlang der Länge Rl.Wenn sich das Material des Kanals von Stahl unterscheidet, wird abhängig vom Material des verwendeten Kanals ein Korrekturfaktor n eingeführt:

Für runde Kanäle:

Für rechteckige Kanäle:

6. Als nächstes wird der Druckverlust für lokale Widerstände bestimmt. Für jeden Abschnitt werden alle lokalen Widerstände separat ausgeschrieben und nach Abschnitten zusammengefasst. Es ist zu beachten, dass die lokalen Widerstände der T-Stücke dem Bereich mit einer geringeren Last zugeordnet werden müssen.

7. Der Druckverlust DР, Pa im Kanalabschnitt wird durch die Formel bestimmt:

DP = Rnl + Z,

wobei R der spezifische Druckverlust pro 1 m des Stahlkanals ist, Pa / m;

Z - Druckverlust in lokalen Widerständen;

n- Korrektur der Rauheit der Kanalwände Sie wird je nach Material des Kanals vorgenommen

8. Der Druckverlust in den lokalen Widerständen Z, Pa wird nach der Formel berechnet

wo Р д - dynamischer Luftdruck in der Gegend, Pa

Sx - die Summe der lokalen Widerstandskoeffizienten

r - Luftdichte, kg / m 3;

u ist die Geschwindigkeit der Luftbewegung im Kanal, m / s.

9. Der Gesamtdruckverlust im System entspricht der Summe der Verluste entlang der Leitung und in den Lüftungsgeräten:

DR = S (Rnl + Z) Magier

Bei Systemen mit mechanischer Induktion der Luftbewegung wird der erforderliche Gebläsedruck aus dem Wert des Gesamtdruckverlusts im System ermittelt. Die Berechnungsergebnisse werden in die Tabelle eingetragen.

10. Die Verknüpfung der verbleibenden Abschnitte (Zweige) erfolgt beginnend mit den längsten Zweigen. Die Methode zum Verknüpfen von Zweigen ähnelt der Berechnung von Abschnitten der Hauptrichtung. Beim Verbinden eines Abzweigs können die zuvor berechneten Druckverluste in der Hauptleitung und die Durchmesser der Luftkanäle nicht neu berechnet werden:

P rasp.out = S (Rnl + Z) parallel uch

Die Abmessungen der Querschnitte der Zweige gelten als ausgewählt, wenn die relative Diskrepanz der Verluste in parallelen Abschnitten 15% nicht überschreitet:

Bemerkungen:

• Anfangsdaten für Berechnungen
• Wo soll man anfangen? Berechnungsreihenfolge

Das Herzstück eines jeden Lüftungssystems mit mechanischem Luftstrom ist der Ventilator, der diesen Strom in den Kanälen erzeugt. Die Leistung des Lüfters hängt direkt vom Druck ab, der am Auslass erzeugt werden muss. Um die Größe dieses Drucks zu bestimmen, muss der Widerstand des gesamten Kanalsystems berechnet werden.

Um den Druckverlust zu berechnen, benötigen Sie das Layout und die Abmessungen des Kanals und der zusätzlichen Ausrüstung.

Anfangsdaten für Berechnungen

Wenn das Diagramm des Lüftungssystems bekannt ist, werden die Abmessungen aller Luftkanäle ausgewählt und zusätzliche Geräte bestimmt. Das Diagramm wird in einer isometrischen Frontalprojektion, dh einer perspektivischen Ansicht, dargestellt. Wenn es in Übereinstimmung mit den aktuellen Standards durchgeführt wird, sind alle für die Berechnung erforderlichen Informationen auf den Zeichnungen (oder Skizzen) sichtbar.

1. Mit Hilfe von Grundrissen können Sie die Länge der horizontalen Abschnitte von Luftkanälen bestimmen. Wenn im axonometrischen Diagramm die Höhenmarkierungen angebracht werden, auf denen die Kanäle verlaufen, wird auch die Länge der horizontalen Abschnitte bekannt. Andernfalls sind Gebäudeteile mit verlegten Luftkanälen erforderlich. Und als letztes Mittel müssen diese Längen, wenn nicht genügend Informationen vorliegen, anhand von Messungen am Installationsort ermittelt werden.
2. Das Diagramm sollte mit Hilfe von Symbolen alle zusätzlichen Geräte anzeigen, die in den Kanälen installiert sind. Dies können Membranen, motorisierte Dämpfer, Brandschutzklappen sowie Vorrichtungen zum Verteilen oder Ablassen von Luft (Gitter, Paneele, Regenschirme, Diffusoren) sein. Jedes Teil dieser Ausrüstung erzeugt einen Widerstand im Luftströmungsweg, der bei der Berechnung berücksichtigt werden muss.
3. In Übereinstimmung mit den Normen im Diagramm sollten Luftdurchflussraten und Kanalgrößen neben den herkömmlichen Bildern der Luftkanäle angegeben werden. Dies sind die bestimmenden Parameter für Berechnungen.
4. Alle geformten und verzweigten Elemente sollten auch im Diagramm wiedergegeben werden.

Wenn ein solches Diagramm nicht auf Papier oder in elektronischer Form vorhanden ist, müssen Sie es zumindest in einer groben Version zeichnen, auf die Sie bei der Berechnung nicht verzichten können.

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Wo soll man anfangen?

Diagramm des Druckverlusts pro Meter Kanal.

Sehr oft muss man sich mit relativ einfachen Lüftungsschemata befassen, bei denen es einen Luftkanal mit dem gleichen Durchmesser gibt und keine zusätzliche Ausrüstung vorhanden ist. Solche Schaltungen werden ganz einfach berechnet, aber was ist, wenn die Schaltung mit vielen Zweigen komplex ist? Nach der in vielen Referenzpublikationen beschriebenen Methode zur Berechnung von Druckverlusten in Luftkanälen ist es erforderlich, den längsten Zweig des Systems oder den Zweig mit dem größten Widerstand zu bestimmen. Es ist selten möglich, einen solchen Widerstand mit dem Auge herauszufinden, daher ist es üblich, entlang des längsten Zweigs zu berechnen. Danach wird unter Verwendung der im Diagramm angegebenen Werte der Luftströmungsraten der gesamte Zweig gemäß dieser Funktion in Abschnitte unterteilt. In der Regel ändern sich die Kosten nach dem Verzweigen (Tees) und beim Teilen ist es am besten, sich auf sie zu konzentrieren. Es gibt andere Optionen, zum Beispiel Zuluft- oder Auslassgitter, die direkt in den Hauptkanal eingebaut sind. Wenn dies im Diagramm nicht dargestellt ist, aber ein solches Gitter vorhanden ist, muss die Durchflussrate danach berechnet werden. Die Abschnitte sind beginnend am weitesten vom Lüfter entfernt nummeriert.

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Berechnungsreihenfolge

Die allgemeine Formel zur Berechnung des Druckverlusts in den Kanälen für das gesamte Lüftungssystem lautet wie folgt:

H B = ∑ (Rl + Z), wobei:

• H B - Druckverlust im gesamten Kanalsystem, kgf / m²;
• R - Reibungswiderstand von 1 m eines Luftkanals mit gleichem Querschnitt, kgf / m²;
• l ist die Länge des Abschnitts, m;
• Z ist der Wert des Druckverlusts des Luftstroms in lokalen Widerständen (Formelemente und Zusatzgeräte).

Hinweis: Der Wert der Querschnittsfläche des an der Berechnung beteiligten Kanals wird zunächst für die Kreisform des Kanals verwendet. Der Reibungswiderstand für rechteckige Kanäle wird durch die Querschnittsfläche bestimmt, die einer runden entspricht.

Die Berechnung beginnt am entferntesten Standort Nummer 1, geht dann zum zweiten Standort und so weiter. Die Ergebnisse der Berechnungen für jeden Abschnitt werden hinzugefügt, was durch das mathematische Vorzeichen der Summierung in der Berechnungsformel angezeigt wird. Der Parameter R hängt vom Durchmesser des Kanals (d) und dem darin enthaltenen dynamischen Druck (P d) ab, und letzterer hängt wiederum von der Geschwindigkeit des Luftstroms ab. Der Koeffizient der absoluten Wandrauheit (λ) wird traditionell wie bei einem Luftkanal aus verzinktem Stahl angenommen und beträgt 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Es macht keinen Sinn, diese Formel bei der Berechnung von Druckverlusten zu verwenden, da die Werte von R für verschiedene Luftgeschwindigkeiten und Durchmesser bereits berechnet wurden und Referenzwerte sind (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - Nachschlagewerke). Daher ist es einfach notwendig, diese Werte in Übereinstimmung mit den spezifischen Bewegungsbedingungen von Luftmassen zu finden und sie in der Formel zu ersetzen. Ein weiterer Indikator, der dem Parameter R zugeordnete dynamische Druck P d, der an der weiteren Berechnung der lokalen Widerstände beteiligt ist, ist ebenfalls ein Referenzwert. Aufgrund dieser Beziehung zwischen den beiden Parametern sind sie in den Referenztabellen zusammen aufgeführt.

Der Wert Z der Druckverluste in lokalen Widerständen wird nach folgender Formel berechnet:

Z = ∑ξ P d.

Das Summationszeichen bedeutet, dass Sie die Berechnungsergebnisse für jeden der lokalen Widerstände in einem bestimmten Abschnitt hinzufügen müssen. Zusätzlich zu den bereits bekannten Parametern enthält die Formel den Koeffizienten ξ. Sein Wert ist dimensionslos und hängt von der Art des lokalen Widerstands ab. Die Parameterwerte für viele Elemente von Lüftungssystemen werden empirisch berechnet oder bestimmt und stehen daher in der Referenzliteratur.Die lokalen Widerstandskoeffizienten von Lüftungsgeräten werden häufig von den Herstellern selbst angegeben, nachdem sie ihre Werte experimentell in der Produktion oder im Labor ermittelt haben.

Nachdem die Länge von Abschnitt Nr. 1, die Anzahl und die Art der lokalen Widerstände berechnet wurden, sollten alle Parameter korrekt bestimmt und in die Berechnungsformeln eingesetzt werden. Nachdem Sie das Ergebnis erhalten haben, gehen Sie zum zweiten Abschnitt und weiter zum Lüfter selbst. Gleichzeitig sollte man den Abschnitt des Luftkanals nicht vergessen, der sich bereits hinter der Lüftungseinheit befindet, da der Gebläsedruck ausreichen sollte, um seinen Widerstand zu überwinden.

Nachdem sie die Berechnungen entlang des längsten Zweigs abgeschlossen haben, machen sie dieselben entlang des benachbarten Zweigs, dann entlang des nächsten und so weiter bis zum Ende. Normalerweise haben diese Zweige alle viele gemeinsame Bereiche, sodass die Berechnungen schneller ablaufen. Der Zweck der Bestimmung der Druckverluste an allen Zweigen ist ihre gemeinsame Koordination, da der Lüfter seinen Durchfluss gleichmäßig im System verteilen muss. Das heißt, im Idealfall sollte sich der Druckverlust in einem Zweig um nicht mehr als 10% vom anderen unterscheiden. In einfachen Worten bedeutet dies, dass der dem Lüfter am nächsten gelegene Zweig den höchsten Widerstand und der am weitesten entfernte Zweig den niedrigsten haben sollte. Ist dies nicht der Fall, wird empfohlen, die Durchmesser der Luftkanäle und die Luftgeschwindigkeiten in ihnen neu zu berechnen.

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Der Widerstand gegen den Luftdurchgang in einem Lüftungssystem wird hauptsächlich durch die Geschwindigkeit der Luftbewegung in diesem System bestimmt. Mit zunehmender Geschwindigkeit steigt auch der Widerstand. Dieses Phänomen wird als Druckverlust bezeichnet. Der vom Lüfter erzeugte statische Druck bewirkt eine Luftbewegung im Lüftungssystem, die einen bestimmten Widerstand aufweist. Je höher der Widerstand eines solchen Systems ist, desto geringer ist der vom Lüfter transportierte Luftstrom. Die Berechnung der Reibungsverluste für Luft in Luftkanälen sowie des Widerstands von Netzwerkgeräten (Filter, Schalldämpfer, Heizung, Ventil usw.) kann anhand der entsprechenden im Katalog angegebenen Tabellen und Diagramme durchgeführt werden. Der Gesamtdruckabfall kann berechnet werden, indem die Widerstandswerte aller Elemente des Lüftungssystems summiert werden.

Bestimmung der Luftbewegungsgeschwindigkeit in Luftkanälen:

Mögliche Fehler und Folgen

Der Querschnitt der Luftkanäle wird gemäß den Tabellen ausgewählt, in denen die einheitlichen Abmessungen in Abhängigkeit vom dynamischen Druck und der Bewegungsgeschwindigkeit angegeben sind. Oft runden unerfahrene Konstrukteure die Geschwindigkeits- / Druckparameter nach unten, daher die Änderung des Querschnitts nach unten. Dies kann zu übermäßigem Lärm oder der Unfähigkeit führen, das erforderliche Luftvolumen pro Zeiteinheit durchzulassen.

Fehler sind auch bei der Bestimmung der Länge des Kanalsegments zulässig. Dies führt zu einer möglichen Ungenauigkeit bei der Auswahl der Ausrüstung sowie zu einem Fehler bei der Berechnung der Gasgeschwindigkeit.

Projektbeispiel

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