Материал: 1861

Лабораторная работа №7 (расчетная)

РАСЧЕТ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ

Цель работы: подобрать необходимый типоразмер воздухораспределителя по расходу воздуха и дальнобойности струи в зависимости от акустических требований и нормируемой подвижности воздуха.

Теоретические положения.

При распределении приточного воздуха в вентилируемом помещении необходимо учитывать все особенности распространения приточных струй, с тем чтобы в рабочей или обслуживаемой зоне помещения обеспечить требуемые параметры воздуха: температуру, подвижность и допустимые концентрации вредных выделений (включая влажность).

Струей называют поток жидкости или газа с конечными поперечными размерами.

В зависимости от гидродинамического режима струи могут быть ламинарными и турбулентными. Приточные вентиляционные струи всегда турбулентны.

Различают струи изотермические и неизотермические. Струю называют изотермической, если температура во всем объеме ее одинакова и равна температуре окружающего воздуха. Для вентилирования помещений в подавляющем большинстве случаев применяются неизотермические струи.

Струю называют свободной, если она истекает в достаточно большое пространство и не имеет никаких помех для своего свободного развития. Если на развитие струи ограждающие конструкции помещения оказывают какое-либо воздействие, то такую струю называют несвободной, или стесненной. Вентиляционные приточные струи развиваются в помещениях ограниченных размеров.

Струя, истекающая из отверстия, расположенного вблизи какойли- бо плоскости ограждения помещения (например, потолка), параллельно этой плоскости, будет настилаться на нее. Такую струю называют настилающейся.

По форме различают струи компактные, плоские и кольцевые. Компактные струи образуются при истечении воздуха из круглых,

квадратных и прямоугольных отверстий. Струя, истекающая из круглого отверстия, остается осесимметричной по всей длине своего развития (круглая струя).

31

При истечении воздуха из круглого отверстия с диффузорами для принудительного расширения образуется также компактная струя, которая будет осесимметрична по всей длине; такую струю называют конической.

Плоские струи образуются при истечении воздуха из щелевых отверстий бесконечной длины. В реальных условиях плоской считают струю, истекающую из длинного щелевидного насадка с соотношением сторон lо : 2Bо ≥ 20. Струя, истекающая из щели с соизмеримым соотношением сторон, не остается плоской, а постепенно трансформируется сначала в эллипсовидную и на расстоянии x=10dусл в круглую (за dусл принимают корень квадратный из площади щели).

Если струя истекает из кольцевой щели под углом к оси подводящего воздух канала β<180°, то ее называют кольцевой, при β около 135° — полой конической, при β=90° — полной веерной. У полных веерных струй угол распределения воздуха в пространство составляет 360°; при меньшем угле распределения струя будет неполной веерной.

При угле β≈160° и большем может образоваться компактная струя.

Рисунок 8 - Струи различной формы а - компактная осесимметричная; б - коническая; в - плоская; г - кольцевая

(полая коническая); д - полная веерная

Независимо от формы все струи, у которых при истечении нет принудительного изменения их направления, на некотором расстоянии от насадка расширяются; угол бокового расширения α=12°25'. Угол расширения

32

конической струи при истечении почти совпадает с углом направляющих диффузоров, а затем постепенно уменьшается и на расстоянии 10d0 становится равным углу естественного бокового расширения (12°25').

Пример выполнения расчета

Исходные данные: площадь обслуживаемого модуля Fо.з.=18x6 = 108

м2, L0=1500 м3/ч, hпом=4 м, hо.з.=2 м, Vнорм=0,5 м/с, ∆tнорм=1°C, ∆t0=3,0°C.

По архитектурно-планировочным решениям целесообразно установить решетку АМР-К при α1=0° по сх еме А «подача воздуха сверху вниз настилающимися на потолок струями». По таблице для схемы A находим значения коэффициентов: m=8,4, n=5,1 для α1=0°.

Проверяем установочные ограничения:

Определяем x=a1+h0-hо.з.=18+4-2=20 м. По таблице «Данные для подбора решеток АМН-К, АМР-К, АДН-К, АДР-К при подаче воздуха в помещение» для L0=1500 м3/ч выбираем решетку АМР-К 600×200 мм, F0=0,104 м2. По номограмме I определяем значения Vx и ∆tx:

По L0=1500 м3/ч и F0=0,104 м2 определяем (·)A, получаем V0=4,0 м/с. Переходим в другой квадрат номограммы. По x=20,0 м и F0=0,104 м2

определяем (·)B, находим x/√F0=62.

По m=8,4 и x/√F0=62 находим (·)C.

По V0=4,0 м/с [(·)A] и x/√F0=62[(·)C] находим (·)D и определяем Vx=0,54 м/с.

Переходим в другой квадрат номограммы. По ∆t0=3,0°C и n=5,1 находим (·)E.

По x/√F0=62 и (·)E получаем (·)F и определяем ∆tx=0,25°C.

При данной схеме подачи K0=0,8, Kн=1. Вычисляем:

V maxx=Vx Kc Kн = 0,54 0,8 1,0 = 0,4м/ с

Рисунок 8 - Номограмма I для расчета максимальной скорости Vx и избыточной температуры ∆tx на оси струи

Принимаем коэффициент перехода от нормируемой скорости к максимальной в струе Kп=1,0: Kп·Vнорм=1,0·0,5=0,5 м/с. Получаем Vxmax =

0,4м/с<Kп·Vнорм=0,5 м/с, ∆tx=0,3°C<∆tнорм=1°C, что удовлетворяет задан-

ными условиям.

Проверяем условие сохранения расчетной схемы циркуляции – определяем максимальную избыточную температуру ∆t0max по номограмме II:

1 По L0=1500 м3/ч и F0=0,104 м2 и определяем (·)A, получаем

V0=4,0 м/с.

2 По V0=4,0 м/с и m=8,4 определяем (·) B. 3 По (·) B и F0=0,104 м2 определяем (·) C. 4 По xотр=x=a1=18 м находим (·) D.

34

5 По n=5,1 находим (·) E и определяем ∆t0max=3,3°C.

Сопоставляем с заданным значением ∆t0:∆t0=3°C<∆t0max=3,3 °C, следовательно, расчетная схема сохраняется и расчет заканчивается.

Рисунок 9 - Номограмма II для расчета максимальной избыточной температуры приточного воздуха ∆t0max

в теплый и холодный периоды года

35