Аэродинамический расчёт вентиляционной установки

Расчёт выполнен для вентиляционной системы, аксонометрическая схема которой и исходные данный по участкам приведены на рис.1. Воздух удаляется с температурой 20оС и барометрическим давлением 105 Па, поэтому значения коэффициентов k1 и k2 равны 1. Коэффициент кинематической вязкости воздуха равен v =15,06·10-6 м2/с. Расчёт выполняется по каждому участку вентиляционной системы.
Определяем потери давления на участках вентиляционной системы.
Участок 1
Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 1 участке

V1=L13600*F1 = 28503600*0,4*0,35 = 5,6 м/с
Определяем эквивалентный диаметр
d1 = 2∙a1*b1a1+b1=2∙0.4∙0.350.4+0.35=0.373м
Определение динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода
Pд1=p*V122=1.2*5,6 22=18,81Па
R1=1d1*Pд1=0,020,373*18,81=1,008Па/м
Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
Прямой канал с сеткой. Согласно п.1.1 прил.1 (рис.1.1) при Fвх/F=0.9 коэффициент местного сопротивления ζвх=1,14.
Дроссель-клапан. Согласно п.1.2 прил.1 (рис.1.2) при αд.к.=0о коэффициент местного сопротивления ζд.к.=0,04.
Отвод прямоугольного сечения под углом 90о . Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при Rп/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζотв.=0,17.
Противопожарный клапан. Согласно п.1.5 прил.1 (рис.1.5) при внутреннем сечении клапана a·b=400·350 мм коэффициент местного сопротивления ζкл.=0,53.
Вытяжной тройник-проход. Согласно п.1.9 прил.1 (рис.1.9) при
FпFс=F1F2=0,4*0,350,45*0,4=0,8
FоFс=F5F2=0,4*0,350,45*0,4=0,8
LoLс=L5L2=27505600=0,5
коэффициент местного сопротивления ζтр-пр=0,55, а сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:
1 вх д.к. 2отв кл тр-пр1,14 0,04 20,170,53 0,55 2,6
Определяем потери давления на участке:
Потери давления на участке ∆Pуч, Па, определяются по формуле
∆Pуч=∆Pл+∆Pм=k1βшRI+k2 Pд ,
где ∆Pл , ∆Pм– линейные и местные потери давления на участке, Па;
k1,k2 – коэффициенты, учитывающие влияние температуры перемещаемой среды на линейные и местные потери давления;
βш - коэффициент, учитывающий шероховатость стенок воздуховода;
R – удельные потери давления на 1 м длины воздуховода, Па/м;
I – длина воздуховода, м;
- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;
Pд - динамическое давление в воздуховоде, Па.
∆P1=∆Pл1+∆Pм1=k1βшR1I1+k2 Pд1=1*1*1,008*6+1*2,6*18,81=54,95 Па
Участок 2
Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 2 участке
V2=L23600*F2 = 56003600*0,45*0,4 = 8,6 м/с

Определяем эквивалентный диаметр
d2 = 2∙a2*b2a2+b2=2∙0.45∙0.40.45+0.4=0.423м
Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода
Pд2=p*V222=1.2*8,6 22=44,37Па
R2=2d2*Pд2=0,020,423*44,37=2,097Па/м
1.4 Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
Отвод прямоугольного сечения под углом 90о . Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при Rп/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζотв.=0,17.
Вытяжной тройник-проход. Согласно п.1.9 прил.1 (рис.1.9) при
FпFс=F2F3=0,45*0,40,5*0,5=0,8
FоFс=F6F3=0,4*0,40,5*0,5=0,7
LoLс=L6L3=30508650=0,3
коэффициент местного сопротивления ζтр-пр=0,4, а сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:
2= отв+ тр-пр=0,17+0,4=0.57
1.5 Определяем потери давления на участке:
∆P2=1*1*2,097*3+1*0,57*44,37=31,58 Па
Участок 3
1.1 Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 3 участке
V3=L33600*F3 = 86503600*0,5*0,5 = 9,6 м/с

1.2 Определяем эквивалентный диаметр
d3 = 2∙a3*b3a3+b3=2∙0.5∙0.50.5+0.5=0.5м
1.3 Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода
Pд3=p*V322=1.2*9,6 22=55,29Па
R3=3d3*Pд3=0,020,5*55,29=2,211Па/м
1.4 Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
Отвод прямоугольного сечения под углом 90о . Согласно п.1.3 прил.1 (рис.1.3) при Rп/d=1,5 коэффициент местного сопротивления ζотв.=0,17.
Противопожарный клапан. Согласно п.1.5 прил.1 (рис.1.5) при внутреннем сечении клапана a·b=500·500 мм коэффициент местного сопротивления ζкл.=0,36.
Диффузор с переходом с прямоугольного сечения на круглое. Согласно п.1.8 прил.1 (рис.1.8) при F0/F1=0,4 и α.=20о коэффициент местного сопротивления ζдифф.=0,18.
сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:
33отв кл дифф30,170,36 0,18 1,05
1.5 Определяем потери давления на участке:
∆P3=1*1*2,211*6+1*1,05*55,29=71,32 Па
Участок 4
1.1 Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 4 участке
V4=L43600*F4 = 86503600*0,45*0,45 = 11,8 м/с

1.2 Определяем эквивалентный диаметр
d4 = 2∙a4*b4a4+b4=2∙0.45∙0.450.45+0.45=0.45м
1.3 Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода
Pд4=p*V422=1.2*11,8 22=83,54Па
R4=4d4*Pд4=0,020,45*83,54=3,7Па/м
1.4 Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
Шахта с зонтом. Согласно п.1.7 прил.1 (рис.1.7) при hш/d=0,6 коэффициент местного сопротивления ζш.=1,1.
Диффузор с переходом с прямоугольного сечения на круглое. Согласно п.1.8 прил.1 (рис.1.8) при F0/F1=0,4 и α.=20о коэффициент местного сопротивления ζдифф.=0,18.
сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:
4ш дифф1,10,18 1,28
1.5 Определяем потери давления на участке:
∆P4=1*1*3,7*3+1*1,28*83,54=118,03 Па
Участок 5
1.1 Определяем скорость движения воздуха в воздуховоде на 5 участке
V5=L53600*F5 = 27503600*0,4*0,35 = 5,45 м/с

1.2 Определяем эквивалентный диаметр
d5 = 2∙a5*b5a5+b5=2∙0.4∙0.350.4+0.35=0.373м
1.3 Определяем динамическое давление и удельные потери давления на 1 м длины воздуховода
Pд5=p*V522=1.2*5,4 22=17,49Па
R5=5d5*Pд5=0,020,37*17,49=0,9Па/м
1.4 Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.
Прямой канал с сеткой