Определение потерь давления «быстрым способом»

ΔP1=Rср∙Σl1∙β+Zтр+ZР4 (61)
Rср=Rн+Rк2 (62)
где Rн,Rк – удельные потери на трение в начальном и конечном сечениях воздуховода, Па/м;
Zтр – потери давления в тройниках на проход при делении потока, Па;
ZР4 – потери давления при выходе через последнее окно, Па.
Скорости воздуха в начальном vн и конечном vк сечении определяются по принятому сечению воздуховода и расходам воздуха в начале L=ΣLo, в конце L=Lo/2 сечения (конечным условно принято сечение по центру последнего окна).
Удельные потери на трение Rн и Rк определяются по dэv воздуховода и скоростям vн и vк по таблице 12.7 [3]. Потери давления в тройниках и при выходе через последнее окно определяются по формулам:
Zтр=13∙n∙(vн-vк)2∙ρ2 (63)
Zр9=(1+ζр)∙vр2∙ρ2 (64)
где n – число окон, шт;
ζр – коэффициент местного сопротивления решетки последнего окна;
vр – скорость истечения через решетку последнего окна, м/с, vр=vд.
Zр9=(1+2)∙3,172∙1,22=18,1 Па
Zтр=13∙9∙3,17-0,022∙1,22=0,22 Па
Rср=Rн+Rк2=0,22+0,022=0,12 Па/м
ΔP1-2=0,12∙9∙1,33+0,22+18,1=19,7 Па
9.2 Аэродинамический расчет приточной системы П1
Последовательность расчета:
1. На предварительном этапе, мною была разработана и вычерчена расчетная схема системы П1, на которую я нанесла номера расчетных участков с указанием их длин и расходов воздуха. Схема приведена на рисунке 1. Далее рассматриваем расчет на примере участка 2-3.
2. Далее мною была выбрана магистраль (наиболее удаленное и нагруженное направление движения воздуха, которое представляет собой цепочку последовательно расположенных участков. В данном случае это направление 1-10.
3. Определяем размеры поперечного сечения воздуховодов на расчетных участках магистрали.
Находим ориентировочную величину площади поперечного сечения воздуховодов по формуле
F0=L3600∙V0 (65)
где L – расчетный расход воздуха на участке, м3/ч;
V0 – оптимальная скорость движения воздуха на участке, м/с.
F0=44523600∙3=0,412 м2
Принимаем сечение канала 750х520 мм.
4. Принимаем сечение. Определим эквивалентный диаметр воздуховода на участке 1 по формуле
dэк=2aba+b (66)
где a,b – размеры прямоугольного воздуховода, мм.
dэк=2*750*520750+520=614 мм
5. Определим фактическую скорость Vф c учетом площади сечения стандартного воздуховода
Vф=L3600∙Fст (67)
Vф=44523600∙0,39=3,2 м/с
6

. По полученным значениям dэк и Vф, используя таблицы для расчета воздуховодов, определяем значения удельных потерь давления по длине R, Па/м и динамическое давление Pд, Па рассчитываем по формуле
Pд=ρ∙v22 (68)
Pд=1,2∙3,222=6,2 Па
7. Определяем поправочный коэффициент m, учитывающий шероховатость стенок для воздуховодов из шлакогипса. При скорости v=3,2 м/с β=1,33.
8. Выбираем коэффициенты местных сопротивлений.
2 отвода на 90 градусов – 2*0,62=1,24
Тройник проходной – 0,35
Итого ξ=1,24+0,35=1,59
9. По формуле () находим
Δp=0,18∙7∙1,33+6,2*1,59=31,7 Па
Аналогичным образом рассчитываем остальные участки, заносим результаты в таблицу 14, 15.
Таблица 14 – Местные сопротивления сети воздуховодов П2
№ участка Вид местного сопротивления Величины, определяющие ξ ξ Σξ
1-2 Воздуховод равномерной раздачи
2-3 2 отвода 90 градусов 1,24 1,59
Тройник на ответвление Lо/Lc=4452/4952 0,90 fо/fс=0,39/0,45 0,87 0,35
3-4 Отвод 90 градусов 0,59 0,79
Тройник на проход Lо/Lc=748/5700 0,13 fп/fс=0,45/0,45 1,00 0,2
4-5 Тройник на проход Lо/Lc=120/5820 0,02 fп/fс=0,45/0,45 1,00 0,2 0,2
5-6 Тройник на ответвление Lо/Lc=5820/17071 0,34 fо/fс=0,45/0,72 0,63 2,2 2,2
6-7 Тройник на проход Lо/Lc=132/17203 0,01 fп/fс=0,72/0,72 1,00 0,1 0,1
7-8 Тройник на проход Lо/Lc=6841/24050 0,28 fп/fс=0,72/0,9 0,80 0,2 0,2
8-9 Отвод 90 градусов 0,43 0,43
10-11 Колено 90 градусов 1,2 3,2
Решетка воздухозаборная - 2
12-13 Воздуховод равномерной раздачи
13-14 2 отвода 90 градусов 0,29 0,64
Тройник на ответвление Lо/Lc=793/1793 0,44 fо/fс=0,112/0,123 0,91 0,35
14-15 Отвод 90 градусов 0,29 0,74
Тройник на проход Lо/Lc=1793/2293 0,78 fп/fс=0,123/0,16 0,77 0,45
15-16 Тройник на проход Lо/Lc=122/2415 0,05 fп/fс=0,16/0,16 1,00 0,2 0,2
16-17 Тройник на проход Lо/Lc=1318/7615 0,17 fп/fс=0,16/0,36 0,44 0,25 0,25
17-18 Тройник на проход Lо/Lc=677/8328 0,08 fп/fс=0,36/0,42 0,86 0,25 0,25
18-19 Тройник на ответвление Lо/Lc=8328/11251 0,74 fо/fс=0,42/0,42 1,00 0,35 0,35
19-6 Тройник на ответвление Lо/Lc=11251/17071 0,66 fо/fс=0,42/0,72 0,58 0,15 0,15
Таблица 15 – Аэродинамический расчет системы П1
№ участка Количество воздуха, м3/ч Длина участка, м Скорость воздуха, м/с Размер воздуховода, мм dэкв, мм Площадь, м2 Потери давления на 1 м R, Па β Rlβ, Па Динамическое давление, Па Σξ Z, Па Rl+Z, Па Σ(Rl+Z), Па
а b
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Магистраль
1-2 4452 9,0 3,2 750 520 Равномерная раздача 19,7
2-3 4452 7,0 3,2 750 520 614 0,39 0,18 1,33 1,68 6,2 1,59 9,86 12 31,7
3-4 4952 8,0 3,1 750 600 667 0,45 0,17 1 1,36 5,8 0,79 4,56 6 37,7
4-5 5700 9,5 3,5 750 600 667 0,45 0,21 1 2 7,4 0,20 1,47 3 40,7
5-6 5820 4,7 3,6 750 600 667 0,45 0,22 1 1,03 7,8 2,20 17,11 18 58,7
6-7 17071 8,0 6,6 900 800 847 0,72 0,49 1 3,92 26,1 0,10 2,61 7 65,7
7-8 17203 0,6 6,6 900 800 847 0,72 0,5 1 0,3 26,1 0,20 5,23 6 71,7
8-9 24050 3,7 7,4 1000 900 947 0,9 0,52 1 1,92 32,9 0,43 14,13 16 87,7
10-11 24050 4,0 3 1500 1500 1500 2,25 0,09 1,77 0,64 5,4 3,20 17,28 18 105,7
Ответвление
12-13 793 5,5 2,0 350 320 Равномерная раздача 13
13-14 793 6,9 2,0 350 320 334 0,112 0,18 1 1,24 2,4 0,64 1,54 3 16
14-15 1793 5 4,0 350 350 350 0,123 0,54 1 2,7 9,6 0,74 7,1 10 26
15-16 2293 6,3 4,0 400 400 400 0,16 0,46 1 2,9 9,6 0,20 1,92 5 31
16-17 2415 2,3 4,2 400 400 400 0,16 0,51 1 1,17 10,6 0,25 2,65 4 35
17-18 7651 0,6 5,9 600 600 600 0,36 0,54 1 0,32 20,9 0,25 5,22 6 41
Продолжение таблицы 15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
18-19 8328 7,6 5,5 700 600 646 0,42 0,47 1 3,57 18,2 0,35 6,35 10 51
19-6 11251 2,4 7,4 700 600 646 0,42 0,81 1 1,94 32,9 0,15 4,93 7 58
Δp1-6-Δp12-6Δp1-6∙100%=58,7-5858,7∙100%=1,2≤10%