Расчет сопротивления воздуховодов: Как расчитать потери напора воздуха в системе вентиляции

Содержание

Расчет воздуховодов, площади сечения, сопротивления сети, мощности калориферов

Расчет воздуховодов или проектирование систем вентиляции

Ras

В создании оптимального микроклимата помещений наиболее важную роль играет вентиляция. Именно она в значительной степени обеспечивает уют и гарантирует здоровье находящихся в помещении людей. Созданная система вентиляции позволяет избавиться от множества проблем, возникающих в закрытом помещении: от  загрязнения воздуха парами, вредными газами, пылью органического и неорганического происхождения, избыточным теплом. Однако предпосылки хорошей работы вентиляции и качественного воздухообмена закладываются задолго до сдачи объекта в эксплуатацию, а точнее, на стадии создания проекта вентиляции.  Производительность систем вентиляции зависит от размеров воздуховодов, мощности вентиляторов, скорости движения воздуха и других параметров будущей магистрали. Для проектирования системы вентиляции необходимо осуществить большое количество инженерных расчетов, которые учтут не только площадь помещения, высоту его перекрытий, но и множество других нюансов.

Расчет площади сечения воздуховодов

После того, как вы определили производительность вентиляции, можно переходить к расчету размеров (площади сечения) воздуховодов.

Расчет площади воздуховодов определяется по данным о необходимом потоке, подаваемом в помещение и по максимально допустимой скорости потока воздуха в канале. Если допустимая скорость потока будет выше нормы, то это приведет к потере давления на местные сопротивления, а также по длине, что повлечет за собой увеличение затрат электроэнергии. Также правильный расчет площади сечения воздуховодов необходим для того, чтобы уровень аэродинамического шума и вибрация не превышали норму.

При расчете нужно учитывать, что если вы выберете большую площадь сечения воздуховода, то скорость воздушного потока снизится, что положительно повлияет и на снижение аэродинамического шума, а также на затраты по электроэнергии. Но нужно знать, что в этом случае стоимость самого воздуховода будет выше. Однако использовать «тихие» низкоскоростные воздуховоды большого сечения не всегда возможно, так как их сложно разместить в запотолочном пространстве. Уменьшить высоту запотолочного пространства позволяет применение прямоугольных воздуховодов, которые при одинаковой площади сечения имеют меньшую высоту, чем круглые (например, круглый воздуховод диаметром 160 мм имеет такую же площадь сечения, как и прямоугольный размером 200×100 мм). В то же время монтировать сеть из круглых гибких воздуховодов проще и быстрее.

Поэтому при выборе воздуховодов обычно подбирают вариант, наиболее подходящий и по удобству монтажа, и по экономической целесообразности.

Площадь сечения воздуховода определяется по формуле:

Sс = L * 2,778 / V, где

 — расчетная площадь сечения воздуховода, см²;

L — расход воздуха через воздуховод, м³/ч;

V — скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

2,778 — коэффициент для согласования различных размерностей (часы и секунды, метры и сантиметры).

Итоговый результат мы полу

Расчет вентиляции онлайн

condei-chehov
condei-chehov

Расчет вентиляции с помощью онлайн калькулятора

CONDEI-CHEHOV.RU

2019-11-10 17:57:09

2019-11-10 17:57:09

Рейтинг ↑ не забываем

При помощи данных калькуляторов, Вы сможете подобрать: вентилятор на вытяжной зонт пристенного типа; островного; потери даления в воздуховоде; кратность воздухообмена для помещений и.т. д. 

По какой формуле происходит расчёт  L (m³/ч) = S (m²) × V (m/c) × 3600

Для определения производительности вентилятора (м³/ч), необходимо ввести значения в  графы сторона А — В и скорость потока на срезе зонта

Формула для круглого вытяжного зонта L (m³/ч) = πR² × V (m/c) × 3600

Для определения производительности вентилятора (м³/ч), необходимо ввести значения в  графы диаметр и скорость потока на срезе зонта

Формула для расчёта Pтр = ((0,15*l/d) * (v*v*1,2)/2)*9,8

Формула для расчёта Pтр = ((0,15*l/(2*a*b/(a+b))) * (v*v*1,2)/2)*9,8

Формула расчёта вентиляции по кратности  L = n*V 

Расчёт кратности воздухообмена в помещений любых типов 

Выберите из выпадающегося меню Ваш вариант и введите объём помещения и получите нужный результат 

Диаметр воздуховода для круглого сечения

Данный калькулятор позволяет расчитать необходимый диаметр воздуховода при известном значении требуемого воздухообмена м3 

Формула по которой происходит расчёт

D = 2000*√(L/(3600*3,14*V))
D — диаметр (мм)
L — воздухообмен помещения (м³/ч)
V — скорость воздуха (м/с)

Диаметр воздуховода для квадратного  сечения 

Формула по которой происходит расчёт

Данный калькулятор позволяет расчитать необходимый диаметр воздуховода при известном значении требуемого воздухообмена м3 

А=В=1000*√(L/3600*V))

A — сторона а (мм)
В — сторона b (мм)
L — воздухообмен помещения (м³/ч)

V — скорость воздуха (м/с)

 

 

 

 

 

 

 

Расчет потери давления в воздуховодах в системе вентиляции и кондиционирования

Расчет потери давления в воздуховодах

Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.

Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:

P = R*l + z,

где R — потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l — длина воздуховода в метрах, z — потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).

1. Потери на трение:

В круглом воздуховоде потери давления на трение P тр считаются так:

Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,

где x — коэффициент сопротивления трения, l — длина воздуховода в метрах, d — диаметр воздуховода в метрах, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2).

  • Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)

2. Потери на местные сопротивления:

Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле:

z = Q* (v*v*y)/2g,

где Q — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде.

Метод допустимых скоростей

При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем.

Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:

  • Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
  • Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
  • Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
  • Вычисляем потери давления на трение P тр.
  • По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
  • Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду

 

Назначение

Основное требование

Бесшумность

Мин. потери напора

Магистральные каналы

Главные каналы

Ответвления

Приток

Вытяжка

Приток

Вытяжка

Жилые помещения

3

5

4

3

3

Гостиницы

5

7.5

6.5

6

5

Учреждения

6

8

6.5

6

5

Рестораны

7

9

7

7

6

Магазины

8

9

7

7

6

Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду

Метод постоянной потери напора

Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции:

  • В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
  • По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
  • Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
  • Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.

Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.

Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов

Расчет потери давления в воздуховодах

Правильный аэродинамический расчет по формулам и онлайн

Аэродинамический расчет систем это очень важная составляющая проекта. Ведь именно за результатами этого расчета подбирается вентиляционное оборудование, а также в процессе подбирают размеры воздуховодов. Это прям можно назвать «сердцем» проекта. Расчет производится для круглых и прямоугольных воздуховодов, также значение имеет их материал и параметры воздуха. Разберем аэродинамический расчет воздуховодов на примере общеобменной вентиляции. Для систем аспирации и некоторых других местных вентиляционных систем расчет немножко другой.

Содержание статьи:

Основные формулы аэродинамического расчета

Первым делом необходимо сделать аэродинамический расчет магистрали. Напомним что магистральным воздуховодом считается наиболее длинный и нагруженный участок системы. За результатами этих вычислений и подбирается вентилятор. 

Рассчитывая магистральную ветвь желательно, чтобы скорость в воздуховоде увеличивалась по ходу приближения к вентилятору!

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы. Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой: 

Если неувязка будет больше 10%, когда горизонтальный воздуховод входит в вертикальный кирпичный канал в месте стыковки  необходимо разместить прямоугольные диафрагмы.

Основная задача расчета состоит из нахождения потерь давления. Подбирая при этом оптимальный размер воздуховодов и контролирую скорость воздуха. Общие потери давления представляют собой сумму двух компонентов — потерь давления по длине воздуховодов (на трение) и потерь в местных сопротивлениях. Расчитываются они по формулам

Эти формулы правильны для стальных воздуховодов, для всех остальных вводится коэффициент поправки. Он берется из таблицы в зависимости от скорости и шероховатости воздуховодов.

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

Рассмотрим последовательность аэродинамического расчета воздуховодов на примере офисов, приведенных в предыдущей статье, по формулам. А затем покажем как он выглядит в программке Excel.

Пример расчета

По расчетам в кабинете воздухообмен составляет 800 м3/ча

Расчет воздуховодов вентиляции: принципы и пример

Не всегда есть возможность пригласить специалиста для проектирования системы инженерных сетей. Что делать если во время ремонта или строительства вашего объекта потребовался расчет воздуховодов вентиляции? Можно ли его произвести своими силами?

Расчет воздуховодов вентиляции - на фото сеть воздуховодов из жести.

Расчет вентиляции и воздуховодов  позволит составить эффективную систему, которая будет обеспечивать бесперебойную работу агрегатов, вентиляторов и приточных установок. Если все подсчитано правильно, то это позволит уменьшить траты на закупку материалов и оборудования,а в последствии и  на дальнейшее обслуживание системы.

Расчет воздуховодов системы вентиляции для помещений можно проводить разными методами. Например, такими:

  • постоянной потери давления;
  • допустимых скоростей.

Оба они точны и позволяют рассчитать систему воздуховодов с нужными характеристиками производительности и шума. Выбор конкретного способа зависит от предпочтений проектировщика.

Типы и виды воздуховодов

Перед расчетом сетей нужно определить из чего они будут изготовлены. Сейчас применяются изделия из стали, пластика, ткани, алюминиевой фольги и др. Часто воздуховоды изготовляют из оцинкованной или нержавеющей стали, это можно организовать даже в небольшом цеху. Такие изделия удобно монтировать и расчет такой вентиляции не вызывает проблем.

Кроме этого, воздуховоды могут различаться по внешнему виду. Они могут быть квадратного, прямоугольного и овального сечения. Каждый тип обладает своими достоинствами.

  • Прямоугольные позволяют сделать системы вентиляции небольшой высоты или ширины, при этом сохраняется нужная площади сечения.
  • В круглых системах меньше материала,
  • Овальные совмещают плюсы и минусы других видов.

Для примера расчета вентиляции выберем круглые трубы из жести. Это изделия, которые используют для вентиляции жилья, офисных и торговых площадей. Расчет будем проводить одним из методов, который позволяет точно подобрать сеть воздуховодов и найти ее характеристики.

Способ расчета воздуховодов методом постоянных скоростей

Расчет воздуховодов вентиляции нужно начинать с плана помещений.

Используя все нормы определяют нужное количество воздуха в каждую зону и рисуют схему разводки. На ней показываются все решетки, диффузоры, изменения сечения и отводы. Расчет производится для самой удаленной точки системы вентиляции, поделенной на участки, ограниченные ответвлениями или решетками.

Схема разводки системы вентиляции.

Схема разводки системы вентиляции.

Расчет воздуховода для монтажа системы вентиляции заключается в выборе нужного сечения по всей длине, а так же нахождение потери давления для подбора вентилятора или приточной установки. Исходными данными являются значения количества проходящего воздуха в сети вентиляции. Используя схему, проведём расчет диаметра воздуховода. Для этого понадобится график потери давления.
Для каждого типа воздуховодов график разный. Обычно, производители предоставляют такую информацию для своих изделий, либо можно найти ее в справочниках. Рассчитаем круглые жестяные воздуховоды, график для которых показан на нашем  рисунке.

Схема разводки системы вентиляции.

АНО ДПО «УКЦ «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА»


Этим материалом редакция журнала „Мир Климата“ продолжает публикацию глав из книги „Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для произ-
водственных и общественных зданий“. Автор Краснов Ю.С.

Аэродинамический расчет воздуховодов начинают с вычерчивания аксонометрической схемы (М 1: 100), проставления номеров участков, их нагрузок L (м3/ч) и длин I (м). Определяют направление аэродинамического расчета — от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитывают все возможные варианты.

Расчет начинают с удаленного участка: определяют диаметр D (м) круглого или площадь F (м2) поперечного сечения прямоугольного воздуховода:

Рекомендуемую скорость принимают следующей:

  в начале системы вблизи вентилятора
Административные здания 4-5 м/с 8-12 м/с
Производственные здания 5-6 м/с 10-16 м/с

Скорость растет по мере приближения к вентилятору.

По приложению Н из [30] принимают ближайшие стандартные значения: DCT или (а х b)ст (м).

Аксонометрическая схема воздуховода
Рис. 1. Аксонометрическая схема воздуховода

Фактическая скорость (м/с):

Аксонометрическая схема воздуховода   или   Аксонометрическая схема воздуховода

Гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов (м):

Аксонометрическая схема воздуховода
Критерий Рейнольдса:

Re=64100×Dст× υфакт

(для прямоугольных воздуховодов Dст=DL).

Коэффициент гидравлического трения:

λ=0,3164 × Re-0,25 при Re≤60000,

λ=0,1266 × Re-0,167 при Re

Потери давления на расчетном участке (Па):

Аксонометрическая схема воздуховода

где
Аксонометрическая схема воздуховода
— сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховодов.

Местные сопротивления на границе двух участков (тройники, крестовины) относят к участку с меньшим расходом.

Коэффициенты местных сопротивлений даны в приложениях.

Схема приточной системы вентиляции, обслуживающей 3-этажное административное здание

Пример расчета

Исходные данные:

№ участков подача L, м3 длина L, м υрек, м/с сечение

а × b, м
υф,
м/с
Dl Re λ Kmc потери на участке
Δр, па
решетка рр на выходе 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
10420 0,8 ю.

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

Суммарные потери:
185
Таблица 1. Аэродинамический расчет

Примечание.
Для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4 мм и υф = 6,15 м/с, поправочный коэффициент n = 1,94 (, табл. 22.12.)

Воздуховоды изготовлены из оцинкованной тонколистовой стали, толщина и размер которой соответствуют прил. Н из [30]. Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей применены решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.

Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки 100 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра G-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований проектируют воздуховоды прямоугольного сечения.

Сечения кирпичных каналов принимают по табл. 22.7 [32].

Коэффициенты местных сопротивлений

Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200×400 мм (рассчитывают отдельно):

Аксонометрическая схема воздуховода

Динамическое давление:

Аксонометрическая схема воздуховода

KMC решетки (прил. 25.1) = 1,8.

Падение давления в решетке:

Δр — рД × KMC = 5,8 × 1,8 = 10,4 Па.

Расчетное давление вентилятора р:

Δрвент = 1,1 (Δраэрод + Δрклап + Δрфильтр + Δркал + Δрглуш)= 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па.

Подача вентилятора:

Lвент= 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м3/ч.

Выбран радиальный вентилятор ВЦ4-75 № 6,3, исполнение 1:

L = 11500 м3/ч; Δрвен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090- 2а), диаметр ротора 0,9 х Dпом., частота вращения 1435 мин-1, электродвигатель 4А10054; N = 3 кВт установлен на одной оси с вентилятором. Масса агрегата 176 кг.

Проверка мощности электродвигателя вентилятора (кВт):

Аксонометрическая схема воздуховода

По аэродинамической характеристике вентилятора nвент = 0,75.

Аксонометрическая схема воздуховода
№ участков Вид местного сопротивления Эскиз Угол α, град. Отношение Обоснование КМС
F0/F1 L0/Lст fпрох/fств
1 Диффузор Аксонометрическая схема воздуховода 20 0,62 Табл. 25.1 0,09
  Отвод Аксонометрическая схема воздуховода 90 Табл. 25.11 0,19
  Тройник-проход Аксонометрическая схема воздуховода 0,3 0,8 Прил. 25.8 0,2
  ∑ = 0,48
2 Тройник-проход Аксонометрическая схема воздуховода 0,48 0,63 Прил. 25.8 0,4
3 Тройник-ответвление Аксонометрическая схема воздуховода 0,63 0,61 Прил. 25.9 0,48
4 2 отвода 250 × 400 90 Прил. 25.11  
  Отвод 400 × 250 90 Прил. 25.11 0,22
  Тройник-проход Аксонометрическая схема воздуховода 0,49 0,64 Табл. 25.8 0,4
  ∑ = 1,44
5 Тройник-проход Аксонометрическая схема воздуховода 0,34 0,83 Прил. 25.8 0,2
6 Диффузор после вентилятора Аксонометрическая схема воздуховода h=0,6 1,53 Прил. 25.13 0,14
  Отвод 600 × 500 90 Прил. 25.11 0,5
  ∑= 0,64
Конфузор перед вентилятором Аксонометрическая схема воздуховода   Dг=0,42 м     Табл. 25.12 0
7 Колено   90 Табл. 25.1 1,2
  Решетка жалюзийная           Табл. 25.1 1,3
  ∑ = 1,44
Таблица 2. Определение местных сопротивлений


Краснов Ю.С.,

„Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий“, глава 15. „Термокул“

Справочные таблицы коэффициента местного сопротивления

Все мы прекрасно видели в таблице аэродинамического расчета столбик коэффициента местного сопротивления (КМС). Постараемся найти ответы на вопросы: Что это? От каких факторов зависит коэффициент местного сопротивления? Зачем вообще его учитывать? И самый главный вопрос: как определить коэффициенты местных сопротивлений воздуховодов? Значение определяется опытным путем и расчетами. Для стандартных элементов таких как тройник, колено, задвижка, диффузор, решетки и другие уже давно определили коэффициенты местных сопротивлений. Данные со значением коэффициентов можно найти в справочной литературе, или же они указаны в каталоге производителя. Бывают случаи, когда и нужно воспользоваться калькулятором. Ниже вы можете увидеть таблицы коэффициентов из справочников и каталогов, а также рассмотрим расчет коэффициента местных сопротивлений и от чего он зависит.

Содержание статьи:

Коэффициент местного сопротивления

Сначала дадим определение коэффициенту местного сопротивления. Местными сопротивлениями называются называют точечные потери напора, связанные с изменением структуры потока. В вентиляции существует множество составляющих, что играют роль местного сопротивления:

  • поворот воздуховода,
  • сужение или расширение потока,
  • вход воздуха в воздухозаборную шахту;
  • «тройник» и «крестовина»;
  • приточные и вытяжные решетки и воздухораспределители;
  • воздухораспределители;
  • диффузор;
  • заслонки и т.д.

Их КМС рассчитываются по определенным формулам, а затем они участвуют в определении местных потерь давления. В математическом понятии коэффициент местных потерь — это отношение потерь известного напора в местном сопротивлении к скоростному напору.

Коэффициент местного сопротивления зависит от формы и вида местного сопротивления, шероховатости воздуховода и как ни странно от числа Рейнольдса. Для заслонок и другой запорной арматуры к перечисленному додается еще степень открытия.

Связанность КМС с числом Рейнольдса выражается в формуле

Значения коэффициентов В для некоторых местных сопротивлений

Чем больше число Rе тем меньше от него зависит коэффициент. Полная независимость коэффициента местного сопротивления от числа Rе в вентиляционной системе происходит для резких переходов при Rе > 3000, а для плавных переходов — при Rе > 10000.

Суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке воздуховода равен сумме всех местных коэффициентов на этом участке.

На практике же времени особо для расчета КМС нету, поэтому проектировщики пользуются таблицами со справочников и других источников. Тем более зачем тратить кучу времени на поиски формул и расчеты, если это уже сделали за вас. Многие производители шумоглушителей, клапанов и решеток с удовольствием указывают значение коэффициента местного сопротивления в каталогах. Но, конечно, уж если совсем никаких данных не нашли, тогда нужно прибегнуть к математике.  

Потери напора на трение в воздуховодах

Основные потери или потери на трение в круглом воздуховоде из оцинкованной стали с турбулентным потоком могут быть выражены в британских единицах измерения

Δh = 0,109136 q 1,9 / d e 5,02 (1)

где

Δh = трение или потеря напора (дюймы водяного столба / 100 футов воздуховода)

d e = эквивалентный диаметр воздуховода ( дюймов)

q = объемный расход воздуха — (куб. фут в минуту)

Для прямоугольных воздуховодов необходимо рассчитать эквивалентный диаметр.

Калькулятор потерь на трение в воздуховодах — Британские единицы

Калькулятор потерь напора ниже основан на формуле (1) :

Потери напора и скорость воздушного потока для некоторых распространенных размеров воздуховодов и объемов воздушного потока можно взять из таблицы ниже:

Скорость воздуха не должна превышать определенных пределов, чтобы избежать недопустимого шума.

Калькулятор потерь на трение в воздуховодах — единицы СИ

Этот калькулятор потери давления основан на формуле (1) с измененными входными и выходными значениями для единиц СИ.

Воздуховоды — Скорость и потери на трение — Шаблон Excel

Air Ducts - Velocity and Friction Loss - Excel Template

Этот шаблон Excel можно использовать для расчета скорости и потерь на трение в воздуховодах.

Воздуховоды — диаграмма потерь на трение

Приведенную ниже диаграмму можно использовать для оценки потерь на трение в воздуховодах.

Значения по умолчанию для воздушного потока 400 кубических футов в минуту (680 м 3 / ч) , размер воздуховода 8 дюймов (200 мм) и Потери на трение 0.28 дюймов3O / 100 футов (2,3 Па / м) .

Air Ducts - Friction Loss Diagram

Загрузите и распечатайте диаграмму потерь на трение в воздуховодах!

Скорость воздуха в воздуховоде

.

Определение размеров воздуховодов — метод равного трения

Метод равного трения для определения размеров воздуховодов часто является предпочтительным, поскольку он довольно прост в использовании. Метод можно резюмировать как

  1. . Вычислить необходимый объемный расход воздуха 3 / с, куб. Фут / мин) в каждой комнате и филиале системы
  2. Используйте 1) , чтобы вычислить общий объем воздуха ( м 3 / с, куб. фут / мин) в основной системе
  3. Определите максимально допустимую скорость воздушного потока в главном воздуховоде
  4. Определите наибольший перепад давления в главном воздуховоде
  5. Используйте наибольшее падение давления для главного воздуховода в качестве константа для определения размеров воздуховодов в распределительной системе
  6. Определите общее сопротивление в системе воздуховодов, умножив статическое сопротивление на эквивалентную длину самого длинного участка
  7. Вычислить балансировочные демпферы

duct work equal friction method

1.Вычислите объем воздуха в каждой комнате и филиале

Используйте фактические требования к теплу, охлаждению или качеству воздуха для помещений и рассчитайте требуемый объемный расход воздуха — q .

2. Рассчитайте общий объемный расход в системе.

Создайте упрощенную диаграмму системы, подобную приведенной выше.

Используйте 1) для суммирования и накопления общего объемного расхода воздуха — q всего в системе.

Примечание! Имейте в виду, что условия максимальной нагрузки почти никогда не возникают во всех помещениях одновременно.Избегайте завышения размеров основной системы путем умножения накопленного объема на коэффициент меньше единицы (это, вероятно, самая сложная часть — а для более крупных систем часто требуются сложные компьютерные вычисления климата в помещении).

3. Определите максимально допустимую скорость воздушного потока в основных воздуховодах.

Определите максимальную скорость в основных воздуховодах в зависимости от условий эксплуатации. Во избежание неприемлемых уровней шума — поддерживайте максимальные скорости в пределах

  • системы комфорта — скорость воздуха от 4 до 7 м / с (от 13 до 23 футов / с)
  • промышленные системы — скорость воздуха от 8 до 12 м / с ( От 26 до 40 футов / с)
  • высокоскоростных систем — скорость воздуха от 10 до 18 м / с (от 33 до 60 футов / с)

Используйте ограничение максимальной скорости при выборе размера основных воздуховодов.

4. Определите падение статического давления в главном воздуховоде.

Используйте таблицу падения давления или аналогичную информацию для определения падения статического давления в главном воздуховоде.

5. Определите размеры воздуховодов в системе.

Используйте падение статического давления из 4) в качестве константы для определения размеров воздуховодов в системе. Используйте для расчета объемы воздуха, рассчитанные в 1) . Выберите размеры воздуховодов с перепадом давления для реальных воздуховодов, максимально близким к падению давления в главном воздуховоде.

6. Определите полное сопротивление в системе.

Используйте статическое давление из 4) , чтобы рассчитать падение давления в самой длинной части системы воздуховодов. Добавьте незначительные потери, используя эквивалентные длины или коэффициенты малых потерь, как показано в приведенной ниже таблице.

7. Рассчитайте балансировочные заслонки

Используйте общее сопротивление в 6) и объемный расход в системе для расчета заслонок и их теоретической потери давления.

Примечание о методе равного трения

Метод равного трения прост и удобен в использовании и обеспечивает автоматическое снижение скорости воздушного потока через систему. Приведенные скорости обычно находятся в пределах шумовых ограничений среды применения.

Типичные значения, используемые для потерь на трение: 0,1 дюйма вод. Ст. / 100 футов (0,85 Па / м) для приточных каналов и 0,08 дюйма вод. Ст. / 100 футов (0,65 Па / м) для обратных каналов.

Этот метод может увеличить количество редукций по сравнению с другими методами, и часто более плохой баланс давления в системе требует дополнительных регулировочных заслонок.Это может увеличить стоимость системы по сравнению с другими методами.

Пример шаблона — метод равного трения

Метод равного трения может быть выполнен вручную или более или менее полуавтоматически с помощью шаблона электронной таблицы ниже.

Air Duct Sizing

Этот шаблон основан на рисунке выше. Настраивайте секции, воздушные потоки, размеры воздуховодов и незначительные коэффициенты динамических потерь — добавляйте пути потери давления, оценивайте и перенастраивайте систему в соответствии с вашими критериями. Суммируйте потери давления для каждого пути и вручную добавьте потери давления в демпфере, чтобы сбалансировать систему.

Шаблон электронной таблицы Google Docs можно открыть и скопировать здесь! Электронную таблицу также можно загрузить в виде файла Excel. Используйте меню «Файл» Документов Google в верхней части шаблона.

.Калькулятор сопротивления переменного тока круглого провода

Калькулятор сопротивления переменного тока круглого провода

Логотип Chemandy Electronics

Логотип Chemandy Electronics
CHEMANDY ELECTRONICSПоставщики навигации UnusualShow
Скрыть навигацию

Рассчитывает сопротивление переменному току круглого прямого провода для обычных проводящих материалов, используя уравнение и данные, указанные ниже, или введенные вручную данные материала.

Примечание. Чтобы использовать разные значения для удельного сопротивления и относительной проницаемости, выберите «Ввести данные» в текстовом поле выбора материала проводника, а затем введите соответствующие значения в поля, выделенные желтым цветом.

Этот калькулятор использует JavaScript и будет работать в большинстве современных браузеров. Для получения дополнительной информации см. О наших калькуляторах

.

Переменный ток Сопротивление для длины круглого прямого провода рассчитывается с использованием удельного сопротивления проводника, длины проводника и эффективной площади поперечного сечения, используемой для скин-эффекта.

Где ρ — удельное сопротивление проводника в Ом · м

l Длина проводника в мм

A eff — эффективная площадь поперечного сечения в мм

Площадь поперечного сечения, используемая для скин-эффекта, определяется сначала путем расчета номинальной глубины проникновения для проводника.

«Из линий и сетей передачи» Уолтера Джонсона, McGraw-Hill 1963, стр. 58.

Где ρ — удельное сопротивление проводника в Ом · м

f — частота в герцах

мкм — абсолютная магнитная проницаемость проводника

Абсолютная магнитная проницаемость (μ) = μ o x μ r

мкм o = 4π x 10 -7 Гн / м

Значения для μ r взяты из Руководства по проектированию линий передачи Брайана К. Уаделла, Artech House, 1991 Таблица 9.3.2 страница
446.

Значения ρ взяты из CRC Handbook of Chemistry and Physics 1st Student Edition 1998 page F-88 и относятся к элементам высокой чистоты при 20 ° C.

Фактическая площадь поперечного сечения, используемая из-за скин-эффекта, может быть рассчитана несколькими методами с разной степенью точности. Самый простой способ — умножить глубину скин-слоя на длину окружности проводника.

Где d — диаметр жилы

Этот метод делает используемую площадь поперечного сечения слишком большой от высоких частот до точки, где глубина скин-слоя становится примерно половиной радиуса проводника, при этом неточности увеличиваются, и в конечном итоге расчетная используемая площадь становится больше, чем фактический проводник.Делаем метод расчета только приближенным и применимым только тогда, когда r >> δ.

Второй простой метод — вычислить общую площадь проводника и затем вычесть площадь круга, представляющего центральную область, не использующую скин-эффект.

Где r — радиус проводника

Этот метод более точен, чем первый метод, когда r >> δ, но становится очень неточным ниже точки, где d / δ = π, и может иметь огромные положительные или отрицательные колебания значения.

Гораздо более точный метод описан Дэвидом Найтом в очень подробной статье под названием Zint.pdf, которую можно найти по адресу http://www.g3ynh.info/zdocs/comps/part_1.html. Этот метод использует метод усеченного экспоненциального затухания. для устранения ошибок, возникающих, когда фактическая площадь проводника становится меньше, чем расчетная площадь скин-слоя в простом методе, описанном выше, и модифицированная коррекция Лоренца, которая устраняет ошибку, которая возникает по мере приближения расчетной площади скин-слоя к фактической площади проводника.Автор называет это уравнение Rac — TED — ML и указывает максимальную ошибку 0,09%.

Метод расчета предполагает наличие одного изолированного проводника и не учитывает обратный путь. Это затрудняет выполнение сквозных измерений, поэтому результаты этого калькулятора были сопоставлены с цифрами, приведенными в исходной статье, чтобы подтвердить точность.

Вт Дж. Хайтон 30/9/2011

Этот калькулятор предоставляется Chemandy Electronics бесплатно в целях продвижения
FLEXI-BOX

Вернуться к списку калькулятора

.

Акустический расчет вентиляционных систем

Расчет акустического шума вентиляционной системы может осуществляться в соответствии с процедурой, указанной в примере ниже:

Источники звука и шума

Оценить все источники звуковой мощности.

1. Оцените уровень звуковой мощности вентилятора — L N

Введите данные производителя о звуковой мощности или рассчитайте звуковую мощность вентилятора.

2. Добавьте коэффициенты безопасности

Добавьте коэффициенты безопасности — рекомендуется 3 дБ.

Затухание

Оцените затухание в системе.

10. Эффект помещения и терминала

Уровни звукового давления — L p — преобразуются в уровень звуковой мощности — L w — на терминалах. Необходимо учитывать акустические характеристики помещения, а также количество и расположение клемм.

а) Определите акустические характеристики помещения. В этом примере используется среднее звукопоглощение для комнаты.

b) Определите, находится ли приемник в прямом или реверберирующем поле. В примере слушатель находится примерно в 1,5 м и от терминала.

c) Найдите характеристики поглощения помещения. В этом примере поглощение для стен, потолка, пола, людей, штор и их площадей рассчитывается как 30 м 2 Sabine. Согласно a) и c) затухание составляет 8 дБ .

d) Определите, сколько терминалов влияет на слушателя. Примечание! Не забудьте включить приточный и возвратный вентиляторы. В этом примере на слушателя влияют два терминала. Из c) вычитаем 3 дБ .

Затухание от терминала до помещения 5 дБ . Значения вводятся в примере.

11. Допуск на отражение от торца

В данном примере размер воздуховода составляет 250 мм . Затухание из-за конечного отражения вводится ниже.

12. Затухание в воздуховоде

Рассчитайте затухание в воздуховодах без футеровки и с футеровкой.Обратите внимание, что в таблице и на диаграммах указано затухание в дБ / м .

13. Затухание в изгибах

Duct elbow - sound attenuation

Рассчитайте затухание в изгибах.

14. Разделение по уровням мощности, ответвление к клеммам

Ventilation ducts - Sound Power Level Split

Определите допуск на разделение — ответвление к терминалам.

15. Разделение на уровне мощности, главный канал — ответвление

Определите допуск для разделения — главный канал — ответвление.

16. Другое затухание

Добавьте затухание от других компонентов.

Расчет результирующей звуковой мощности и требуемого дополнительного затухания

20. Результирующая звуковая мощность вентилятора

Вычтите суммарное затухание из звуковой мощности вентилятора — включая коэффициенты безопасности

21. Критерий уровня звукового давления

Определите критерии уровня звукового давления. В этой таблице указаны допустимые уровни в разных местах. Сверьтесь с внутренними правилами.

В приведенном ниже примере рейтинг шума — NR30 — используется в качестве критерия.Значения NR вводятся в строке 1.

22. Требования к глушителю

Глушитель должен быть выбран для обеспечения необходимого ослабления. Данные производителя предпочтительны.

Пример — акустический расчет системы вентиляции

Вы можете сохранить и изменить свою собственную копию примера, если вы вошли в свою учетную запись Google.

Acoustic calculation of a ventilation system - example

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *