Файл: 2.doc

.

полосы

(IX. 50)

dv.

2я!<Д, х* + (у — Ь)

‘

После интегрирования по & в пределах от —В₀ до +£₀ компонента скорости потока, стекающего к щели шириной 2В₀, составит:

Lq ! I/4- Вп у

(IX.51)

2я/₀ В₀ V х

Имея в виду, что ~ = v₀, формулу (IX.51) перепишем в виде

21₀ В

о)

И. А. Шепелевым получены также расчетные зависимости и для других случаев стока воздуха.

Экспериментально исследованы всасывающие отверстия различной формы: круглые, квадратные, прямоугольные и щелевидные с различ

-ным соотношением сторон. Для этих отверстий получены поля скоро­стей всасывания. Спектры скоростей всасывания в отношении числа Re считаются автомодельными.

На рис. IX.24 приводится спектр скоростей всасывания у круглого отверстия с острыми кромками, в котором скорости отнесены к скорости в центре отверстия. Из рис. IX.24 следует, что на расстоянии скорость движения воздуха составляет всего 5% скорости в центре от­верстия. Для сопоставления отметим, что в приточной свободной круг­лой струе такое же соотношение скоростей на оси струи i>oc/t>oa=0,05

Спектр скорое- _{и ТО}дько на расстоянии x>do теи всасывания ^г

у круглого от- сравнительно хорошо описывают-

верстия с ост- ся окружностями с центром, на- рыми кромка- ходящимся примерно в центре ^ми всасывающего отверстия. Даль­

нейшее изменение скоростей во

2,0 .

1,6% * 7,4 * 5 1,2 3 * 1,0 |

0,4

0,2^1

Рис. IX.26. Кривые затухания осевых скоростей при различной форме всасы­вающего отверстия

/ — для круга; 2—для квадрата; 3 — для кру­га с фланцем; 4 — для прямоугольника с соот­ношением сторон 1:2; 5 — то же, I : 10; 6 — для щели с соотношением сторон 1 : 8

0фронтальной части перед отверстием приближенно можно вычислять по закономерностям точечного стока.

Спектр скоростей всасывания для отверстия квадратной формы ма­ло отличается от спектра для круглого отверстия. Так, если для круг­лого отверстия Оос/уоц=0,05 оказывается на расстоянии х= l,03do, то для квадратного — на расстоянии 1,2-2В₀.

Зона всасывания у вытяжных отверстий прямоугольной формы ока­зывается более активной, чем у круглых или квадратных отверстий, так как такие отверстия по форме приближаются к линейному стоку и тем больше, чем больше соотношение их сторон.

На рис. IX.25 приведен спектр скоростей всасывания у прямоуголь­ного отверстия с острыми кромками с соотношением сторон 1 : 10. В этом случае на расстоянии х=2В₀ скорость у_Ос«0,22у₀ц, т. е. почти в 4,5 раза больше, чем для круглого отверстия при x=d₀.

Если относительные расстояния выразить не через линейный раз­мер отверстия, а через гидравлический радиус xjA, то распределение скоростей у всасывающего отверстия можно представить на одном графике. Такой график для отверстия с острыми кромками приведен на рис. IX.26; здесь по оси ординат отложены относительные скорости Уос/^оц (отношение скорости в рассматриваемой точке на оси к скорости в центре отверстия), а по оси абсцисс — относительные расстояния х/А (отношение расстояния от плоскости всасывания до рассматриваемой точки к гидравлическому радиусу отверстия).

t

§ 46. Схемы движения воздуха

В ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Чтобы правильно расположить отверстия для подачи воздуха в по­мещение и для удаления его, необходимо выяснить влияние взаимного расположения этих отверстий на движение воздуха в помещении.

При рассмотрении свободной струи установлено, что количество воздуха в струе непрерывно увеличивается по мере удаления рассмат­риваемых сечений от приточного отверстия, а подтекание воздуха из окружающего пространства происходит по всей длине струи и охваты­вает некоторый контур «замкнутой системы» (см. рис. IX.3). Заметим, что количество воздуха в струе при равномерном начальном поле ско­ростей на расстоянии, например, х = 40/?₀ будет в 6,2 раза больше по­данного через приточное отверстие [определено по формуле (д) табл. IX. 1], т. е. объем воздуха, присоединившегося к струе из окружаю­щего пространства, составляет 5,2L₀.

В помещении, в котором приточное и вытяжное отверстия располо­жены в противоположных торцовых стенах, при балансе притока и вы­тяжки (имеется в виду достаточно большое помещение, в котором струя распространяется как свободная) оказывается, что только 16% пере­мещаемого воздуха будет* удалено через вытяжное отверстие, а осталь­ные 84% не будут удалены и пойдут на питание струи.

В помещении конечных размеров неудаляемая через вытяжное от­верстие часть воздуха струи образует обратный поток, направленный к началу струи (рис. IX.27).

Заметим также, что затухание скорости около вытяжных отверстий происходит весьма интенсивно, и на расстоянии x=d₀ скорость состав­ляет всего около 5% начальной скорости, т. е. о_х^О,05уо- Из этого сле­дует вывод, что скорости воздуха в вытяжных отверстиях не могут ока­зывать существенного влияния на скорости движения воздуха в поме­щении. Однйко это совсем не означает, что положение вытяжного

отверстия в помещении не оказывает никаког-о влияния на направление движения воздуха.

На рис. IX.28 представлены схемы движения воздуха в помещении, полученные В. В. Батуриным и В. И. Ханженковым [7] на плоской и частично на пространственных моделях. Эти схемы дают возможность составить качественное представление об организации общеобменной вентиляции в помещении. Количественные зависимости для струй, рас­пространяющихся в ограниченном пространстве, и для спектров всасы­вания приведены в предыдущих параграфах.

расположены в одной торцовой стенке, весь поток воздуха поворачи­вается в сторону вытяжного отверстия; при этой схеме достигается наилучшее распределение воздуха в помещении. При большой длине помещения (схема к) струя, не достигнув противоположной стены, рас­палась и в помещении образовалось два кольца циркуляции.

Рис. IX.29. Схемы циркуляции потоков воздуха в помеще­нии при неизотермических условиях

Схемы распределения потоков воздуха, приведенные на рис. IX.28, относятся к изотермическим условиям. Представление о циркуляции потоков воздуха в помещении при неизотермических условиях и при на­личии источников тепловыделений могут дать схемы, приведенные на рис. IX.29. Эти схемы получены В. В. Батуриным по результатам опы­тов на пространственной модели однопролетного производственного кор­пуса.

Схемы а, б и в относятся к теплому периоду года, когда поступление приточного воздуха при аэрации помещения происходит через открытые фрамуги в рабочей зоне; схема г относится к холодному периоду с по­дачей приточного воздуха через фрамуги в верхней зоне помещения.

На рис. IX.29, а источники тепловыделений занимают среднюю часть помещения, а приточный воздух поступает с двух сторон из от­верстий в противоположных стенах. Когда объемы приточного воздуха, подаваемого с каждой стороны, равны, ось тепловой струи вертикальна и является осью симметрии образующихся двух колец циркуляции.