Файл: 2.doc

^ст ^vac II Pvac III Рдз “Ь ^Р_п РдЗ- (XI. 64)

Здесь Д/7_П—потери полного давления при внезапном сужении;

р4

ЛРп = £в.с— . (XI. 65)

Значение коэффициента местного сопротивления внезапного су­жения аналитически не определено. Экспериментальный график £_Вс представлен на рис. XI.9. С достаточной для практических расчетов точностью кривую на рис. XI.9 можно аппроксимировать выражением

£_в.с «0,525^1 —(XI.66)

Выражение (XI.64) с учетом формул (XI.66) и (XI.65) принимает такой вид:

Лрст * Рдз (1,525 - 0,525 - р_л3. (XI.67)

В случае уз>Рз значение Др_Ст>0. Для определения значений Pvасз и рстз можно воспользоваться формулами (XI.62) и (XI.63).

Таким образом, способ проф. П. Н. Каменева дает возможность рассчитать статическое давление, а следовательно, и полное давление после смешения потоков в тройнике. Методика расчета сводится к опре­делению значения Др_ст^0, которое определяется значениями фак­тической скорости Уз и скорости у'₃, соответствующей минимальным по­терям давления при смешении. Применение этого способа облегчается при пользовании номограммами (рис. XI.10).

Последовательность аэродинамического расчета по статическому давлению в основном совпадает с последовательностью обычного рас­чета. Отличие заключается в следующем:

а) при расчете первого участка основной магистрали к 2£i участка прибавляют единицу (т. е. одно динамическое давление) и вместо пол­ного давления в конце участка получают статическое давление перед тройником:

Рис XI.10. Номограммы для определе­ния Арст в тройнике в зависимости от

б) вместо потерь полного давления в тройнике определяют измене­ние статического давления в нем Ар_Ст;

в) проводя расчет потерь давления в обычном порядке с учетом Арстг всех тройников, получают значение статического давления в на­чале последнего А/-го участка основной магистрали (перед вентиля­тором);

г) значение полного давления перед вентилятором определяют по формуле

(XI. 69)

где Pctn — статическое давление в начале (сразу же после тройника) jV-го участ­ка; 2£л- — сумма коэффициентов местного сопротивления А/-го участка; /?_длг — динами­ческое давление на этом участке.

Увязку ответвлений удобней проводить по равенству значений ста­тического давления в магистрали и ответвлении, вычисляя невязку, аналогичную той, которую вычисляют в обычном расчете.

В первом по ходу воздуха участке каждого ответвления статичес­кое давление перед тройником определяют по формуле (XI.68).

Расчет вытяжных систем вентиляции с вертикальными каналами. Способ расчета по статическому давлению оказался очень удобным для вытяжных систем с вертикальными каналами в многоэтажных зданиях. Расчет в этом случае обычно сводится к определению дополнительных сопротивлений на входе в канал этажа (см. схему на рис. XI.5, е). Гео­метрические размеры сборного канала и каналов-ответвлений подби­раются заранее по рекомендуемым скоростям.

Как правило, в таких системах расходы воздуха по ответвлениям одинаковы, а действующие давления различны

.

Расчет проводится в два этапа.

1. Определяется распределение статического давления по высоте сборного канала.

В системе с естественным побуждением движения воздуха отправ­ной точкой для расчета является избыточное давление на срезе шахты (обычно равно нулю); в системе с механическим побуждением — разре­жение, создаваемо'* вентилятором:

Рк = Ли»,. (XI.70)

где Двент — давление, развиваемое вентилятором при расходе L₃-tN (здесь L_aT— расход воздуха через одно ответвление; N — число ответвлений); 2(-/?(З_шН-2)_в-вых — потери на участках от вентилятора до выхода в атмосферу.

Последовательно по участкам сверху вниз рассчитывают стати­ческое давление в местах присоединения ответвлений.

Избыточное статическое давление в сборном канале в месте при­соединения верхнего Af-ro ответвления равно:

PcrN — Р_к + (^ш ¹)кЫ + (²£кЛГ “ 0 Pp.N + &P_ctN > (XI.71)

где р,t — избыточное давление на срезе шахты или разрежение, создаваемое венти­лятором; (ЛРшОк^ — потери давления на трение в канале от точки с давлением р_к до места присоединения верхнего ответвления; 2£_клг — сумма коэффициентов местных со­противлений на том же участке канала; р_дл-—динамическое давление в канале выше точки присоединения iV-ro ответвления; Дротлг — изменение статического давления в тройнике N-то ответвления, определяемое по формуле (XI 58) или (XI.67) в зависимости от соотношения v_zn bc_3jv

Избыточное статическое давление в сборном канале в месте при­соединения любого п-го ответвления (при нумерации снизу) равно:

Рст П = Рст «+! + (ЯРш I + 2)_кя + Ар_стп, (XI. 72)

где рстп+1 — избыточное статическое давление в вышележащем узле; (/?Рщ1+г)кя — потери давления в канале на участке выше n-го тройника; Др_Стп — изме­нение статического давления в тройнике п-го ответвления, определяемое по формуле (XI.58) или (XI 67).

Формулы (XI.71) и (XI.72) аналогичны формуле (XI.62). Величина Арст учитывается с другим знаком, так как в этом случае расчет участ­ков проводится в последовательности «навстречу» потоку воздуха и ис­комым является статическое давление в узле р_стп — аналог /?_Vaci в формуле (IX.62).

Величина v’_3n определяется по формуле (XI.55), которая для рас­сматриваемой системы имеет вид

Pan = '^L~ ^viп + “ v_2n cos a_2> (XI. 73)

где аг — угол между осями канала и ответвления.

Скорости в ветвях тройника (см. рис. XI.7) можно определить так:

/.эт (л— 1)

v_ln = 7 ; (XI.74)

/к

V_2n=~\ ' (XI. 75)

/отв

** (XI.76)

Примечание. Здачение ui для каждого этажа равно значению v% для

1 — при £_эт =50 м³/ч и Сб2=-б°: 2 — при Л_эт =90 м³/ч и Oj=6°; 3 — при -90 м³/ч и 02—90°

Рис. XI. 12. Расчетная схема к примеру XI.3

2. Определяется дополнительное сопротивление на входе в ответ­вление (искомая величина) по формуле

^Рдопя ~ Ррп (ЯРш Оэт (^£эт “Ь О Рд.эт — Рстя» (XI.77)

где ррп — расчетное давление на уровне п-ro этажа [см. формулу (Х1.38)]; (/?Рш0эт — потери на трение в ответвлении с этажа; 2£_Эт— сумма коэффициентов мест­ных сопротивлений ответвления с этажа (естественно, без учета тройника); р_д.зт — динамическое давление в ответвлении, определяемое по скорости vzn-

На рис. XI.И показано распределение статического давления по высоте сборного канала 16-этажного здания. К каналу присоединено 11 ответвлений. При а₂<С90° наблюдается снижение статического дав­ления в нижней части канала. Это — следствие эжекции потоков ответ­влений с нижних этажей. Подробнее расчет систем с вертикальными ка­налами изложен в сборнике [16].

Пример XI.3. Рассчитать вытяжную систему естественной вентиляции для 16-этаж­ного здания (схема системы показана на рис. XI. 12). Ответвления присоединяют­ся к сборному каналу с перепуском в четыре этажа. Диаметр каналов этажей (ответвлений) й?=160 мм, диаметр сборного канала 315 мм, длина ответвления [₀тп = = 12 м.

Решение. Расчет проводится по формулам данного параграфа. Результаты расчета занесены в табл. XI.5. Принятые коэффициенты местных сопротивлений: для зонта при выходе в атмосферу £=1,6, для жалюзийной решетки ответвлений С=1,3. По формуле (XI.1) рд.отв = 0,56 Па. По номограмме на рис. XI.2, a I?_OTb = 0,11 Па/м. Значение (З_ш = 1; Др=0,075 кг/м³; а₂=6°.

§ 57. Воздуховоды равномерной раздачи

И РАВНОМЕРНОГО ВСАСЫВАНИЯ