Ustvarjanje optimalno delujočega sistema zračnih kanalov je nemogoče brez izvedbe aerodinamičnih izračunov. Ti podatki vam omogočajo izbiro premera prereza, moči cevi in ventilatorjev, števila vej in materialov. Sodobne zahteve ureja sklop pravil SP 60.13330.2012, pa tudi GOST in SanPiN. Izračun se izvede po strogo določenem algoritmu z uporabo znanih formul. Za natančno določitev vseh meril lahko uporabite pomoč strokovnjakov ali sami izračunate parametre.
Vrste zračnih kanalov
Sodobne zračne kanale lahko razvrstimo glede na več parametrov: način namestitve, material izdelave, obliko preseka.
Glede na vgradnjo ločimo zunanje in vgradne kanalete. Prvi so nameščeni na vrhu sten in so vidni očesu. Notranji so nameščeni v stenah in konstrukcijah hiše.
Material cevi je lahko različen. To so različne kovine (baker, jeklo, aluminij) in plastika. Kovinski izdelki se odlikujejo po trdnosti in zanesljivosti, vendar je njihova namestitev težja. Plastične naprave je lažje namestiti, vendar se ne uporabljajo pri visokih temperaturah.
Prečni prerez je lahko pravokoten ali okrogel.Pravokotne cevi so vsestranske, vendar lahko povzročijo turbulenco na vogalih. Okrogli modeli nimajo te pomanjkljivosti.
Postopni aerodinamični izračun zračnih kanalov
Delo vključuje več faz, na vsaki od njih se rešuje lokalni problem. Na podlagi dobljenih podatkov se izračunajo različni parametri zračnih kanalov.
Glavne naloge opreme prezračevalnega sistema:
- Vzemite svež zrak z ulice in ga prenesite v zaprte prostore. Dodatna funkcija je ogrevanje zračnih mas pozimi in hlajenje poleti.
- Čiščenje zraka pred umazanijo, prahom in kosmi.
- Zmanjšan zvočni tlak.
- Enakomerna porazdelitev svežega zraka po celotnem stanovanju.
- Odstranjevanje izpušnega zraka in njegov izpust na ulico.
Za prezračevalni sistem so značilni naslednji parametri:
- Delovna tekočina. V tem primeru gre za zrak. Zanj je značilna gostota, dinamična viskoznost, kinetična viskoznost. Te vrednosti so odvisne od temperature delovne tekočine.
- Hitrost gibanja delovne tekočine.
- Lokalni aerodinamični upor zračnih kanalov.
- Izguba tlaka.
Algoritem za izvedbo aerodinamičnih izračunov:
- Razvoj aksonometrične sheme za porazdelitev zračnih mas po kanalih. Na njegovi podlagi se izbere najboljša metoda izračuna ob upoštevanju značilnosti prezračevanja.
- Izvedba aerodinamičnih izračunov za glavne in dodatne avtoceste.
- Izbira geometrijske oblike in preseka cevi. Določanje tehničnih lastnosti ventilatorjev in grelnikov. Ugotavljanje možnosti vgradnje gasilnih senzorjev in avtomatske regulacije moči prezračevanja.
To so glavne faze izračunov.
Vse prejete podatke je mogoče zbrati v tabeli, po kateri lahko izberete materiale za ustvarjanje kanala.
Izvajanje izračunov
Glavni namen aerodinamičnega izračuna je določitev upora kroženju zraka v vsakem delu sistema.
Obstajajo direktni in inverzni problemi aerodinamičnega izračuna. Direktna linija se ukvarja z načrtovanjem prezračevalnih sistemov in je sestavljena iz določanja površine prečnega prereza vsakega odseka sistema. Inverzni problem se reši z določitvijo pretoka zraka v določenem območju.
Za izračun je potrebno določiti stopnjo izmenjave zraka. To je kvantitativna značilnost delovanja sistema, ki kaže, kolikokrat na uro se zrak v prostoru obnavlja. Indikator je odvisen od značilnosti prostora in njegovega namena.
Izdelava sistemskega diagrama v aksonometrični projekciji poteka v merilu M 1:100. Potrebno je označiti diagram zračnih kanalov, filtrov, dušilcev hrupa, ventilov in drugih komponent prezračevanja. Na podlagi dobljenih podatkov se določi dolžina veje in pretok v vsakem odseku ter izračuna upor zračnega kanala.
Nato se izbere optimalna pot polaganja cevi. To je najdaljša veriga zaporednih odsekov.
Če je v krogu več avtocest, se šteje, da je glavna tista z največjim pretokom.
Osnovne formule za izračune
Prerez zračnega kanala je lahko okrogel ali kvadraten. Izračuna se po formuli F=Q/v, kjer pod Q označuje pretok zraka in v – priporočena hitrost zraka (referenčna vrednost).
Premer preseka se določi iz površine D, če so cevi okrogle, ali višine in širine A in IN za pravokotne. Vrednosti so zaokrožene na najbližji višji standard in dobljene Ast in INst.
Za pravokotne zračne kanale se ekvivalentni premer izračuna po formuli DL = (2Ast*INst) / (Ast +Bst).
Vrednost Reynoldsovega kriterija podobnosti se izračuna kot Re = 64100 *Dst *vdejansko. Koeficient trenja je odvisen od tega indikatorja, ki je določen s formulo λtr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 pri Re≤60000, λtr = 0,1266 ⁄ Re-0,167 pri Re>60000.
Koeficient lokalnega upora λm se izbere iz imenika in nato nadomesti s formulo za izgubo tlaka na izračunanem območju Р = ((λtr*L)/Dst + λm) *0,6* v2 dejstvo. L – dolžina izračunanega odseka.
Pri seštevanju vseh izgub dobimo skupne izgube glavnega voda in prezračevalnega sistema. Na podlagi teh vrednosti se izbere ventilator z rezervo 10%. Njegove značilnosti vključujejo učinkovitost n, nato pa moč N = (Qzračnik*Pzračnik) / (3600*1000 * n). Tukaj Qzračnik, pzračnik – pretok zraka in tlak, ki ga ustvarja ventilator.
Izgubo tlaka v kanalu je mogoče izračunati po formuli DP=x*r*v2/2, Kje r - gostota zraka, v — hitrost gibanja, x — koeficient lokalnega upora.
Možne napake
Izračun prezračevalnega sistema je dolgotrajen in je sestavljen iz več stopenj, pri vsaki pa lahko pride do napak. Najpogostejše težave:
- Zaokroževanje prečnega prereza plinovodov navzdol.Potem lahko pride do prekomernega hrupa ali nezmožnosti pretoka zahtevane količine zraka na enoto časa.
- Napačen izračun dolžine odseka zračnega kanala. Privede do napačne izbire opreme in napake pri izračunu hitrosti gibanja.
Celoten projekt zahteva skrben in kompetenten izračun aerodinamike. Če sistema ne morete izračunati sami, lahko uporabite spletni kalkulator ali poiščete pomoč pri strokovnjakih.
