通过速度和流量计算风道+测量房间空气流量的方法

管道中的风速:最大允许速率,计算计算器

建议的空气交换率

通过速度和流量计算风道+测量房间空气流量的方法

如前所述,通过通风管道的空气流量不是标准化的。但SNiP规定了气团运动速度的推荐值,在设计通风时必须以该值为指导。

表中给出了管道中的允许风速:

风管和通风格栅的类型 通风方案类型
自然 强制
小姐
供应格栅(百叶窗) 0.5-1.0 2.0-4.0
供应矿山渠道 1.0-2.0 2.0-2.6
水平复合(预制)通道 0.5-1.0 2.0-2.5
垂直通道 0.5-1.0 2.0-2.5
靠近地板的格子 0.2-0.5 2.0-2.5
天花板上的格子 0.5-1.0 1.0-3.0
排气格栅 0.5-1.0 1.5-3.0
排气轴通道 1.0-1.5 3.0-6.0

推荐的最大风量 在住宅楼宇中不应超过 0.3 m/s。例如,在维修工作期间,允许其短期超额高达 30%。

网络元素和局部阻力

网络元素(格子、扩散器、三通、转弯、截面变化等)的损失也很重要。对于晶格和一些元素,这些值在文档中指定。它们也可以通过将局部阻力系数 (c.m.s.) 乘以其中的动态压力来计算:

R M。 s.=ζ Rd。

其中 Rd=V2 ρ/2(ρ 为空气密度)。

K.m.s.根据参考书和产品的工厂特性确定。我们总结了每个部分和整个网络的所有类型的压力损失。为方便起见,我们将以表格的方式执行此操作。

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计算表。

该管道网络可以接受所有压力的总和,并且支路损失必须在总可用压力的 10% 以内。如果差异较大,则需要在出口安装阻尼器或隔膜。为此,我们计算所需的 c.m.s。根据公式:

ζ= 2Rizb/V2,

其中 Pizb 是可用压力和支路损失之间的差值。根据表格,选择膜片的直径。

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空气管道所需的隔膜直径。

正确计算通风管道将使您可以根据您的标准从制造商中选择合适的风扇。使用找到的可用压力和网络中的总空气流量,这将很容易做到。

计算公式

要执行计算,您需要有一些信息。要计算管道中的空气流量,需要公式 ϑ = L / 3600 × F,其中:

  • ϑ 是管道中气团的速度;
  • L - 进行计算的特定区域的空气流量(以 m³ \ h 为单位);
  • F为空气通道的面积(以m²为单位)。

为了计算气流,可以修改上述公式,得到 L = 3600 × F × ϑ。

但在某些情况下,很难或根本没有时间进行此类计算。在这种情况下,用于计算管道中空气速度的特殊计算器可以起到帮助作用。

工程办公室最常使用计算器,这是最准确的。例如,他们将更多的数字添加到 pi 数,更准确地计算气流,计算通道壁的厚度等。

由于风道中的速度计算,我们不仅可以准确计算出空气供应量,还可以计算出风道壁上的动态压力、摩擦成本、动态阻力、等等

风管的空气动力学计算

风管的空气动力学计算是通风系统设计的主要阶段之一,因为它允许您计算管道的横截面(直径 - 圆形,高度和矩形的宽度)。

根据这种情况下的推荐速度选择管道的横截面积(取决于气流和计算截面的位置)。

F = G/(ρ v), m²

其中 G 是风管计算截面的空气流速,kg/сρ 是空气密度,kg/m³v 是推荐的空气流速,m/s(见表 1)

表格1。确定机械通风系统中推荐的空气流速。

对于具有自然感应的通风系统,假设空气速度为 0.2-1 m / s。在某些情况下,速度可以达到 2 m/s。

空气通过管道时的压力损失计算公式:

ΔP = ΔPtr + ΔPm.s。 = λ (l/d) (v²/2) ρ + Σξ (v²/2) ρ,

在简化的形式中,管道中空气压力损失的公式如下所示:

ΔP = Rl + Z,

比摩擦压力损失可由下式计算: R = λ (l/d) (v²/2) ρ, [Pa/M]

l——风管长度,m
Z 是局部阻力处的压力损失,PaZ = Σξ (v²/2) ρ,

比摩擦压力损失 R 也可以使用该表来确定。知道该区域的气流和管道的直径就足够了。

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由于管道中的摩擦而导致的特定压力损失表。

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表中顶部的数字是空气流量,底部的数字是比摩擦压力损失 (R)。
如果管道是矩形的,则根据当量直径搜索表中的值。等效直径可以使用以下公式确定:

deq = 2ab/(a+b)

其中 a 和 b 是管道的宽度和高度。

该表显示了等效粗糙度系数为 0.1 mm(钢制风管的系数)时的比压损失值。如果风管是其他材质的,那么表格值必须根据公式进行调整:

ΔP = Rlβ + Z,

其中 R 是摩擦引起的比压力损失,l 是管道的长度,mZ 是局部阻力引起的压力损失,Paβ 是考虑管道粗糙度的校正因子。它的值可以从下表中得到。

还必须考虑由于局部阻力造成的压力损失。局部阻力系数,以及压力损失的计算方法,可以从文章“计算通风系统局部阻力中的压力损失”中的表格中获取。局部阻力系数。»动压力由比摩擦压力损失表(表 1)确定。

要确定自然通风下的风管尺寸,请使用可用压力量。可用压力是由于送风和送风之间的温差而产生的压力,也就是重力压力。

自然通风系统中风管的尺寸由以下公式确定:

其中 ΔP锉刀 — 可用压力,Pa
0.9 - 动力储备增加系数
n 是计算分支上的风管段数

使用带有机械进气的通风系统,根据推荐的速度选择风道。接下来根据计算出的支路计算压力损失,并根据现成的数据(风量和压力损失)选择风机。

计算公式

要进行所有必要的计算,您需要有一些数据。要计算空气速度,您需要以下公式:

ϑ= L / 3600*F,其中

ϑ——通风装置管道中的空气流速,以m/s为单位;

L 是进行计算的排气井段中的空气质量流量(此值以 m3/h 为单位);

F是管道的截面积,单位m2。

根据这个公式,计算出风管内的风速,得到它的实际值。

所有其他缺失的数据都可以从相同的公式中推导出来。例如,要计算气流,需要将公式转换为:

L = 3600 x F x ϑ。

在某些情况下,这样的计算很难执行或没有足够的时间。在这种情况下,您可以使用特殊的计算器。网上有很多类似的程序。对于工程局来说,最好安装更准确的专用计算器(在计算其截面积时减去管壁厚度,在pi中输入更多字符,计算更准确的空气流量等)。

空气流动

4 风速的测定

知道气团的多重性,很容易计算自然通风期间管道中的空气速度。首先你需要找出管道的横截面积。为此,必须将管道截面半径的平方乘以数字“pi”。

风管必须有一定的尺寸和形状。确定了风管的横截面后,就可以计算出特定房间所需的风管直径。表达式 D = 1000*√(4*S/π) 将对此有所帮助。在他那边:

  • D 是管道截面的直径。
  • S是空气通道的横截面积。
  • π 是一个数学常数,等于 3.14。

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根据标准,矩形风管的最小尺寸为 100 mm x 150 mm,最大为 2000 mm x 2000 mm。这种设计具有更符合人体工程学的形状,更容易将它们紧紧地安装在墙上,并掩盖天花板上或厨房夹层上方的管道。

圆形产品与矩形产品的不同之处在于它们产生的空气阻力较小。因此,它们具有最低噪音水平。

使用公式 V = L / 3600 * S 和风量 (L) 和管道面积等参数,可以计算出自然通风量。一个示例计算是:

  • D = 400 毫米。
  • W = 20 立方米。
  • N = 6 立方米/小时。
  • L = 120 立方米。

已确定该指标不应超过 0.3 m/s。仅在临时维修工作或安装建筑设备期间例外。此时,标准最多可提高30%。

通过速度和流量计算风道+测量房间空气流量的方法

如果房间里有两个通风系统,那么每个通风系统的速度都以足以为一半区域提供清洁空气的方式计算。

如果出现不可预见的情况(例如,出于消防安全要求),必须突然改变风速或停止通风系统的运行。为此,在通道和过渡部分安装了特殊阀门和截止阀。

正确使用设备的一些有用提示

如果管道中的气流以灰尘含量增加为特征,在这种情况下最好不要使用热线风速计和皮托管。由于管道中承受流体总压力的孔直径很小,因此当暴露在污染空气中时,它会很快被堵塞。

另请阅读:  在腻子之前我需要给墙壁打底吗:进行工作的程序+专业人士的建议

热线风速计不适合在高空气速度(超过 20 m/s)下运行。事实是,以提高灵敏度为特征的主温度传感器在强气压下很容易崩溃。

用于确定空气流量的控制和测量设备的使用必须严格在设备通行证规定的标称温度范围内进行。

在气体管道(主要是加热空气流动的空气管道)中,建议使用呼吸管,其主体由不锈钢制成。在这些管道中使用带有塑料部件的设备是不可取的,因为在高温的影响下主体可能变形。

在测量速度和气流时,必须确保探头的灵敏传感器始终准确地朝向气流。不遵守此要求会导致测量结果失真。此外,失真和不准确将越大,传感器偏离理想位置的程度越大。

因此,正确选择仪器 确定气团的流动 在风道中及其在工作期间的正确使用将使专家能够客观地了解场所的通风情况

当涉及住宅楼宇时,这一方面尤为重要。

机械和自然通风供气和排气系统的风管计算

空气动力学
风管的计算通常会减少
确定其横向尺寸
部分,
以及对个人的压力损失
地块
并在整个系统中。可以确定
花费
空气管道给定尺寸
和已知系统中的压差。


风管的气动计算
通风系统通常被忽视
可压缩性
移动空气,享受
超压值,假设
对于有条件的
零大气压。


空气通过管道的运动在任何

流动截面有三种
压力:静止的,
动态的

完全的。

静止的
压力

决定了潜力
能源 1 立方米
正在考虑的部分中的空气(p英石
等于管道壁上的压力)。

动态的
压力

是流动的动能,
与 1 立方米有关
空气,坚定
根据公式:

(1)

在哪里
- 密度
空气,公斤/立方米;
- 速度
截面内的空气流动,m/s。

完全的
压力

等于静态和动态之和
压力。

(2)

传统上
在计算管道网络时,使用
术语“损失
压力”
(“损失
流动能量”)。

损失
通风系统中的压力(满)
由摩擦损失和
当地损失
电阻(见:加热和
通风,第 2.1 部分“通风”
编。 V.N. Bogoslovsky, M., 1976)。

损失
摩擦压力由下式确定
公式
达西:

(3)

在哪里
- 系数
摩擦阻力,其中
由通用公式计算
地狱。阿舒利亚:

(4)

在哪里
– 雷诺准则; K - 高度
粗糙度投影(绝对
粗糙度)。
工程压力损失计算
摩擦
,
帕(公斤/平方米),
在长度为 /, m 的风管中确定
通过表达

(5)

在哪里
– 损失
每 1 毫米管道长度的压力,
Pa/m [kg/(m2
* 米)]。

为了
定义 R制定
表格和列线图。列线图(图。
1和2)是为条件而构建的:form 部分
管道圆直径
,
气压 98 kPa (1 atm),温度
20°C,粗糙度 = 0.1 毫米。

为了
风管和通道的计算
使用矩形截面
表格和列线图
对于圆形管道,在
这个
矩形等效直径
管道,其中压力损失
用于摩擦
圆形的
和长方形
~
风道相等。


收到的设计实践
传播
三种等效直径:

■ 按速度


速度平价

■ 由
消耗


成本公平

■ 由
横截面面积

如果相等
横截面积


风道粗糙度计算
墙壁,
不同于中规定的
表格或列线图(K = OD mm),
更正
特定损失的表格值
压力
摩擦:

(6)

在哪里
- 表格
比压损值
用于摩擦;
- 系数
考虑到墙壁的粗糙度(表 8.6)。

损失
局部阻力的压力。在
分割时管道的旋转位置
和合并
在三通中流动,改变时
尺寸
风管(扩展 - 在扩散器中,
constriction - 在混淆器中),在入口处
风道或
运河并从中退出,以及在某些地方
装置
控制装置(节流阀、
门,隔膜)有一个下降
流动压力
流动的空气。在指示的
正在发生的地方
空气速度场的重构
风道和涡流区的形成
在墙壁上,伴随着
流动能量的损失。结盟
流动发生在一定距离
通过后
这些地方。有条件的,为了方便
气动计算,损失
当地压力
阻力被认为是集中的。

损失
局部阻力压力
决定
根据公式

(7)

在哪里

局部阻力系数
(通常,
在某些情况下有
负值,计算时
应该
考虑符号)。

比率是指
以最快速度
在狭窄的路段或速度
在部分
流量较低的部分(在三通中)。
在表格中
局部阻力系数
表示它所指的速度。

损失
局部阻力的压力
情节,z,
由公式计算

(8)

在哪里

- 总和
局部阻力系数
位置在。

一般的
管道部分的压力损失
长度,
m,在存在局部阻力的情况下:

(9)

在哪里
– 损失
每 1 m 管道长度的压力;

– 损失
局部阻力的压力
地点。

管道中的速度

管道中的空气流速

以下是根据气流和横截面积计算管道(圆形或矩形截面)中的空气速度和压力的公式。为了快速计算,您可以使用在线计算器。

风速计算公式:

式中W为流量,m/h Q为空气流量,m3/h S为风管截面积,m2* 注:要将速度从m/h换算为m/s,结果必须除以 3600

风管内压力计算公式:

其中 P 是管道中的总压力,Pa P英石 — 风道内的静压,等于大气压,Pa p — 空气密度,kg/m3W — 流速,m/s * 注:将压力从 Pa 转换为 atm。将结果乘以 10.197*10-6(技术气氛)或 9.8692*10-6(物理气氛)

气流速度 88.4194 m/s

风道压力 102 855.0204 Pa (1.0488 atm)

其他计算器

立方体体积和表面积计算器圆柱体体积和表面积计算器管道体积计算器

资源

测量仪器的使用规则

在测量通风和空调系统中的空气流量及其流量时,需要正确选择设备并遵守以下操作规则。

这将使您能够获得管道计算的准确结果,并客观地了解通风系统。

遵循设备护照中指示的温度状态。还要注意探头传感器的位置。它必须始终准确地朝向气流。

如果不遵守此规则,测量结果将会失真。传感器与理想位置的偏差越大,误差越大。

气流计算

正确计算任何形状的横截面积很重要,无论是圆形还是矩形。如果尺寸不合适,将无法达到所需的空气平衡。

太多的风道会占用太多的空间。这会减少房间的面积,给住户带来不适。如果计算不正确并且选择了非常小的通道尺寸,则会观察到强气流。这是由于气流压力的强烈增加。

截面计算

通过速度和流量计算风道+测量房间空气流量的方法当圆形风管变成方形风管时,速度会发生变化

要计算空气通过管道的速度,您需要确定横截面积。以下公式用于计算 S=L/3600*V,其中:

  • S 为横截面积;
  • L——每小时耗气量;
  • V 是以米每秒为单位的速度。

对于圆形风管,需要使用以下公式确定直径:D = 1000*√(4*S/π)。

如果管道将是矩形而不是圆形,则应确定长度和宽度而不是直径。在安装这种风管时,要考虑大致的横截面。其计算公式为:a * b \u003d S,(a - 长度,b - 宽度)。

有批准的标准,根据该标准,宽度和长度的比例不应超过 1:3。还建议使用管道制造商提供的具有典型尺寸的表格。

振动水平

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如果使用强制通风方案,振动是一种与噪音一起出现在管道中的现象。

它的价值取决于以下因素:

  • 空气通道的横截面尺寸;
  • 用于制造通风管的材料;
  • 管道间垫片的成分和质量;
  • 通风系统通道中的空气运动速度。

风扇功率与最大振动值密切相关。

在计算风管参数和选择通风设备类型时必须考虑的监管指标如下表所示:

局部振动的最大允许值 局部振动的最大允许值
在振动加速度方面 在振动速度方面
小姐 D b 米/秒×10-2 D b
8 1.4 73 2.8 115
16 1.4 73 1.4 109
31.5 2.7 79 1.4 109
63 5.4 85 1.4 109
125 10.7 91 1.4 109
250 21.3 97 1.4 109
500 42.5 103 1.4 109
1000 85.0 109 1.4 109
调整和等效调整值及其水平 2.0 76 2.0 112

如果通风设计正确,风道中的气流速度不应影响系统中噪声和振动水平的变化。

结论

这个简单的计算是通风和空调系统空气动力学计算的一部分。此类计算在专门的程序中执行,例如在 Excel 中执行。

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