Exemplos de cálculo de cálculo aerodinâmico de dutos de ar

6.1. Cálculo aerodinâmico de sistemas de fornecimento de ventilação.

O cálculo aerodinâmico é realizado para determinar as dimensões da seção transversal dos dutos e canais de ar dos sistemas de ventilação de alimentação e exaustão e para determinar a pressão que fornece o fluxo de ar calculado em todas as seções dos dutos de ar.

O cálculo aerodinâmico consiste em duas etapas:

1. Cálculo de seções de dutos de ar da direção principal - rodovias;

2. Vinculando ramos.

O cálculo aerodinâmico é realizado na seguinte sequência:

1) O sistema está dividido em seções separadas. Os comprimentos de todas as seções e seus custos são retirados no esquema de cálculo.

2) A linha principal é selecionada. O ramal com o comprimento máximo e carga máxima é selecionado como a rodovia principal.

3) Numeramos os trechos, partindo do trecho mais distante da rodovia.

4) Determine as dimensões das seções das seções do projeto pela fórmula:

A seleção das dimensões da seção transversal dos dutos de ar é feita de acordo com as velocidades ótimas do ar. As velocidades máximas permitidas para o sistema de ventilação mecânica de alimentação são tomadas de acordo com a tabela 3.5.1 da fonte [1]:

- para a rodovia 8 m / s;

- para ramais 5 m / s.

5) De acordo com a área f calculada, são selecionadas as dimensões da conduta.

Em seguida, a velocidade é especificada usando a fórmula:

6) Determine a perda de pressão de atrito:

onde R é a perda de pressão específica devido ao atrito, Pa / m.

É tirado de acordo com a tabela. 22.15 do Manual do Projetista (entrada pelo diâmetro equivalente de e velocidade do ar v).

l - comprimento da seção, m.

Vsh - coeficiente que leva em consideração a rugosidade da superfície interna do canal do duto (para aço Vsh = 1, para canais em parede de tijolo Vsh = 1,36). É tirado de acordo com a tabela. 22.12 do Manual do Designer.

7) Determine a perda de pressão nas resistências locais pela fórmula:

onde ∑ζ é a soma dos coeficientes de resistências locais do local, tomadas de acordo com o Designer Handbook;

pD - pressão dinâmica, Pa.

Determine a perda total de pressão na área calculada

9) Determine a perda de pressão no sistema pela fórmula:

onde N é o número de seções da rodovia.

p - perda de pressão em equipamentos de ventilação.

10) Ligamos os ramos, começando pelo ramo mais longo. A perda de pressão no ramal é igual à perda de pressão na linha da seção periférica até o ponto comum com o ramal:

A discrepância entre as perdas de pressão ao longo dos ramais dos dutos de ar não deve ultrapassar 10% das perdas de pressão nas seções paralelas da linha. Se durante o cálculo se verificar que alterando o diâmetro não é possível equalizar as perdas, então instalamos os diafragmas, as válvulas borboleta ou equalizamos com grades (grades do tipo P e PP são ajustáveis).

O cálculo aerodinâmico do sistema P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 estão resumidos nas tabelas No. 6-16. Após o cálculo, seções dos dutos de ar são aplicadas aos diagramas com a indicação dos custos.

6,2 Cálculo aerodinâmico de sistemas de ventilação com indução natural do movimento do ar.

No cálculo de um sistema de ventilação natural, é necessário que as perdas no sistema sejam menores que a pressão criada pela diferença de densidade (pressão disponível).

Ao fazer o cálculo, tentamos manter uma discrepância de 5-10% entre a perda de pressão no sistema e a pressão disponível, mas se for necessário aumentar as perdas no sistema, então usamos grades ajustáveis.

A pressão disponível é calculada pela fórmula:

onde ρн, ρв - densidade do ar em tн e tв, respectivamente (o cálculo é realizado à temperatura do ar exterior tн = 5 о C);

h é a altura da coluna de ar, m.

A altura da coluna de ar depende da presença ou ausência de um sistema de fornecimento de ventilação em uma determinada sala:

- se a sala tiver um sistema de ventilação de alimentação, a altura da coluna de ar é igual à distância do meio da altura da sala à boca do duto de exaustão;

- se houver apenas um sistema de exaustão na sala, a altura da coluna de ar é igual à distância do meio do orifício de exaustão

para a boca do tubo de exaustão.

O cálculo do sistema de ventilação com impulso natural é realizado na seguinte ordem:

1) Determine a rodovia. Para tiragem natural, este será o ramo para o qual a pressão disponível é a menor.

2) A determinação da secção das condutas é efectuada da mesma forma que o sistema mecânico de alimentação.

3) Calculamos os restantes ramos da mesma forma que a rede, comparando a discrepância com a pressão disponível.

7. SELEÇÃO DE EQUIPAMENTO DE VENTILAÇÃO

7.1. Seleção de grades fixas com venezianas.

O papel da entrada de ar é realizado por grades venezianas do tipo STD. Eles são montados em um orifício na parede da câmara de ventilação. Tal solução construtiva do dispositivo de admissão de ar não contradiz os requisitos sanitários e higiênicos, uma vez que não há poluentes externos próximos a ele. A aspiração do ar é efectuada de acordo com os requisitos, segundo os quais os dispositivos de aspiração não devem estar a menos de 2 m do nível do solo.

A seleção é feita na seguinte ordem:

1) para uma determinada taxa de fluxo de ar, selecione uma ou mais grades com uma área livre total

onde v é a velocidade recomendada de movimento do ar na seção da rede. É considerado igual a 2 - 6 m / s;

Ltot - vazão volumétrica de ar que passa pela grade, m 3 / h.

f = 13386 / (3600 4) = 0,93 m 2

O número de grades é determinado como

onde f1 é a área da seção transversal livre de uma rede, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 pcs.

uma grade do tipo STD 302 foi adotada com uma área transversal livre f1 = 0,183 m 2

2) Esclarecemos a velocidade pela fórmula

onde ffact é a área da seção transversal total real, m 2.

v = 13386 / (3600 0,915) = 4 m / s

3) Calculamos a perda de pressão nas grades pela fórmula:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

onde ζ é o coeficiente de resistência local. Para grades do tipo STD é 1,2.

ρ é a densidade do ar externo durante o período frio do ano a uma temperatura de -32 0 C, ρ = 1,48319 kg / m3.

∆p = 1,2 · (1,48319 · 4 2) / 2 = 14,2 Pa.

Seleção de uma grade de veneziana fixa. Tabela 17

Nº do sistema	L, m 3 / h	Marca	número	Tamanho, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Seleção de filtro

1) Seleção de filtros para o sistema P1 (fornecimento para o auditório):

O número de células de filtro é determinado pela fórmula:

onde L é a taxa de fluxo volumétrico de ar fornecido ao corredor - 13386m 3 / h.

Li é a taxa de transferência de uma célula de filtro; para filtros FYaPb, é igual a 1500 m 3 / h. O tamanho de uma célula é 518´518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Resistência aerodinâmica do tipo de célula: ∆p = 150 Pa.

Tabela de seleção de filtro 18

Nº do sistema	L, m 3 / h	Marca	Tamanho, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Seleção da válvula de ar isolada.

O amortecedor de ar isolado é projetado para evitar perda de calor excessiva quando o sistema de ventilação não está funcionando. O tipo de amortecedor, as dimensões gerais e a área da seção transversal livre para a passagem de ar são selecionados de acordo com uma determinada taxa de fluxo.

Método de seleção de amortecedores:

1) para uma determinada vazão de ar, o tipo de amortecedor e a área da seção transversal livre são selecionados de acordo com a tabela.

2) Determine a velocidade do movimento do ar na área residencial

válvula de acordo com a fórmula:

v = 13386 / (3600 1,48) = 2,5 m / s;

Estágio um

Inclui o cálculo aerodinâmico dos sistemas de ar condicionado ou ventilação mecânicos, que inclui uma série de operações sequenciais. É elaborado um diagrama axonométrico que inclui a ventilação: tanto de alimentação como de exaustão, e é preparado para o cálculo.

As dimensões da área da seção transversal dos dutos de ar são determinadas em função do tipo: redondo ou retangular.

Formação do esquema

O diagrama é desenhado em perspectiva com escala de 1: 100. Indica os pontos com os dispositivos de ventilação localizados e o consumo de ar que passa por eles.

Aqui você deve decidir sobre o tronco - a linha principal com base na qual todas as operações são realizadas. É uma cadeia de seções conectadas em série, com maior carga e comprimento máximo.

Ao construir uma rodovia, você deve prestar atenção ao sistema que está sendo projetado: abastecimento ou exaustão.

Fornecem

Aqui, a linha de faturamento é construída a partir da distribuidora de ar mais distante e com maior consumo. Ele passa por elementos de suprimento, como dutos de ar e unidades de tratamento de ar, até o ponto em que o ar é aspirado. Se o sistema for atender a vários andares, o distribuidor de ar fica no último.

Escape

Está sendo construída uma linha desde o exaustor mais remoto, que maximiza o consumo da vazão de ar, passando pela linha principal até a instalação da coifa e posteriormente até o poço por onde o ar é liberado.

Se a ventilação for planejada para vários níveis e a instalação da coifa for localizada no telhado ou sótão, a linha de cálculo deve partir do dispositivo de distribuição de ar do piso inferior ou subsolo, também incluído no sistema. Se o capô for instalado no porão, a partir do dispositivo de distribuição de ar do último andar.

Toda a linha de cálculo é dividida em segmentos, cada um deles é uma seção do duto com as seguintes características:

• duto de seção transversal uniforme;
• de um material;
• com consumo de ar constante.

A próxima etapa é numerar os segmentos. Ele começa com o dispositivo de exaustão ou distribuidor de ar mais distante, cada um com um número separado. A direção principal - a rodovia é destacada com uma linha em negrito.

Além disso, com base em um diagrama axonométrico para cada segmento, seu comprimento é determinado, levando em consideração a escala e o consumo de ar. Este último é a soma de todos os valores do fluxo de ar consumido fluindo pelos ramais adjacentes à linha. O valor do indicador obtido como resultado da soma sequencial deve aumentar gradualmente.

Determinação dos valores dimensionais das seções transversais do duto de ar

Produzido com base em indicadores como:

• consumo de ar no segmento;
• os valores normativos recomendados para a velocidade do fluxo de ar são: nas rodovias - 6m / s, nas minas de captação de ar - 5m / s.

É calculado o valor dimensional preliminar do duto no segmento, que é aproximado do padrão mais próximo. Se um duto retangular for selecionado, os valores são selecionados com base nas dimensões dos lados, a proporção entre os quais não é mais do que 1 para 3.

Tipos de dutos

Os dutos de ar são elementos do sistema responsáveis ​​pela transferência de exaustão e ar fresco. Inclui tubos cônicos principais, curvas e meias curvas, bem como uma variedade de adaptadores. Eles diferem em material e forma seccional.

A área de aplicação e as especificações do movimento do ar dependem do tipo de duto de ar. Existe a seguinte classificação de material:

1. Aço - dutos de ar rígidos com paredes espessas.
2. Alumínio - flexível, com paredes finas.
3. Plástico.
4. Pano.

Em termos de forma, as seções são divididas em seções redondas de diferentes diâmetros, quadradas e retangulares.

Estágio dois

Os números de arrasto aerodinâmico são calculados aqui. Depois de escolher as seções transversais padrão dos dutos de ar, o valor da taxa de fluxo de ar no sistema é especificado.

Cálculo da perda de pressão de atrito

A próxima etapa é determinar a perda de pressão de fricção específica com base em dados tabulares ou nomogramas.Em alguns casos, uma calculadora pode ser útil para determinar indicadores com base em uma fórmula que permite calcular com um erro de 0,5 por cento. Para calcular o valor total do indicador que caracteriza a perda de pressão em toda a seção, você precisa multiplicar seu indicador específico pelo comprimento. Nesta fase, o fator de correção de rugosidade também deve ser levado em consideração. Depende da magnitude da rugosidade absoluta de um determinado material de duto, bem como da velocidade.

Calculando o indicador de pressão dinâmica em um segmento

Aqui, um indicador que caracteriza a pressão dinâmica em cada seção é determinado com base nos valores:

• taxa de fluxo de ar no sistema;
• a densidade da massa de ar em condições padrão, que é 1,2 kg / m3.

Determinação dos valores das resistências locais nas seções

Eles podem ser calculados com base nos coeficientes de resistência local. Os valores obtidos são resumidos em uma forma tabular, que inclui os dados de todas as seções, e não apenas de segmentos retos, mas também de vários acessórios. O nome de cada elemento é inserido na tabela, os respectivos valores e características também são indicados ali, de acordo com os quais o coeficiente de resistência local é determinado. Esses indicadores podem ser encontrados nos materiais de referência relevantes para a seleção de equipamentos para unidades de ventilação.

Na presença de um grande número de elementos no sistema ou na ausência de determinados valores dos coeficientes, é utilizado um programa que permite realizar rapidamente operações pesadas e otimizar o cálculo como um todo. O valor total da resistência é determinado como a soma dos coeficientes de todos os elementos do segmento.

Cálculo de perdas de pressão em resistências locais

Tendo calculado o valor total final do indicador, procedem ao cálculo das perdas de pressão nas áreas analisadas. Após o cálculo de todos os segmentos da linha principal, somam-se os números obtidos e determina-se o valor total da resistência do sistema de ventilação.

Informação geral

O cálculo aerodinâmico é uma técnica para determinar as dimensões da seção transversal dos dutos de ar para nivelar as perdas de pressão, manter a velocidade do movimento e o volume de projeto do ar bombeado.

Com o método de ventilação natural, a pressão necessária é fornecida inicialmente, mas a seção transversal deve ser determinada. Isso se deve à ação de forças gravitacionais que induzem as massas de ar a serem atraídas para a sala a partir dos dutos de ventilação. Com o método mecânico, o ventilador funciona, sendo necessário calcular a pressão do gás, bem como a área da seção transversal do duto. São utilizadas as velocidades máximas dentro do duto de ventilação.

Para simplificar a técnica, as massas de ar são consideradas líquidas com compressão de zero por cento. Na prática, isso é verdade, pois na maioria dos sistemas a pressão é mínima. É formado apenas pela resistência local, quando colide com as paredes dos dutos de ar, bem como nos locais onde a área muda. Isso foi confirmado por numerosos experimentos realizados de acordo com o método descrito em GOST 12.3.018-79 “Sistema de Padrões de Segurança Ocupacional (SSBT). Sistemas de ventilação. Métodos de teste aerodinâmico ".

A técnica envolve a seleção da área e forma da seção para cada seção do sistema de ventilação. Se tomarmos como um todo, então a definição de perdas será condicional, não correspondendo à imagem real. Além do movimento em si, a injeção também é calculada.

Os cálculos aerodinâmicos dos dutos de ventilação são realizados com um número diferente de dados conhecidos. Em um caso, o cálculo começa do zero e, no outro, mais da metade dos parâmetros iniciais já são conhecidos.

Estágio três: ligando ramos

Depois de efetuados todos os cálculos necessários, é necessário ligar vários ramos.Se o sistema atender a um nível, as ramificações que não estão incluídas no tronco serão conectadas. O cálculo é executado na mesma ordem que para a linha principal. Os resultados são registrados em uma tabela. Em edifícios de vários andares, ramos de piso em níveis intermediários são usados ​​para ligação.

Critérios de ligação

Aqui, os valores da soma das perdas são comparados: pressão ao longo das seções a serem conectadas a uma linha conectada em paralelo. É necessário que o desvio não seja superior a 10 por cento. Se for constatado que a discrepância é maior, então a vinculação pode ser realizada:

• selecionando as dimensões apropriadas para a seção transversal dos dutos de ar;
• instalando em ramos de diafragmas ou válvulas borboleta.

Às vezes, para realizar esses cálculos, você só precisa de uma calculadora e alguns livros de referência. Se for necessário realizar um cálculo aerodinâmico da ventilação de grandes edifícios ou instalações industriais, será necessário um programa apropriado. Isso permitirá que você determine rapidamente as dimensões das seções, as perdas de pressão em seções individuais e em todo o sistema como um todo.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow O vídeo não pode ser carregado: Projeto do sistema de ventilação. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

O principal requisito para todos os tipos de sistemas de ventilação é garantir a frequência ideal de troca de ar em salas ou áreas de trabalho específicas. Levando em consideração este parâmetro, é dimensionado o diâmetro interno da conduta e selecionada a potência do ventilador. Para garantir a eficiência necessária do sistema de ventilação, é realizado o cálculo das perdas de pressão nas condutas, dados estes que são tidos em consideração na determinação das características técnicas dos ventiladores. As taxas de fluxo de ar recomendadas são mostradas na Tabela 1.

Método de velocidades admissíveis

Ao calcular a rede de dutos de ar usando o método de velocidades permitidas, a velocidade de ar ideal é considerada como os dados iniciais (ver tabela). Em seguida, a seção necessária do duto e a perda de pressão nele são consideradas.

Procedimento para cálculo aerodinâmico de dutos de ar usando o método de velocidades permitidas:

1. Desenhe um diagrama do sistema de distribuição de ar. Para cada seção do duto, indique a duração e a quantidade de ar que passa em 1 hora.
2. Começamos o cálculo a partir das áreas mais distantes e carregadas do ventilador.
3. Sabendo a velocidade do ar ideal para uma determinada sala e o volume de ar que passa pelo duto em 1 hora, determinamos o diâmetro (ou seção) apropriado do duto.
4. Calculando a perda de pressão de atrito Ptr.
5. De acordo com os dados tabulares, determinamos a soma das resistências locais Q e calcular a perda de pressão para resistência local z.
6. A pressão disponível para os próximos ramais da rede de distribuição de ar é determinada como a soma das perdas de pressão nos trechos localizados antes deste ramal.

No processo de cálculo, é necessário vincular de forma consistente todos os ramos da rede, equiparando a resistência de cada ramo à resistência do ramo mais carregado. Isso é feito usando diafragmas. Eles são instalados em seções de dutos de ar com carga leve, aumentando a resistência.

Aba. Não. 1. Velocidade do ar recomendada para salas diferentes

Encontro	Requisito básico
	Silêncio	Min. perda de cabeça
	Canais troncais	Canais principais		Galhos
		Ingresso	de capuz	Ingresso	de capuz
Espaços de vida	3	5	4	3	3
Hotéis	5	7.5	6.5	6	5
Instituições	6	8	6.5	6	5
Restaurantes	7	9	7	7	6
As lojas	8	9	7	7	6

Com base nesses valores, devem ser calculados os parâmetros lineares dos dutos.

Algoritmo para calcular a perda de pressão do ar

O cálculo deve começar com a elaboração de um diagrama do sistema de ventilação com a indicação obrigatória da disposição espacial das condutas de ar, o comprimento de cada troço, grelhas de ventilação, equipamentos complementares de purificação do ar, acessórios técnicos e ventiladores. As perdas são determinadas primeiro para cada linha separada e, em seguida, são somadas.Para uma seção tecnológica separada, as perdas são determinadas usando a fórmula P = L × R + Z, onde P é a perda de pressão do ar na seção calculada, R é as perdas por metro linear da seção, L é o comprimento total de dos dutos de ar na seção, Z são as perdas nas conexões adicionais do sistema de ventilação.

Para calcular a perda de pressão em um duto circular, a fórmula Ptr é usada. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X é o coeficiente tabular de atrito do ar, depende do material do duto de ar, L é o comprimento da seção calculada, d é o diâmetro do duto de ar, V é a taxa de fluxo de ar necessária, Y é a densidade do ar tomando em conta a temperatura, g é a aceleração de queda (livre). Se o sistema de ventilação tiver dutos quadrados, a tabela nº 2 deve ser usada para converter os valores redondos em quadrados.

Aba. No. 2. Diâmetros equivalentes de dutos redondos para quadrados

150	200	250	300	350	400	450	500
250	210	245	275
300	230	265	300	330
350	245	285	325	355	380
400	260	305	345	370	410	440
450	275	320	365	400	435	465	490
500	290	340	380	425	455	490	520	545
550	300	350	400	440	475	515	545	575
600	310	365	415	460	495	535	565	600
650	320	380	430	475	515	555	590	625
700	390	445	490	535	575	610	645
750	400	455	505	550	590	630	665
800	415	470	520	565	610	650	685
850	480	535	580	625	670	710
900	495	550	600	645	685	725
950	505	560	615	660	705	745
1000	520	575	625	675	720	760
1200	620	680	730	780	830
1400	725	780	835	880
1600	830	885	940
1800	870	935	990

A horizontal é a altura do duto quadrado e a vertical é a largura. O valor equivalente da seção circular está na interseção das linhas.

As perdas de pressão de ar nas curvas são tiradas da tabela no. 3.

Aba. No. 3. Perda de pressão nas curvas

Para determinar a perda de pressão nos difusores, os dados da Tabela 4 são usados.

Aba. No. 4. Perda de pressão em difusores

A Tabela 5 fornece um diagrama geral de perdas em uma seção reta.

Aba. No. 5. Diagrama de perdas de pressão de ar em dutos de ar retos

Todas as perdas individuais nesta seção do duto são somadas e corrigidas com a tabela nº 6. Guia. No. 6. Cálculo da diminuição da pressão de fluxo em sistemas de ventilação

Durante o projeto e os cálculos, os regulamentos existentes recomendam que a diferença na magnitude das perdas de pressão entre as seções individuais não exceda 10%. O ventilador deve ser instalado na área do sistema de ventilação com maior resistência, os dutos de ar mais distantes devem ter a menor resistência. Caso essas condições não sejam atendidas, é necessário alterar o layout dos dutos de ar e dos equipamentos adicionais, atendendo aos requisitos das disposições.
Quando o ar se move em sistemas de ventilação, ocorre perda de energia, que geralmente é expressa em quedas de pressão do ar em certas seções do sistema e no sistema como um todo. O cálculo aerodinâmico é realizado a fim de

determinar as dimensões da seção transversal das seções da rede.

Neste último caso, a seleção das dimensões da seção transversal dos dutos de ar, em regra, é realizada de acordo com as velocidades máximas do ar admissíveis.

O cálculo aerodinâmico do sistema de ventilação consiste em duas etapas: o cálculo das seções da direção principal - a linha principal e a ligação de todas as outras seções do sistema.

O cálculo é executado na seguinte seqüência.

1. Determine as cargas das seções individuais do projeto. Para isso, o sistema é dividido em seções distintas. A seção calculada é caracterizada por um fluxo de ar constante ao longo do comprimento. As camisetas servem como limites entre as seções individuais.

Os custos estimados dos troços são determinados somando os custos dos ramos individuais, começando pelos troços periféricos. As taxas de fluxo e o comprimento de cada seção indicam o diagrama axonométrico do sistema calculado.

2. A direção principal (principal) é selecionada, para a qual a cadeia mais estendida de seções calculadas localizadas sequencialmente é identificada. Com a mesma extensão das rodovias, a mais carregada é escolhida como a de projeto.

3. A numeração dos trechos da rodovia geralmente começa com um trecho com menor vazão. O consumo, o comprimento e os resultados dos cálculos subsequentes são inseridos na tabela. cálculo aerodinâmico.

4. Dadas as velocidades do movimento do ar nos rios e a taxa de fluxo de ar na área, a seção transversal do duto de ar é determinada:

A velocidade é calculada conforme você se aproxima do ventilador.

5. determine o diâmetro d, mm, a velocidade real do movimento do ar nesse fato, m / s, a perda de pressão específica devido ao atrito R, Pa / me a perda de pressão total ao longo do comprimento Rl.Se o material do duto for diferente do aço, então um fator de correção n é introduzido dependendo do material do duto usado:

Para dutos redondos:

Para dutos retangulares:

6. Em seguida, a perda de pressão para resistências locais é determinada. para cada seção, todas as resistências locais são escritas separadamente e somadas por seções. Deve-se lembrar que as resistências locais dos tês devem ser atribuídas à área de menor carga.

7. A perda de pressão DР, Pa, na seção do duto é determinada pela fórmula:

DP = Rnl + Z,

onde R é a perda de pressão específica por 1 m do duto de aço, Pa / m;

Z - perda de pressão nas resistências locais;

n- correção para rugosidade das paredes do duto É feita em função do material do duto

8. A perda de pressão nas resistências locais Z, Pa, é calculada pela fórmula

onde Р д - pressão de ar dinâmica na área, Pa

Sx - a soma dos coeficientes de resistência local

r - densidade do ar, kg / m 3;

u é a velocidade do movimento do ar no duto, m / s.

9. A perda total de pressão no sistema é igual à soma das perdas ao longo da linha e no equipamento de ventilação:

DR = S (Rnl + Z) mágico

Para sistemas com indução mecânica de movimento de ar, a pressão do ventilador necessária é determinada a partir do valor da perda total de pressão no sistema. Os resultados do cálculo são inseridos na tabela.

10. É efectuada a ligação dos restantes troços (ramos), começando pelos ramos mais compridos. O método de ligação de ramos é semelhante ao cálculo de seções da direção principal. Ao ligar um ramal, as perdas de pressão calculadas anteriormente na linha principal e os diâmetros dos dutos de ar não podem ser recalculados:

P rasp.out = S (Rnl + Z) paralelo uch

As dimensões das seções transversais dos ramos são consideradas selecionadas se a discrepância relativa de perdas em seções paralelas não exceder 15%:

Comentários:

• Dados iniciais para cálculos
• Onde começar? Ordem de cálculo

O coração de qualquer sistema de ventilação com fluxo de ar mecânico é o ventilador, que cria esse fluxo nos dutos. A potência do ventilador depende diretamente da pressão que deve ser criada na saída dela, e para determinar a magnitude dessa pressão é necessário calcular a resistência de todo o sistema de canais.

Para calcular a perda de pressão, você precisa do layout e das dimensões do duto e equipamentos adicionais.

Dados iniciais para cálculos

Quando o diagrama do sistema de ventilação é conhecido, as dimensões de todos os dutos de ar são selecionadas e equipamentos adicionais são determinados, o diagrama é representado em uma projeção isométrica frontal, ou seja, uma vista em perspectiva. Se for realizado de acordo com as normas vigentes, todas as informações necessárias ao cálculo ficarão visíveis nos desenhos (ou croquis).

1. Com a ajuda de plantas baixas, você pode determinar os comprimentos das seções horizontais dos dutos de ar. Se, no diagrama axonométrico, forem colocadas as marcas de elevação por onde passam os canais, então o comprimento das seções horizontais também será conhecido. Caso contrário, serão necessárias seções do edifício com vias estabelecidas de dutos de ar. E, como último recurso, quando não houver informações suficientes, esses comprimentos deverão ser determinados por meio de medições no local de instalação.
2. O diagrama deve mostrar com a ajuda de símbolos todos os equipamentos adicionais instalados nos canais. Podem ser diafragmas, amortecedores motorizados, amortecedores de incêndio, bem como dispositivos de distribuição ou exaustão de ar (grades, painéis, guarda-chuvas, difusores). Cada peça desse equipamento cria resistência no trajeto do fluxo de ar, que deve ser levada em consideração no cálculo.
3. De acordo com os padrões do diagrama, as taxas de fluxo de ar e os tamanhos dos canais devem ser indicados ao lado das imagens convencionais dos dutos de ar. Estes são os parâmetros de definição para cálculos.
4. Todos os elementos em forma e ramificados também devem ser refletidos no diagrama.

Se tal diagrama não existir em papel ou em formato eletrônico, você terá que desenhá-lo pelo menos em uma versão aproximada, você não pode prescindir dele durante o cálculo.

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Onde começar?

Diagrama de perda de carga por metro de duto.

Muitas vezes você tem que lidar com esquemas de ventilação bastante simples, nos quais existe um duto de ar do mesmo diâmetro e nenhum equipamento adicional. Esses circuitos são calculados de forma bastante simples, mas e se o circuito for complexo com muitos ramos? De acordo com o método de cálculo das perdas de pressão em dutos de ar, descrito em várias publicações de referência, é necessário determinar o ramal mais longo do sistema ou o ramal com maior resistência. Raramente é possível descobrir tal resistência a olho nu, portanto, é comum calcular ao longo do ramo mais longo. Em seguida, a partir dos valores das vazões de ar indicados no diagrama, todo o ramal é dividido em seções de acordo com esta característica. Como regra, os custos mudam após a ramificação (tees) e ao dividir é melhor focar neles. Existem outras opções, por exemplo, grades de alimentação ou exaustão embutidas diretamente no duto principal. Se isso não for mostrado no diagrama, mas houver tal rede, será necessário calcular a taxa de fluxo depois dela. As seções são numeradas a partir da mais distante do leque.

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Ordem de cálculo

A fórmula geral para calcular a perda de pressão nos dutos para todo o sistema de ventilação é a seguinte:

H B = ∑ (Rl + Z), onde:

• H B - perda de pressão em todo o sistema de dutos, kgf / m²;
• R - resistência ao atrito de 1 m de duto de ar de seção equivalente, kgf / m²;
• l é o comprimento da seção, m;
• Z é o valor da pressão perdida pelo fluxo de ar nas resistências locais (elementos moldados e equipamentos adicionais).

Nota: o valor da área da secção transversal da conduta envolvida no cálculo é considerado inicialmente para a forma circular da conduta. A resistência ao atrito para dutos retangulares é determinada pela área da seção transversal equivalente a um redondo.

O cálculo começa no site mais distante número 1, vai para o segundo site e assim por diante. Os resultados dos cálculos para cada seção são somados, o que é indicado pelo sinal matemático da soma na fórmula de cálculo. O parâmetro R depende do diâmetro do canal (d) e da pressão dinâmica nele (P d), e esta, por sua vez, depende da velocidade do fluxo de ar. O coeficiente de rugosidade absoluta da parede (λ) é tradicionalmente considerado como para um duto de ar feito de aço galvanizado e é de 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Não faz sentido usar esta fórmula no processo de cálculo das perdas de pressão, uma vez que os valores de R para várias velocidades e diâmetros do ar já foram calculados e são valores de referência (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - livros de referência). Portanto, basta encontrar esses valores de acordo com as condições específicas de movimentação das massas de ar e substituí-los na fórmula. Outro indicador, a pressão dinâmica P d, que está associada ao parâmetro R e participa do cálculo posterior das resistências locais, também é um valor de referência. Devido a essa relação entre os dois parâmetros, eles são listados juntos nas tabelas de referência.

O valor Z de perdas de pressão em resistências locais é calculado pela fórmula:

Z = ∑ξ P d.

O sinal de soma significa que você precisa adicionar os resultados do cálculo para cada uma das resistências locais em uma determinada seção. Além dos parâmetros já conhecidos, a fórmula contém o coeficiente ξ. Seu valor é adimensional e depende do tipo de resistência local. Os valores dos parâmetros para muitos elementos dos sistemas de ventilação são calculados ou determinados empiricamente, portanto, eles estão na literatura de referência.Os coeficientes de resistência locais dos equipamentos de ventilação são frequentemente indicados pelos próprios fabricantes, tendo determinado seus valores experimentalmente na produção ou em um laboratório.

Tendo calculado o comprimento da seção No. 1, o número e tipo de resistências locais, todos os parâmetros devem ser corretamente determinados e substituídos nas fórmulas de cálculo. Tendo recebido o resultado, vá para a segunda seção e mais adiante, para o próprio leque. Ao mesmo tempo, não se deve esquecer o trecho do duto de ar, que já está localizado atrás da unidade de ventilação, pois a pressão do ventilador deve ser suficiente para vencer sua resistência.

Tendo terminado os cálculos ao longo do ramo mais longo, eles fazem os mesmos cálculos ao longo do ramo vizinho, depois ao longo do próximo e assim por diante até o final. Normalmente, todos esses ramos têm muitas áreas comuns, portanto, os cálculos serão mais rápidos. O propósito de determinar as perdas de pressão em todos os ramais é a sua coordenação comum, pois o ventilador deve distribuir seu fluxo uniformemente por todo o sistema. Ou seja, idealmente, a perda de pressão em um ramo não deve diferir do outro em mais de 10%. Em termos simples, isso significa que o galho mais próximo do leque deve ter a resistência mais alta e o galho mais distante deve ter a mais baixa. Caso contrário, recomenda-se voltar ao recálculo dos diâmetros das condutas de ar e das velocidades do ar nas mesmas.

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A resistência à passagem de ar em um sistema de ventilação é determinada principalmente pela velocidade do movimento do ar nesse sistema. Conforme a velocidade aumenta, também aumenta a resistência. Este fenômeno é denominado perda de pressão. A pressão estática gerada pelo ventilador provoca movimento de ar no sistema de ventilação, que possui certa resistência. Quanto maior for a resistência de tal sistema, menor será o fluxo de ar transportado pelo ventilador. O cálculo das perdas por atrito do ar em dutos de ar, bem como a resistência dos equipamentos da rede (filtro, silenciador, aquecedor, válvula, etc.) podem ser realizados utilizando as tabelas e diagramas correspondentes especificados no catálogo. A queda total de pressão pode ser calculada somando os valores de resistência de todos os elementos do sistema de ventilação.

Determinação da velocidade do movimento do ar em dutos de ar:

Possíveis erros e consequências

A seção transversal dos dutos de ar é selecionada de acordo com as tabelas, onde são indicadas as dimensões unificadas, dependendo da pressão dinâmica e da velocidade do movimento. Muitas vezes, projetistas inexperientes arredondam os parâmetros de velocidade / pressão para baixo, daí a mudança na seção transversal para baixo. Isso pode levar a ruído excessivo ou à incapacidade de passar o volume de ar necessário por unidade de tempo.

Erros também são permitidos na determinação do comprimento do segmento do duto. Isso leva a uma possível imprecisão na seleção do equipamento, bem como a um erro no cálculo da velocidade do gás.

Exemplo de projeto

A parte aerodinâmica, como todo o projeto, requer uma abordagem profissional e atenção cuidadosa aos detalhes de um determinado objeto.

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