Exemples de calcul de calcul aérodynamique des conduits d'air

6.1. Calcul aérodynamique des systèmes de ventilation d'alimentation.

Le calcul aérodynamique est effectué afin de déterminer les dimensions de la section transversale des conduits d'air et des canaux des systèmes de ventilation d'alimentation et d'extraction et de déterminer la pression qui fournit le débit d'air calculé dans toutes les sections des conduits d'air.

Le calcul aérodynamique se compose de deux étapes:

1. Calcul des sections des conduits d'air de la direction principale - autoroutes;

2. Relier les branches.

Le calcul aérodynamique est effectué dans l'ordre suivant:

1) Le système est divisé en sections distinctes. Les longueurs de toutes les sections et leurs coûts sont pris en compte dans le schéma de calcul.

2) La ligne principale est sélectionnée. La branche avec la longueur maximale et la charge maximale est sélectionnée comme autoroute principale.

3) Nous numérotons les tronçons en partant du tronçon le plus éloigné de l'autoroute.

4) Déterminez les dimensions des sections des sections de conception par la formule:

Le choix des dimensions de la section transversale des conduits d'air est effectué en fonction des vitesses d'air optimales. Les vitesses maximales admissibles pour le système de ventilation mécanique d'alimentation sont prises conformément au tableau 3.5.1 de la source [1]:

- pour l'autoroute 8 m / s;

- pour les branches 5 m / s.

5) En fonction de la surface calculée f, les dimensions du conduit sont sélectionnées.

Ensuite, la vitesse est spécifiée à l'aide de la formule:

6) Déterminez la perte de charge par frottement:

où R est la perte de charge spécifique due au frottement, Pa / m.

Il est pris selon le tableau. 22.15 du Designer's Handbook (entrée par diamètre équivalent de et vitesse de l'air v).

l - longueur de section, m.

Vsh - coefficient tenant compte de la rugosité de la surface intérieure du canal du conduit (pour l'acier Vsh = 1, pour les canaux dans les murs en briques Vsh = 1,36). Il est pris selon le tableau. 22.12 du manuel du concepteur.

7) Déterminez la perte de charge dans les résistances locales par la formule:

où ∑ζ est la somme des coefficients de résistances locales du site, prises selon le Designer Handbook;

pD - pression dynamique, Pa.

Déterminez la perte de charge totale dans la zone calculée

9) Déterminez la perte de charge dans le système par la formule:

où N est le nombre de sections de la route.

p - perte de charge dans les équipements de ventilation.

10) Nous lions les branches, en commençant par la plus longue branche. La perte de charge dans la branche est égale à la perte de charge dans la ligne de la section périphérique au point commun avec la branche:

L'écart entre les pertes de charge le long des branches des conduits d'air ne doit pas dépasser 10% des pertes de charge dans les sections parallèles de la ligne. Si pendant le calcul il s'avère qu'en changeant le diamètre il est impossible d'égaliser les pertes, alors nous installons les diaphragmes, les papillons des gaz ou égalisons avec des grilles (les grilles de type P et PP sont réglables).

Les calculs aérodynamiques du système P1, P2, P3, P4, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 sont résumés dans les tableaux n ° 6-16. Après le calcul, des sections des conduits d'air sont appliquées aux diagrammes avec une indication des coûts.

6.2. Calcul aérodynamique des systèmes de ventilation avec induction naturelle du mouvement de l'air.

Lors du calcul d'un système de ventilation naturelle, il est nécessaire que les pertes dans le système soient inférieures à la pression créée par la différence de densité (pression disponible).

Lors du calcul, nous essayons de maintenir un écart de 5 à 10% entre la perte de pression dans le système et la pression disponible, mais s'il est nécessaire d'augmenter les pertes dans le système, nous utilisons des grilles ajustables.

La pression disponible est calculée par la formule:

où ρн, ρв - densité de l'air à tн et tв, respectivement (le calcul est effectué à la température de l'air extérieur tн = 5 ° C);

h est la hauteur de la colonne d'air, m.

La hauteur de la colonne d'air dépend de la présence ou de l'absence d'un système de soufflage dans une pièce donnée:

- si la pièce dispose d'un système de ventilation, la hauteur de la colonne d'air est égale à la distance entre le milieu de la hauteur de la pièce et l'embouchure du conduit d'évacuation;

- s'il n'y a qu'un système d'échappement dans la pièce, la hauteur de la colonne d'air est égale à la distance depuis le milieu du trou d'échappement

à l'embouchure de l'arbre d'échappement.

Le calcul du système de ventilation à impulsion naturelle est effectué dans l'ordre suivant:

1) Déterminez l'autoroute. Pour le tirage naturel, ce sera la branche pour laquelle la pression disponible est la plus petite.

2) La détermination de la section des conduits s'effectue de la même manière que le système mécanique d'alimentation.

3) Nous calculons les branches restantes de la même manière que le réseau, en comparant l'écart avec la pression disponible.

7. SÉLECTION DE L'ÉQUIPEMENT DE VENTILATION

7.1. Sélection de grilles à persiennes fixes.

Le rôle de la prise d'air est assuré par des grilles à persiennes de type STD. Ils sont montés dans un trou dans la paroi de la chambre de ventilation. Une telle solution constructive du dispositif d'admission d'air ne contredit pas les exigences sanitaires et hygiéniques, car il n'y a pas de polluants de l'air extérieur à proximité. L'admission d'air est effectuée conformément aux exigences, selon lesquelles les dispositifs d'admission d'air ne doivent pas être à moins de 2 m du niveau du sol.

La sélection se fait dans l'ordre suivant:

1) pour un débit d'air donné, sélectionnez un ou plusieurs réseaux avec une surface libre totale

où v est la vitesse recommandée du mouvement de l'air dans la section du treillis. Elle est prise égale à 2 - 6 m / s;

Ltot - débit volumétrique de l'air passant à travers la grille, m 3 / h.

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

Le nombre de réseaux est déterminé comme

où f1 est l'aire de la section transversale libre d'un réseau, m 2.

n = 0,93 / 0,183 = 5 pièces.

un réseau de type STD 302 a été adopté avec une section libre f1 = 0,183 m 2

2) Nous clarifions la vitesse par la formule

où ffact est la superficie totale réelle de la section transversale, m 2.

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

3) Nous calculons la perte de charge dans les grilles par la formule:

p = ζ (ρ v 2) / 2,

où ζ est le coefficient de résistance locale. Pour les réseaux de type STD, 1,2.

ρ est la densité de l'air extérieur pendant la période froide de l'année à une température de -32 0 C, ρ = 1,48319 kg / m3.

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

Sélection d'une grille à lamelles fixes. Tableau 17

Système no.	L, m 3 / h	Marque	numéro	Taille, mm
P1-P4	13386	STD-302	5	750´1160

7.2. Sélection de filtre

1) Sélection des filtres pour le système P1 (alimentation de l'auditorium):

Le nombre de cellules de filtre est déterminé par la formule:

où L est le débit volumétrique d'air fourni au hall - 13386m 3 / h.

Li est le débit d'une cellule filtrante; pour les filtres FYaPb, il est égal à 1500 m 3 / h. La taille d'une cellule est de 518´518 mm.

n '= 13386/1500 = 8,9

Résistance aérodynamique du type de cellule: ∆p = 150 Pa.

Tableau de sélection des filtres 18

Système no.	L, m 3 / h	Marque	Taille, mm
P1	13494	FYaPb	518´518
P2	648	FYaPb	518´518
P3	576	FYaPb	518´518
P4	234	FYaPb	518´518

7.3. Sélection de la vanne d'air isolée.

Le registre d'air isolé est conçu pour empêcher une perte de chaleur déraisonnable à un moment où le système de ventilation ne fonctionne pas. Le type de registre, les dimensions hors tout et la section transversale libre pour le passage de l'air sont choisis en fonction d'un débit donné.

Méthode de sélection des amortisseurs:

1) pour un débit d'air donné, le type de registre et la surface de la section libre sont choisis selon le tableau.

2) Déterminez la vitesse de circulation de l'air dans la section habitable

valve selon la formule:

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

Première étape

Cela inclut le calcul aérodynamique des systèmes mécaniques de climatisation ou de ventilation, qui comprend un certain nombre d'opérations séquentielles.Un diagramme axonométrique est établi, qui comprend la ventilation: à la fois alimentation et évacuation, et est préparé pour le calcul.

Les dimensions de la section transversale des conduits d'air sont déterminées en fonction de leur type: rond ou rectangulaire.

Formation du régime

Le diagramme est établi en perspective à une échelle de 1: 100. Il indique les points avec les dispositifs de ventilation localisés et la consommation d'air qui les traverse.

Ici, vous devez décider du tronc - la ligne principale sur la base de laquelle toutes les opérations sont effectuées. C'est une chaîne de sections connectées en série, avec la plus grande charge et une longueur maximale.

Lors de la construction d'une autoroute, vous devez faire attention au système en cours de conception: alimentation ou évacuation.

Fournir

Ici, la ligne de facturation est construite à partir du distributeur aérien le plus éloigné avec la consommation la plus élevée. Il passe à travers des éléments d'alimentation tels que des conduits d'air et des unités de traitement d'air jusqu'au point où l'air est aspiré. Si le système doit desservir plusieurs étages, le distributeur d'air est situé au dernier.

Échappement

Une ligne est en cours de construction à partir du dispositif d'échappement le plus éloigné, qui maximise la consommation de flux d'air, à travers la ligne principale jusqu'à l'installation de la hotte et plus loin vers l'arbre à travers lequel l'air est libéré.

Si la ventilation est prévue sur plusieurs niveaux et que l'installation de la hotte est située sur le toit ou le grenier, la ligne de calcul doit commencer à partir du dispositif de distribution d'air du plancher ou du sous-sol le plus bas, qui est également inclus dans le système. Si la hotte est installée au sous-sol, alors à partir du dispositif de distribution d'air du dernier étage.

La ligne de calcul entière est divisée en segments, chacun d'eux étant une section du conduit avec les caractéristiques suivantes:

• conduit de section transversale uniforme;
• à partir d'un seul matériau;
• avec une consommation d'air constante.

La prochaine étape consiste à numéroter les segments. Cela commence par le dispositif d'échappement ou le distributeur d'air le plus éloigné, chacun étant attribué un numéro distinct. La direction principale - l'autoroute est mise en évidence par une ligne en gras.

De plus, sur la base d'un diagramme axonométrique pour chaque segment, sa longueur est déterminée en tenant compte de l'échelle et de la consommation d'air. Ce dernier est la somme de toutes les valeurs du débit d'air consommé circulant à travers les branches adjacentes à la ligne. La valeur de l'indicateur obtenue à la suite de la sommation séquentielle devrait augmenter progressivement.

Détermination des valeurs dimensionnelles des sections transversales des conduits d'air

Produit sur la base d'indicateurs tels que:

• consommation d'air dans le segment;
• les valeurs normatives recommandées de la vitesse d'écoulement de l'air sont: sur autoroute - 6m / s, dans les mines où l'air est prélevé - 5m / s.

La valeur dimensionnelle préliminaire du conduit sur le segment est calculée, qui est ramenée à la norme la plus proche. Si un conduit rectangulaire est sélectionné, les valeurs sont sélectionnées en fonction des dimensions des côtés, dont le rapport ne dépasse pas 1 à 3.

Types de conduits

Les conduits d'air sont des éléments du système qui sont responsables du transfert de l'air d'échappement et de l'air frais. Il comprend des tuyaux coniques principaux, des coudes et des demi-coudes, ainsi qu'une variété d'adaptateurs. Ils diffèrent par le matériau et la forme de la section.

Le domaine d'application et les spécificités du mouvement de l'air dépendent du type de conduit d'air. Il existe la classification des matériaux suivante:

1. Acier - conduits d'air rigides à paroi épaisse.
2. Aluminium - flexible, à paroi mince.
3. Plastique.
4. Chiffon.

En termes de forme, les sections sont divisées en sections rondes de différents diamètres, carrées et rectangulaires.

Deuxième étape

Les chiffres de traînée aérodynamique sont calculés ici. Après avoir choisi les sections transversales standard des conduits d'air, la valeur du débit d'air dans le système est spécifiée.

Calcul de la perte de charge par frottement

L'étape suivante consiste à déterminer la perte de pression de friction spécifique sur la base de données tabulaires ou de nomogrammes.Dans certains cas, une calculatrice peut être utile pour déterminer des indicateurs basés sur une formule qui vous permet de calculer avec une erreur de 0,5%. Pour calculer la valeur totale de l'indicateur caractérisant la perte de charge sur toute la section, il faut multiplier son indicateur spécifique par la longueur. A ce stade, le facteur de correction de rugosité doit également être pris en compte. Cela dépend de l'ampleur de la rugosité absolue d'un matériau de conduit particulier, ainsi que de la vitesse.

Calcul de l'indicateur de pression dynamique sur un segment

Ici, un indicateur caractérisant la pression dynamique dans chaque section est déterminé en fonction des valeurs:

• débit d'air dans le système;
• la densité de la masse d'air dans les conditions standard, qui est de 1,2 kg / m3.

Détermination des valeurs des résistances locales dans les sections

Ils peuvent être calculés sur la base des coefficients de résistance locale. Les valeurs obtenues sont résumées sous forme de tableau, qui comprend les données de toutes les sections, et non seulement des segments droits, mais également de plusieurs raccords. Le nom de chaque élément est inscrit dans le tableau, les valeurs et caractéristiques correspondantes y sont également indiquées, en fonction desquelles le coefficient de résistance locale est déterminé. Ces indicateurs se trouvent dans les matériaux de référence pertinents pour la sélection des équipements pour les unités de ventilation.

En présence d'un grand nombre d'éléments dans le système ou en l'absence de certaines valeurs des coefficients, un programme est utilisé qui vous permet d'effectuer rapidement des opérations lourdes et d'optimiser le calcul dans son ensemble. La valeur de résistance totale est déterminée comme la somme des coefficients de tous les éléments du segment.

Calcul des pertes de charge aux résistances locales

Après avoir calculé la valeur totale finale de l'indicateur, ils procèdent au calcul des pertes de charge dans les zones analysées. Après avoir calculé tous les segments de la ligne principale, les nombres obtenus sont additionnés et la valeur totale de la résistance du système de ventilation est déterminée.

informations générales

Le calcul aérodynamique est une technique permettant de déterminer les dimensions de la section transversale des conduits d'air pour niveler les pertes de charge, maintenir la vitesse de déplacement et le volume de conception d'air pompé.

Avec la méthode de ventilation naturelle, la pression requise est donnée initialement, mais la section doit être déterminée. Cela est dû à l'action des forces gravitationnelles qui induisent l'aspiration des masses d'air dans la pièce à partir des gaines de ventilation. Avec la méthode mécanique, le ventilateur fonctionne et il est nécessaire de calculer la pression du gaz, ainsi que la section transversale du conduit. Les vitesses maximales à l'intérieur du conduit de ventilation sont utilisées.

Pour simplifier la technique, les masses d'air sont considérées comme liquides avec une compression de zéro pour cent. En pratique, cela est vrai, car dans la plupart des systèmes, la pression est minimale. Il se forme uniquement à partir d'une résistance locale, lorsqu'il entre en collision avec les parois des conduits d'air, ainsi qu'aux endroits où la zone change. Cela a été confirmé par de nombreuses expériences réalisées selon la méthode décrite dans GOST 12.3.018-79 «Système de normes de sécurité au travail (SSBT). Systèmes de ventilation. Méthodes d'essai aérodynamique ".

La technique implique la sélection de la zone et de la forme de la section pour chaque section du système de ventilation. Si nous la prenons dans son ensemble, alors la définition des pertes sera conditionnelle et ne correspondra pas à l'image réelle. En plus du mouvement lui-même, l'injection est également calculée.

Les calculs aérodynamiques des conduits de ventilation sont effectués avec un nombre différent de données connues. Dans un cas, le calcul part de zéro, et dans l'autre, plus de la moitié des paramètres initiaux sont déjà connus.

Troisième étape: relier les branches

Lorsque tous les calculs nécessaires ont été effectués, il est nécessaire de relier plusieurs branches.Si le système dessert un niveau, les branches qui ne sont pas incluses dans le tronc sont connectées. Le calcul est effectué dans le même ordre que pour la ligne principale. Les résultats sont enregistrés dans un tableau. Dans les bâtiments à plusieurs étages, des branches de plancher aux niveaux intermédiaires sont utilisées pour la liaison.

Critères de liaison

Ici, les valeurs de la somme des pertes sont comparées: pression le long des tronçons à relier à une ligne connectée en parallèle. Il est nécessaire que l'écart ne dépasse pas 10%. S'il s'avère que l'écart est plus grand, alors la liaison peut être effectuée:

• en sélectionnant les dimensions appropriées pour la section transversale des conduits d'air;
• en installant sur des branches de diaphragmes ou de vannes papillon.

Parfois, pour effectuer de tels calculs, vous avez juste besoin d'une calculatrice et de quelques livres de référence. S'il est nécessaire d'effectuer un calcul aérodynamique de la ventilation de grands bâtiments ou de locaux industriels, un programme approprié sera nécessaire. Il vous permettra de déterminer rapidement les dimensions des sections, les pertes de charge à la fois dans les sections individuelles et dans l'ensemble du système dans son ensemble.

https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow Impossible de charger la vidéo: conception du système de ventilation. (https://www.youtube.com/watch?v=v6stIpWGDow)

La principale exigence pour tous les types de systèmes de ventilation est d'assurer la fréquence optimale des échanges d'air dans les pièces ou les zones de travail spécifiques. En tenant compte de ce paramètre, le diamètre intérieur du conduit est conçu et la puissance du ventilateur est sélectionnée. Afin de garantir l'efficacité requise du système de ventilation, le calcul des pertes de charge dans les conduits est effectué, ces données sont prises en compte lors de la détermination des caractéristiques techniques des ventilateurs. Les débits d'air recommandés sont indiqués dans le tableau 1.

Méthode des vitesses admissibles

Lors du calcul du réseau de conduits d'air à l'aide de la méthode des vitesses admissibles, la vitesse optimale de l'air est prise comme donnée initiale (voir tableau). Ensuite, la section requise du conduit et la perte de charge dans celui-ci sont prises en compte.

Procédure de calcul aérodynamique des conduits d'air en utilisant la méthode des vitesses admissibles:

1. Dessinez un schéma du système de distribution d'air. Pour chaque section du conduit, indiquez la longueur et la quantité d'air passant en 1 heure.
2. Nous commençons le calcul à partir des zones les plus éloignées et les plus chargées du ventilateur.
3. Connaissant la vitesse optimale de l'air pour une pièce donnée et le volume d'air traversant le conduit en 1 heure, nous déterminons le diamètre (ou la section) approprié du conduit.
4. Calcul de la perte de charge par frottement Ptr.
5. D'après les données tabulaires, nous déterminons la somme des résistances locales Q et calculez la perte de charge pour la résistance locale z.
6. La pression disponible pour les branches suivantes du réseau de distribution d'air est déterminée comme la somme des pertes de charge dans les sections situées avant cette branche.

Dans le processus de calcul, il est nécessaire de relier de manière cohérente toutes les branches du réseau, en assimilant la résistance de chaque branche à la résistance de la branche la plus chargée. Cela se fait à l'aide de diaphragmes. Ils sont installés sur des sections légèrement chargées de conduits d'air, ce qui augmente la résistance.

Languette. N ° 1. Vitesse de l'air recommandée pour différentes pièces

Rendez-vous	Exigence de base
	Silence	Min. perte de tête
	Canaux de coffre	Principaux canaux		Branches
		Afflux	capuche	Afflux	capuche
Espaces de vie	3	5	4	3	3
Hôtels	5	7.5	6.5	6	5
Les institutions	6	8	6.5	6	5
Restaurants	7	9	7	7	6
Les magasins	8	9	7	7	6

Sur la base de ces valeurs, les paramètres linéaires des conduits doivent être calculés.

Algorithme de calcul de la perte de pression d'air

Le calcul doit commencer par l'élaboration d'un schéma du système de ventilation avec l'indication obligatoire de la disposition spatiale des conduits d'air, de la longueur de chaque section, des grilles de ventilation, des équipements supplémentaires pour la purification de l'air, des équipements techniques et des ventilateurs. Les pertes sont déterminées d'abord pour chaque ligne distincte, puis elles sont additionnées.Pour une section technologique distincte, les pertes sont déterminées à l'aide de la formule P = L × R + Z, où P est la perte de pression d'air dans la section calculée, R est les pertes par mètre linéaire de la section, L est la longueur totale de les conduits d'air dans la section, Z est les pertes dans les raccords supplémentaires du système de ventilation.

Pour calculer la perte de charge dans un conduit circulaire, la formule Ptr est utilisée. = (L / d × X) × (Y × V) / 2g. X est le coefficient tabulaire de frottement de l'air, dépend du matériau du conduit d'air, L est la longueur de la section calculée, d est le diamètre du conduit d'air, V est le débit d'air requis, Y est la densité de l'air prise compte tenu de la température, g est l'accélération de la chute (libre). Si le système de ventilation a des conduits carrés, le tableau n ° 2 doit être utilisé pour convertir les valeurs rondes en valeurs carrées.

Languette. N ° 2. Diamètres équivalents de conduits ronds pour carré

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

L'horizontale est la hauteur du conduit carré et la verticale est la largeur. La valeur équivalente de la section circulaire est à l'intersection des lignes.

Les pertes de pression d'air dans les virages sont tirées du tableau n ° 3.

Languette. N ° 3. Perte de charge dans les virages

Pour déterminer la perte de charge dans les diffuseurs, les données du tableau 4 sont utilisées.

Languette. N ° 4. Perte de charge dans les diffuseurs

Le tableau 5 donne un diagramme général des pertes dans une section droite.

Languette. N ° 5. Schéma des pertes de pression d'air dans les conduits d'air droits

Toutes les pertes individuelles dans cette section du conduit sont résumées et corrigées avec le tableau n ° 6. Tab. N ° 6. Calcul de la diminution de la pression d'écoulement dans les systèmes de ventilation

Lors de la conception et des calculs, les réglementations existantes recommandent que la différence d'amplitude des pertes de charge entre les sections individuelles ne dépasse pas 10%. Le ventilateur doit être installé dans la zone du système de ventilation avec la résistance la plus élevée, les conduits d'air les plus éloignés doivent avoir la résistance la plus faible. Si ces conditions ne sont pas remplies, il est nécessaire de modifier la disposition des conduits d'air et des équipements supplémentaires, en tenant compte des exigences des dispositions.
Lorsque l'air circule dans les systèmes de ventilation, une perte d'énergie se produit, qui est généralement exprimée en chutes de pression d'air dans certaines sections du système et dans le système dans son ensemble. Le calcul aérodynamique est effectué afin de

déterminer les dimensions de la section transversale des sections de réseau.

Dans ce dernier cas, la sélection des dimensions de la section transversale des conduits d'air est généralement effectuée en fonction des vitesses d'air maximales admissibles.

Le calcul aérodynamique du système de ventilation se compose de deux étapes: le calcul des sections de la direction principale - la ligne principale et la liaison de toutes les autres sections du système.

Le calcul est effectué dans l'ordre suivant.

1. Déterminez les charges des sections de conception individuelles. Pour cela, le système est divisé en sections distinctes. La section calculée est caractérisée par un débit d'air constant sur toute la longueur. Les tees servent de limites entre les sections individuelles.

Les coûts estimés pour les sections sont déterminés en additionnant les coûts pour les succursales individuelles, en commençant par les sections périphériques. Les débits et la longueur de chaque section indiquent le diagramme axonométrique du système calculé.

2. La direction principale (principale) est sélectionnée, pour laquelle la chaîne la plus étendue de sections calculées séquentielles est identifiée. Avec une longueur égale des autoroutes, la plus chargée est choisie comme celle de conception.

3. La numérotation des tronçons d'autoroute commence généralement par un tronçon dont le débit est inférieur. La consommation, la longueur et les résultats des calculs ultérieurs sont inscrits dans le tableau. calcul aérodynamique.

4. Compte tenu des vitesses de circulation de l'air dans les rivières et du débit d'air dans la zone, la section transversale du conduit d'air est déterminée:

La vitesse est calculée à l'approche du ventilateur.

5. déterminer le diamètre d, mm, la vitesse réelle du mouvement de l'air en fait, m / s, la perte de charge spécifique due au frottement R, Pa / m et la perte de charge totale sur la longueur Rl.Si le matériau du conduit est différent de l'acier, alors un facteur de correction n est introduit en fonction du matériau du conduit utilisé:

Pour les conduits ronds:

Pour les conduits rectangulaires:

6. Ensuite, la perte de charge pour les résistances locales est déterminée. pour chaque section, toutes les résistances locales sont écrites séparément et résumées par sections. Il faut se rappeler que les résistances locales des tés doivent être attribuées à la zone avec une charge inférieure.

7. La perte de charge DР, Pa, dans la section de conduit est déterminée par la formule:

DP = Rnl + Z,

où R est la perte de charge spécifique pour 1 m du conduit en acier, Pa / m;

Z - perte de charge dans les résistances locales;

n- correction de la rugosité des parois du conduit Elle est prise en fonction du matériau du conduit

8. La perte de charge dans les résistances locales Z, Pa, est calculée par la formule

où Р д - pression atmosphérique dynamique dans la zone, Pa

Sx - la somme des coefficients de résistance locale

r - densité de l'air, kg / m 3;

u est la vitesse de circulation de l'air dans le conduit, en m / s.

9. La perte de charge totale dans le système est égale à la somme des pertes le long de la ligne et dans l'équipement de ventilation:

DR = S (Rnl + Z) magicien

Pour les systèmes avec induction mécanique du mouvement de l'air, la pression requise du ventilateur est déterminée à partir de la valeur de la perte de charge totale dans le système. Les résultats du calcul sont saisis dans le tableau.

10. La liaison des sections restantes (branches) est effectuée en commençant par les branches les plus longues. La méthode de liaison des branches est similaire au calcul des sections de la direction principale. Lors du raccordement d'une dérivation, les pertes de charge précédemment calculées dans la conduite principale et les diamètres des conduits d'air ne peuvent pas être recalculés:

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

Les dimensions des sections transversales des branches sont considérées comme sélectionnées si l'écart relatif des pertes en sections parallèles ne dépasse pas 15%:

Commentaires:

• Données initiales pour les calculs
• Où commencer? Ordre de calcul

Le cœur de tout système de ventilation à flux d'air mécanique est le ventilateur, qui crée ce flux dans les conduits. La puissance du ventilateur dépend directement de la pression qui doit être créée à la sortie de celui-ci, et afin de déterminer l'ampleur de cette pression, il est nécessaire de calculer la résistance de l'ensemble du système de canaux.

Pour calculer la perte de charge, vous avez besoin de la disposition et des dimensions du conduit et des équipements supplémentaires.

Données initiales pour les calculs

Lorsque le schéma du système de ventilation est connu, les dimensions de tous les conduits d'air sont sélectionnées et des équipements supplémentaires sont déterminés, le schéma est représenté dans une projection isométrique frontale, c'est-à-dire une vue en perspective. S'il est effectué conformément aux normes en vigueur, toutes les informations nécessaires au calcul seront visibles sur les dessins (ou croquis).

1. À l'aide de plans d'étage, vous pouvez déterminer les longueurs des sections horizontales des conduits d'air. Si, sur le diagramme axonométrique, les marques d'élévation sur lesquelles passent les canaux sont placées, alors la longueur des sections horizontales sera également connue. Sinon, des sections du bâtiment avec des voies posées de conduits d'air seront nécessaires. Et en dernier recours, lorsqu'il n'y a pas suffisamment d'informations, ces longueurs devront être déterminées à l'aide de mesures sur le site d'installation.
2. Le diagramme doit montrer à l'aide de symboles tous les équipements supplémentaires installés dans les canaux. Il peut s'agir de diaphragmes, de clapets motorisés, de clapets coupe-feu, ainsi que de dispositifs de distribution ou d'évacuation de l'air (grilles, panneaux, parapluies, diffuseurs). Chaque pièce de cet équipement crée une résistance dans le trajet du flux d'air, qui doit être prise en compte lors du calcul.
3. Conformément aux normes du diagramme, les débits d'air et les dimensions des canaux doivent être indiqués à côté des images conventionnelles des conduits d'air. Ce sont les paramètres définissant les calculs.
4. Tous les éléments de forme et de ramification doivent également être reflétés dans le diagramme.

Si un tel schéma n'existe pas sur papier ou sous forme électronique, vous devrez le dessiner au moins dans une version approximative; vous ne pouvez pas vous en passer lors du calcul.

Retour à la table des matières

Où commencer?

Diagramme de perte de charge par mètre de conduit.

Très souvent, vous devez faire face à des systèmes de ventilation assez simples, dans lesquels il existe un conduit d'air du même diamètre et aucun équipement supplémentaire. De tels circuits sont calculés assez simplement, mais que se passe-t-il si le circuit est complexe avec de nombreuses branches? Selon la méthode de calcul des pertes de charge dans les conduits d'air, qui est décrite dans de nombreuses publications de référence, il est nécessaire de déterminer la branche la plus longue du système ou la branche la plus résistante. Il est rarement possible de découvrir une telle résistance à l'œil nu, il est donc habituel de calculer le long de la branche la plus longue. Après cela, en utilisant les valeurs des débits d'air indiqués sur le diagramme, la branche entière est divisée en sections selon cette caractéristique. En règle générale, les coûts changent après le branchement (tees) et lors de la division, il est préférable de se concentrer sur eux. Il existe d'autres options, par exemple des grilles d'alimentation ou d'évacuation intégrées directement dans le conduit principal. Si cela n'est pas indiqué sur le diagramme, mais qu'il existe un tel réseau, il sera nécessaire de calculer le débit après celui-ci. Les sections sont numérotées en commençant par la plus éloignée du ventilateur.

Retour à la table des matières

Ordre de calcul

La formule générale de calcul de la perte de charge dans les conduits pour l'ensemble du système de ventilation est la suivante:

H B = ∑ (Rl + Z), où:

• H B - perte de charge dans tout le système de conduits, kgf / m²;
• R - résistance au frottement de 1 m d'un conduit d'air de section équivalente, kgf / m²;
• l est la longueur de la section, m;
• Z est la valeur de la pression perdue par le flux d'air dans les résistances locales (éléments façonnés et équipements complémentaires).

Remarque: la valeur de la section transversale de la gaine impliquée dans le calcul est prise initialement comme pour la forme circulaire de la gaine. La résistance au frottement des conduits rectangulaires est déterminée par la section transversale équivalente à une ronde.

Le calcul commence à partir du site le plus éloigné numéro 1, puis passe au deuxième site et ainsi de suite. Les résultats des calculs pour chaque section sont ajoutés, ce qui est indiqué par le signe mathématique de la somme dans la formule de calcul. Le paramètre R dépend du diamètre du canal (d) et de la pression dynamique qu'il contient (P d), et cette dernière, à son tour, dépend de la vitesse du flux d'air. Le coefficient de rugosité absolue de la paroi (λ) est traditionnellement pris comme pour un conduit d'air en acier galvanisé et est de 0,1 mm:

R = (λ / d) P d.

Cela n'a aucun sens d'utiliser cette formule dans le processus de calcul des pertes de charge, car les valeurs de R pour différentes vitesses et diamètres d'air ont déjà été calculées et sont des valeurs de référence (R.V.Schekin, I.G. Staroverov - ouvrages de référence). Par conséquent, il est simplement nécessaire de trouver ces valeurs en fonction des conditions spécifiques de mouvement des masses d'air et de les remplacer dans la formule. Un autre indicateur, la pression dynamique P d, qui est associée au paramètre R et participe au calcul ultérieur des résistances locales, est également une valeur de référence. Compte tenu de cette relation entre les deux paramètres, ils sont répertoriés ensemble dans les tableaux de référence.

La valeur Z des pertes de charge en résistances locales est calculée par la formule:

Z = ∑ξ P d.

Le signe de sommation signifie que vous devez ajouter les résultats du calcul pour chacune des résistances locales dans une section donnée. En plus des paramètres déjà connus, la formule contient le coefficient ξ. Sa valeur est sans dimension et dépend du type de résistance locale. Les valeurs des paramètres pour de nombreux éléments des systèmes de ventilation sont calculées ou déterminées empiriquement, par conséquent, elles se trouvent dans la littérature de référence.Les coefficients de résistance locaux des équipements de ventilation sont souvent indiqués par les fabricants eux-mêmes, après avoir déterminé leurs valeurs expérimentalement en production ou en laboratoire.

Après avoir calculé la longueur de la section n ° 1, le nombre et le type de résistances locales, tous les paramètres doivent être correctement déterminés et substitués dans les formules de calcul. Après avoir reçu le résultat, passez à la deuxième section et plus loin, au ventilateur lui-même. Dans le même temps, il ne faut pas oublier la section du conduit d'air, qui est déjà située derrière l'unité de ventilation, car la pression du ventilateur doit être suffisante pour vaincre sa résistance.

Après avoir terminé les calculs le long de la branche la plus longue, ils font les mêmes le long de la branche voisine, puis le long de la suivante, et ainsi de suite jusqu'à la toute fin. Habituellement, ces succursales ont toutes de nombreux espaces communs, les calculs seront donc plus rapides. Le but de la détermination des pertes de charge sur toutes les branches est leur coordination commune, car le ventilateur doit répartir son débit uniformément dans tout le système. Autrement dit, idéalement, la perte de charge dans une branche ne doit pas différer de l'autre de plus de 10%. En termes simples, cela signifie que la branche la plus proche du ventilateur doit avoir la résistance la plus élevée et la branche la plus éloignée doit avoir la plus faible. Si ce n'est pas le cas, il est recommandé de revenir au recalcul des diamètres des conduits d'air et des vitesses d'air dans ceux-ci.

echo get_the_author_meta ("nom_affichage", $ auhor); ?>

La résistance au passage de l'air dans un système de ventilation est principalement déterminée par la vitesse de circulation de l'air dans ce système. À mesure que la vitesse augmente, la résistance augmente également. Ce phénomène est appelé perte de charge. La pression statique générée par le ventilateur provoque un mouvement d'air dans le système de ventilation, qui présente une certaine résistance. Plus la résistance d'un tel système est élevée, plus le débit d'air transporté par le ventilateur est faible. Le calcul des pertes par frottement de l'air dans les conduits d'air, ainsi que de la résistance des équipements du réseau (filtre, silencieux, chauffage, vanne, etc.) peut être effectué à l'aide des tableaux et schémas correspondants spécifiés dans le catalogue. La perte de charge totale peut être calculée en additionnant les valeurs de résistance de tous les éléments du système de ventilation.

Détermination de la vitesse de circulation de l'air dans les conduits d'air:

Erreurs et conséquences possibles

La section transversale des conduits d'air est choisie selon les tableaux, où les dimensions unifiées sont indiquées, en fonction de la pression dynamique et de la vitesse de déplacement. Les concepteurs souvent inexpérimentés arrondissent les paramètres de vitesse / pression vers le bas, d'où le changement de section transversale vers le bas. Cela peut conduire à un bruit excessif ou à l'incapacité de passer le volume d'air requis par unité de temps.

Des erreurs sont également autorisées lors de la détermination de la longueur du segment de gaine. Cela conduit à une éventuelle imprécision dans le choix des équipements, ainsi qu'à une erreur dans le calcul de la vitesse du gaz.

Exemple de projet

La partie aérodynamique, comme l'ensemble du projet, nécessite une approche professionnelle et une attention particulière aux détails d'un objet particulier.

effectue une sélection qualifiée de systèmes de ventilation conformément aux normes applicables, avec un support technique complet. Nous fournissons des services à Moscou et dans la région, ainsi que dans les régions voisines. Les informations détaillées de nos consultants, toutes les modalités de prise de contact sont indiquées sur la page «Contacts».