Crear un sistema de conductos que funcione de manera óptima es imposible sin cálculos aerodinámicos. Estos datos le permiten elegir el diámetro de la sección transversal, la potencia de las tuberías y los ventiladores, la cantidad de ramas y los materiales. Los requisitos modernos están regulados por el conjunto de reglas de la empresa conjunta 60.13330.2012, así como en GOST y SanPiN. El cálculo se realiza de acuerdo con un algoritmo estrictamente definido utilizando fórmulas bien conocidas. Para determinar con precisión todos los criterios, puede utilizar la ayuda de especialistas o calcular los parámetros usted mismo.
Tipos de conductos
Los conductos de aire modernos se pueden clasificar de acuerdo con varios parámetros: método de instalación, material de fabricación, forma seccional.
En la instalación, se distinguen los canales externos e integrados. Los primeros se instalan en la parte superior de las paredes y son visibles a simple vista. Montaje interno en las paredes y construcción de la casa.
El material de las tuberías puede ser diferente. Estos son varios metales (cobre, acero, aluminio) y plástico. Los productos metálicos se distinguen por su resistencia y fiabilidad, pero su instalación es más complicada. Instalar dispositivos de plástico es más fácil, pero no se usan a altas temperaturas.
La sección transversal puede ser rectangular y redonda. Los tubos rectangulares son versátiles, pero se pueden crear turbulencias en las esquinas. Los modelos redondos no tienen ese inconveniente.
Diseño aerodinámico paso a paso de conductos de aire.
El trabajo incluye varias etapas, en cada una de las cuales se resuelve un problema local. En base a los datos obtenidos, se calculan varios parámetros de los conductos.
Los objetivos principales del equipo del sistema de ventilación:
- Toma de aire fresco desde la calle y su traslado al local. Una función adicional es el calentamiento de las masas de aire en invierno y el enfriamiento en verano.
- Purificación del aire de la suciedad, polvo y pelusas.
- Disminución de la presión acústica.
- Distribución uniforme de aire fresco en todo el departamento.
- Eliminación del aire de escape y su extracción a la calle.
El sistema de ventilación se caracteriza por los siguientes parámetros:
- Cuerpo de trabajo. En este caso, es aire. Se caracteriza por densidad, viscosidad dinámica, viscosidad cinética. Estos valores dependen de la temperatura del fluido de trabajo.
- La velocidad de movimiento del fluido de trabajo.
- Resistencia aerodinámica local de los conductos de aire.
- Pérdida de presión.
El algoritmo para cálculos aerodinámicos:
- Desarrollo de un diagrama axonométrico de la distribución de masas de aire en canales. Sobre esta base, el mejor método de cálculo se selecciona teniendo en cuenta las peculiaridades de la ventilación.
- Realización de cálculos aerodinámicos en las carreteras principales y adicionales.
- Selección de la forma geométrica y la sección transversal de las tuberías. Determinación de características técnicas de ventiladores y calentadores. Determinación de la posibilidad de instalar sensores de extinción de incendios, control automático de la potencia de ventilación.
Estas son las etapas principales de los cálculos.
Todos los datos obtenidos se pueden recopilar en una tabla y luego seleccionar los materiales para crear el canal.
Asentamiento
El objetivo principal del cálculo aerodinámico es determinar la resistencia a la circulación de aire en cada parte del sistema.
Existe un problema directo e inverso del cálculo aerodinámico. Trata directamente con la decisión de diseñar sistemas de ventilación y consiste en determinar el área de la sección transversal de cada sección del sistema. El problema inverso se resuelve determinando el flujo de aire en un área determinada.
Para el cálculo, es necesario determinar la tasa de intercambio de aire. Esta es una característica cuantitativa del sistema, que muestra cuántas veces en una hora se actualizó el aire de la habitación. El indicador depende de las características de la habitación, su propósito.
La creación de un diagrama del sistema en proyección axonométrica se realiza en una escala de M 1: 100. Es necesario aplicar conductos de aire, filtros, silenciadores de ruido, válvulas y otros componentes de ventilación al circuito. De acuerdo con los datos obtenidos, se determina la longitud de la rama, el caudal en cada sección y se calcula la resistencia del conducto.
Después de eso, se selecciona la línea óptima de colocación de tuberías. Esta es la cadena más larga de secciones sucesivas.
Si el circuito tiene varias carreteras, la principal es aquella en la que hay más flujo.
Fórmulas básicas en el cálculo.
La sección transversal del conducto puede ser redonda y cuadrada. Se calcula mediante la fórmula. F = q / vdonde debajo Q se indica flujo de aire, y v - Velocidad de aire recomendada (valor de referencia).
El diámetro de la sección se determina a partir del área. resi las tuberías tienen forma redonda o altura y ancho Y y A para rectangular. Los valores se redondean al estándar más grande más cercano y obtienen YS t y AS t.
Para conductos rectangulares, el diámetro equivalente se calcula mediante la fórmula DL = (2AS t*AS t) / (YS t + BS t).
El valor del criterio de similitud de Reynolds se calcula como Re = 64100 * DS t * vfactic. De este indicador depende el coeficiente de fricción, que está determinado por la fórmulaλtr = 0.3164 ⁄ Re-0.25 a Re≤60000, λtr = 0.1266 ⁄ Re-0.167 a Re> 60,000.
Coeficiente de resistencia local.λmetro se selecciona del directorio y luego se sustituye en la fórmula de pérdida de presión en la sección de diseño P = ((λtr* L) / DS t + λmetro) * 0.6 * v2 hecho. L - la longitud de la sección calculada.
Al sumar todas las pérdidas, se obtienen las pérdidas totales del sistema principal y del sistema de ventilación. En base a estos valores, se selecciona un ventilador con un margen del 10%. Por sus características considera la eficiencia nortey luego poder N = (Qrespiradero* PAGSrespiradero) / (3600 * 1000 * n). aquí Qrespiradero, PAGSrespiradero - flujo de aire y presión generados por el ventilador.
La fórmula puede realizar el cálculo de la pérdida de presión en el conductoDP = x * r * v2/2dónde r - densidad del aire v - velocidad de movimiento, X - coeficiente de resistencia local.
Posibles errores
El cálculo del sistema de ventilación es largo y consta de varias etapas, en cada una de las cuales se pueden cometer errores. Los problemas más comunes:
- Redondeando la sección transversal de los gasoductos. Entonces puede haber un exceso de ruido o la incapacidad de pasar la cantidad requerida de flujo de aire por unidad de tiempo.
- Cálculo incorrecto de la longitud de la sección del conducto. Conduce a una elección incorrecta de equipo y un error al calcular la velocidad de movimiento.
Todo el proyecto requiere un cálculo cuidadoso y competente de la aerodinámica. Si es imposible calcular el sistema de forma independiente, puede usar la calculadora en línea o buscar ayuda de especialistas.
