A criação de um sistema de dutos de ar que funcione perfeitamente é impossível sem cálculos aerodinâmicos. Esses dados permitem que você selecione o diâmetro da seção, a potência dos tubos e ventiladores, o número de ramos, materiais. Os requisitos modernos são regulados pelo conjunto de regras da SP 60.13330.2012, bem como no GOST e SanPiN. O cálculo é executado de acordo com um algoritmo estritamente definido, usando fórmulas bem conhecidas. Para determinar com precisão todos os critérios, você pode usar a ajuda de especialistas ou calcular os parâmetros você mesmo.
Tipos de dutos de ar
Os dutos de ar modernos podem ser classificados de acordo com vários parâmetros: método de instalação, material de fabricação, forma seccional.
Para instalação, canais externos e internos são diferenciados. Os primeiros são instalados nas paredes e são visíveis a olho nu. Os internos são montados nas paredes e estruturas da casa.
O material do tubo pode variar. São vários metais (cobre, aço, alumínio) e plástico. Os produtos de metal se distinguem por sua resistência e confiabilidade, mas sua instalação é mais difícil. Dispositivos de plástico são mais fáceis de instalar, mas não são usados em altas temperaturas.
A seção pode ser retangular e redonda. Tubos retangulares são versáteis, mas redemoinhos podem ser criados nos cantos. Os modelos redondos não têm essa desvantagem.
Cálculo aerodinâmico passo a passo de dutos de ar
O trabalho inclui várias etapas, em cada uma das quais é resolvido um problema local. Com base nos dados obtidos, vários parâmetros dos dutos de ar são calculados.
As principais tarefas do equipamento do sistema de ventilação:
- Entrada de ar fresco da rua e sua transferência para o interior do edifício. Uma função adicional é o aquecimento das massas de ar no inverno e o resfriamento no verão.
- Purificação do ar de sujeira, poeira e fiapos.
- Diminuição da pressão sonora.
- Distribuição uniforme de ar fresco em todo o apartamento.
- Remoção do ar de exaustão e sua descarga para a rua.
O sistema de ventilação é caracterizado pelos seguintes parâmetros:
- Corpo de trabalho. Nesse caso, é o ar. É caracterizado pela densidade, viscosidade dinâmica, viscosidade cinética. Esses valores dependem da temperatura do fluido de trabalho.
- Velocidade do fluido de trabalho.
- Resistência aerodinâmica local de dutos de ar.
- Perda de pressão.
Algoritmo para realizar cálculos aerodinâmicos:
- Desenvolvimento de um diagrama axonométrico da distribuição das massas de ar pelos canais. Com base nisso, o melhor método de cálculo é selecionado, levando em consideração as peculiaridades da ventilação.
- Execução de cálculos aerodinâmicos ao longo das linhas principais e adicionais.
- Seleção da forma geométrica e seção transversal dos tubos. Determinação das características técnicas de ventiladores e aquecedores. Determinação da possibilidade de instalação de sensores extintores de incêndio, controle automático da potência de ventilação.
Estas são as principais etapas dos cálculos.
Todos os dados recebidos podem ser coletados em uma tabela e, em seguida, selecionar materiais para criar um canal.
Cálculos
O principal objetivo do cálculo aerodinâmico é determinar a resistência à circulação de ar em cada parte do sistema.
Existem problemas diretos e inversos de cálculo aerodinâmico.A Direct trata do projeto de sistemas de ventilação e consiste em determinar a área da seção transversal de cada seção do sistema. O problema inverso é resolvido determinando a taxa de fluxo de ar em uma determinada área.
Para o cálculo, é necessário determinar a frequência de troca de ar. Esta é uma característica quantitativa da operação do sistema, que mostra quantas vezes o ar da sala foi renovado por hora. O indicador depende das características da sala, de sua finalidade.
A criação de um diagrama de sistema em projeção axonométrica é feita em uma escala de M 1: 100. É necessário aplicar dutos de ar, filtros, silenciadores de ruído, válvulas e outros componentes de ventilação ao diagrama. De acordo com os dados obtidos, determina-se o comprimento do ramal, o caudal de cada troço e calcula-se a resistência da conduta.
Depois disso, a linha de assentamento de tubo ideal é selecionada. Esta é a cadeia mais longa de seções consecutivas.
Se houver várias linhas no circuito, a principal é aquela em que o fluxo é maior.
Fórmulas básicas para calcular
A seção transversal do duto pode ser redonda ou quadrada. É calculado pela fórmula F = Q / vonde embaixo Q a taxa de fluxo de ar é indicada, e v - velocidade de ar recomendada (valor de referência).
O diâmetro da seção é determinado a partir da área Dse os tubos são redondos, ou a altura e largura MAS e DENTRO para retangular. Os valores são arredondados para o padrão maior mais próximo e obtêm MASst e DENTROst.
Para dutos retangulares, o diâmetro equivalente é calculado usando a fórmula DL = (2Ast*DENTROst) / (MASst + Bst).
O valor do critério de similaridade de Reynolds é calculado como Re = 64100 * Dst * vfático... O coeficiente de atrito depende deste indicador, que é determinado pela fórmulaλtr = 0,3164 ⁄ Re-0,25 no Re≤60000, λtr = 0,1266 ⁄ Re-0,167 no Re> 60.000.
Coeficiente de resistência localλm é selecionado do livro de referência e, em seguida, substituído na fórmula para a perda de pressão na área calculada Р = ((λtr* L) / Dst + λm) * 0,6 * v2 facto. eu - o comprimento da seção calculada.
Somando todas as perdas, obtêm-se as perdas totais da linha principal e do sistema de ventilação. Com base nesses valores, um leque é selecionado com uma margem de 10%. Pelas suas características, a eficiência é considerada ne então o poder N = (Qrespirar* Prespirar) / (3600 * 1000 * n)... Aqui Qrespirar, Prespirar - fluxo de ar e pressão gerada pelo ventilador.
O cálculo da perda de pressão no duto pode ser realizado usando a fórmulaDP = x * r * v2/2Onde r - densidade do ar, v - velocidade de movimento, x - coeficiente de resistência local.
Possíveis erros
O cálculo do sistema de ventilação é demorado e consiste em várias etapas, em cada uma das quais podem ser cometidos erros. Os problemas mais comuns são:
- Arredondamento da seção transversal dos gasodutos para baixo. Então, pode haver ruído excessivo ou a impossibilidade de passar o número necessário de fluxos de ar por unidade de tempo.
- Cálculo incorreto do comprimento da seção do duto. Leva à escolha incorreta do equipamento e a um erro no cálculo da velocidade do movimento.
Todo o projeto requer cálculos cuidadosos e competentes da aerodinâmica. Se for impossível calcular o sistema sozinho, você pode usar uma calculadora online ou procurar ajuda de especialistas.
