Распределение давлений в системах вентиляции

Давление воздуха в системах вентиляции

Статическое давление характеризует потенциальную энергию воздуха, оно равно давлению на стенки воздуховода. Динамическое давление является проявлением кинетической энергии воздушного потока, величину его определяют по формуле (Па):

,где v– скорость движения воздуха, м/с, – плотность воздуха, кг/м³;

Полное давление представляет собой сумму статического и динамического давлений, т.е. .

При движении по воздуховоду воздух теряет свою энергию на преодоление различных сопротивлений (происходит потеря его давления). Различают два вида потерь давления: потеря на трение и потеря в местных сопротивлениях.

Потерю давления на трение в воздуховоде обычно подсчитывают по упрощенной формуле (Па) ,

где – потеря давления на 1 м длины воздуховода, Па/м.

где – коэффициент сопротивления трения;

– скорость движения воздуха, м/с;

– плотность воздуха, кг/м³;

– диаметр воздуховода, м;

– длина воздуховода, м.

В местном сопротивлении потеря давления составляет , где - коэффициент местного сопротивления,

Общая потеря давления на расчетном участке будет

, где – длина участка, м, - потеря давления в местных сопротивлениях расчетного участка сети воздуховодов.

Распределение давлений в системах вентиляции.

На рис. показано распределение давлений при работе вентилятора с воздуховодами. Со всасывающей стороны в сечении А всасывающего воздуховода 1 разрежение практически равно нулю, в пределах спектра всасывания у торца воздуховода развивается некоторое динам. давление. Т. к. в любом сечении всасывающего воздуховода стат. и полное давления имеют отрицательный, а динам. давление положительный знак, то линия стат. давления расположена ниже линии полного давления.

1 – всасывающий воздуховод; 2 – вентилятор; 3 – нагнетательный воздуховод; 4 – линия полного давления с нагнетательной стороны; 5 – линия статического давления там же; 6 – линия полного давления с всасывающей стороны; 7 – линия статического давления там же; а, б, в, г, д, е – сечения

Скачок вниз линии стат. давления сра после сечения А–А вызван сужением воздушного потока на входе в воздуховод из-за возникновения местных завихрений. М/у сечениями Б и В находится конфузор с поворотом, в котором увеличивается скорость потока и возрастает потеря давления. Из-за этого на участке снижается линия стат. давления. В точке Ж создается наибольшее по абсолютному значению полное давление во всасывающем воздуховоде, равное . М/у сечениями Г и Д находится диффузор, в котором происходит уменьшение скорости потока, что вызывает увеличение стат. и уменьшение динам. давлений. В сечении Д стат. давление имеет maxое значение и равно потерям давления на трение м/у сечениями Д и Е. По мере приближения к сечению Е стат. давление уменьшается, а динам. остается постоянным. На выходе из нагнетательного воздуховода в сечении Е стат. давление равно нулю, динам. же сохраняет свою величину. В любом сечении нагнетательного воздуховода стат. и полное давления имеют положительный знак. В точке 3 образуется наибольшее полное давление в нагнетательном воздуховоде, создаваемое вентилятором, которое теряется на трение и в местных сопротивлениях (диффузоре , при выходе ). Оно определяется по формуле . Давление, развиваемое вентилятором, расходуется на преодоление сопротивления движению воздуха во всасывающем и нагнеательном воздуховодах. Оно равно .