Главное
Коротко о расчёте
Суммарная потеря давления участка равна Δp = R·L + Σξ·ρv²/2, а в примере с расходом 1000 м³/ч и длиной 20 м она составляет около 44 Па.
Распределённые потери считают как Δpтр = R·L, местные — как Δpм = Σξ·ρv²/2, после чего складывают обе составляющие. Скорость находят по v = L/(3600A), а в приведённом примере прямые потери составляют 20 Па, местные — около 24 Па.
Ключевые факты
- Потери трения: Δpтр = R·L.
- Местные потери: Δpм = Σξ·ρv²/2.
- Суммарная потеря: Δp = Δpтр + Δpм.
- При плотности воздуха 1,2 кг/м³ в примере местные потери составляют около 24 Па.
Практический смысл
Зачем нужен этот расчёт и где применяется
Расчёт определяет скорость воздуха и потери давления на одном участке вентиляционной сети. Он складывает потери по длине и местные потери от фасонных частей и арматуры.
Где используется
- проверка участков приточной и вытяжной сети
- оценка требуемого напора вентилятора
- предварительная балансировка ветвей по сопротивлению
Зачем нужен результат: Потери участка входят в сопротивление наиболее неблагоприятной ветви и влияют на рабочую точку вентилятора.
Без них нельзя сопоставить сеть с напором оборудования.
В обычной жизни: Помогает понять, почему вентилятор с нужным расходом может не обеспечить воздух в дальней комнате: длинный канал, повороты и клапаны съедают напор.
Инженерная справка
Теория и область применения
Аэродинамический расчёт участка разделяет сопротивление на распределённую и местную части. Распределённая потеря давления возникает из-за трения потока о стенки и определяется как Δpтр = R·L, где R — удельное сопротивление в Па/м, а L — длина прямого участка. Значение R нельзя переносить между разными расходами и диаметрами: оно меняется вместе со скоростью, шероховатостью и режимом течения. В калькулятор его вводят уже выбранным по таблице или проектной ведомости. Сначала расход переводится к м³/ч, площадь круглого сечения определяется как A = πD²/4, а скорость — как v = L/(3600A).
Местные потери вычисляются по динамическому давлению: Δpм = Σξ·ρv²/2. Здесь Σξ объединяет сопротивления отводов, тройников, переходов, клапанов, фильтров, решёток и других элементов, если они относятся к рассматриваемому участку. Итоговая потеря равна сумме прямого и местного сопротивлений. Единицы должны быть согласованы: плотность в кг/м³, скорость в м/с, результат в Па. В реальной сети участки соединяются последовательно и параллельно.
Для последовательного пути потери складывают, а при параллельных ветвях расход распределяется так, чтобы перепады давления были согласованы. Вентилятор выбирают по расходу и суммарному сопротивлению наиболее неблагоприятного пути, после чего проверяют остальные ветви балансировкой. Расчёт одного участка не учитывает шум, утечки, загрязнение фильтра, неравномерность потока перед фасонной деталью и характеристики воздухораспределителей. Поэтому результат используют как часть ведомости сопротивлений, а не как полный подбор вентилятора.
После монтажа расходы и перепады давления проверяют измерениями. В рабочем проекте исходные данные фиксируют вместе с режимом, датой замера и источником значения. После выбора оборудования результат проверяют в нескольких рабочих точках, включая минимальную и максимальную нагрузку, запуск и частичный режим, если они возможны. Округление выполняют только после расчёта, затем подставляют фактический типоразмер и повторяют проверку.
Единицы, знаки перепада и систему отсчёта давления сверяют отдельно. Если параметр взят из паспорта, используют именно характеристику выбранной модели и её условия испытаний. При изменении температуры, состава среды, трассы, материала или схемы регулирования расчёт пересматривают. Такой порядок отделяет предварительную оценку от рабочего решения и помогает найти причину расхождения между расчётным и фактическим результатом.
Справочные данные
Состав сопротивления участка
| Составляющая | Расчёт | Примеры |
|---|
| Трение по длине | R·L | прямой воздуховод |
| Местные потери | Σξ·ρv²/2 | отводы, тройники, клапаны |
| Суммарная потеря | Δpтр + Δpм | участок между узлами сети |
Практика
Рабочие примеры
Пример 1. Участок имеет расход 1000 м³/ч, диаметр 315 мм, длину 20 м, R = 1 Па/м и Σξ = 2.
Сначала находят площадь и скорость, затем Δpтр = 1·20 = 20 Па и Δpм = 2·ρv²/2. При плотности 1,2 кг/м³ местная часть получается около 24 Па, поэтому суммарная потеря около 44 Па. Точное значение зависит от округления скорости и введённой плотности.
Пример 2. В участок добавили фильтр и клапан.
Их сопротивление включают как отдельные местные потери по паспортам, а не прячут в запасе вентилятора. Если фильтр загрязняется, проверяют также режим с увеличенным перепадом. После изменения элементов расчёт участка и рабочую точку вентилятора повторяют.
Нормативная база
Что проверить в проекте
- СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование; расчёт и требования к вентиляционным системам.
- СП 7.13130.2013 — требования пожарной безопасности систем отопления, вентиляции и противодымной защиты.
- СП 51.13330.2011 — защита от шума; аэродинамический подбор проверяют совместно с акустическими ограничениями.
- ГОСТ 12.1.005-88 — общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.