Инженерная справка
Теория и область применения
Естественная тяга возникает из-за различия гидростатических давлений столбов воздуха разной плотности. В простом вертикальном канале располагаемое давление оценивают как Δpрасп = g·h·(ρнар−ρвн), где h — высота, g — ускорение свободного падения, ρнар — плотность наружного воздуха, ρвн — плотность внутреннего воздуха. При холодном наружном воздухе и более тёплом внутреннем воздухе наружный воздух плотнее, поэтому вытяжной столб создаёт положительную тягу. В калькуляторе плотности вводятся непосредственно, что позволяет не привязывать результат к одной температурной формуле. Располагаемое давление не равно расходу.
Чтобы определить расход, нужно связать давление с сопротивлением канала, а сопротивление зависит от скорости, площади, шероховатости, длины, решёток, оголовка и местных элементов. В этой странице заданные потери сети просто вычитаются из располагаемого давления. Положительный остаток означает, что при принятых исходных потерях гравитационного давления достаточно; отрицательный — что канал в таком режиме не покрывает сопротивление. Естественная вентиляция чувствительна к погоде. При потеплении плотности сближаются и тяга уменьшается.
Ветер у оголовка может как усиливать, так и ослаблять движение, а близость зданий, подсосы, открытые окна и негерметичные двери меняют схему потоков. Внутренние двери, обратная тяга в соседних каналах, загрязнение и холодные наружные участки также влияют на фактический результат. Высота должна быть именно эффективной высотой, а не всей длиной шахты, если вход и выход расположены иначе. Для проектирования проверяют минимальный и максимальный режимы, пожарные требования, оголовок, утепление, конденсат и доступ для очистки.
Калькулятор не определяет санитарный воздухообмен и не заменяет аэродинамический расчёт канала. Плотности можно получить из температуры, давления и состава воздуха, но в реальном канале температура меняется по высоте. Для холодной шахты и участков с теплопритоками проверяют несколько зон или применяют более подробный баланс. Конденсат и обмерзание уменьшают живое сечение и меняют шероховатость.
Поэтому после монтажа контролируют направление движения, расход и отсутствие обратной тяги при неблагоприятной погоде. Перед применением результата фиксируют расчётный режим, единицы, источник исходных данных и границы применимости модели. Это упрощает повторную проверку после изменения оборудования, температуры, расхода или схемы. Если исходные параметры получены измерением, указывают дату, прибор и фактический диапазон режима.