РАСЧЕТ ВОЗДУШНЫХ ЗАВЕС
Воздушную завесу можно рассматривать как плоскую неизотермическую струю, действие которой развивается на границе двух сред: наружного и внутреннего воздуха. При открывании ворот в открытый проем направляется поток воздуха снаружи. Причинами, вызывающими движение воздуха через ворота, шляются: ветер, разрежение в нижней части здания вследствие различных плотностей внутреннего и наружного воздуха и разрежение в здании вследствие преобладания объема воздуха вытяжной вентиляции над приточной. Слишком большое разрежение вследствие превышения вытяжки над притоком может свести на нет действие воздушной завесы, т. е. в открытые ворота будет поступать воздух наружный в количестве намного больше расчетного. Поэтому при эксплуатации завесы нужно обязательно устранить излишние объемы вытяжного воздуха. Расчет набегающего потока. Скорость набегающего потока , (1) где р — разность между наружным и внутренним давлениями по обе стороны ворот (наружное давление учитывается как комбинированное действие; трех причин, см. выше). Однако в расчет удобнее вводить не разность давлений, а геометрическую высоту z, т. е. высоту расположения нейтральной зоны (на которой внутреннее и внешнее давления равны). Разность давлений на высоте х от пола вычисляется по формуле , (2) где q — разность плотностей внутреннего и наружного воздуха. Местная скорость высоте х будет . (3) При х = 0 скорость будетмаксимальной: . (4) (пограничный слойвблизи пола не учитывается). Разделив формулу (3) на формулу (4), получим . (5) Выражение для скорости vx может быть записано в виде . (6) где t —разность температур внутренней t B и наружной t H . Так как числовое значение радикала мало меняется с изменением Тв то для 10°С<t B<30°С формулу (6) можно упростить: . (7) Тогда максимальная скорость у пола (при х = 0) . (7') По формулам (7.) и (7') можно для конкретных условий построить график распределения скоростей (рис. З). Средняя скорость свободной струи, выходящей из щели завесы, , где v o — начальная скорость истечения из щели; b— ширина щели; s — длина струи (вместо х введена длина, так как ось завесы не совпадает с осью х координат); а — коэффициент турбулентной структуры. Длину s можно выразить через проекцию на координатную ось х формулой где — угол наклона струи; h —длина завесы. Одновременное действие струи и набегающего потока определяется (фиксируется) количеством воздуха LH, пересекающего ось О х (в пределах проема): , — линия тока; В — ширина ворот. Количество воздуха Lo, выпущенного через щель размером B b (b— ширина щели), определяется по формуле , где v o - начальная скорость струи. Характеристика завесы определяется по формуле , где L B — расход воздуха через ворота при бездействии вентиляции; Lн— расход наружного воздуха, допускаемого к прорыву в помещение; Lo— расход воздуха на завесу. Для завес с нижней подачей характеристика завесы следующая: ; для завес с боковой подачей характеристика завесы . Функции и определяются графически:
Физический смысл характеристики завесы R : она показывает количество задержанного завесой воздуха, приходящегося на 1 м3 воздуха завесы. Характеристика зависит и от конструктивного оформления завесы. Величина = (LB — LH)/LBназывается коэффициентом полезного действия завесы. Методика проектирования и расчёта завес приводится в призере. Пример I. Рассчитать воздушную завесу у ворот гаража, выполнимую по схеме с забором внутреннего воздуха и подачей его в завесу без подогрева. Размеры ворот: ширина В = 3,5 м, высота Н = 2,5 м. Расчетные темпер туры наружного tн и внутреннего tBвоздуха: tH= -20°С; tB = -10°С.
Решение Находим скорость врывания воздуха в ворота. Выявление скорости врывания представляет весьма сложную задачу. Лучшим решением можно было бы считать данные экспериментальных наблюдений — замеренные скорости движения воздуха в условиях, аналогичных решаемой задаче; при отсутствии экспериментальных данных можно применить методы расчета аэрации; возможно также применение формулы (7'). Найдем максимальную скорость у пола, принимая высоту расположения нейтральной зоны z=4 м: Расход наружного воздуха через ворота при бездействии завесы м3/ч. Задаемся геометрическими размерами завесы: принимаем ширину щели b = 0,1 м, угол наклона струи к плоскости ворот = 30°, при этом коэффициент турбулентной структуры а = 0,2. По графику рис. 5 при а = 0,2 и = 30°, если подача воздуха через цель завесы производится снизу, = 0,41. При назначении угла начального наклона струи к плоскости ворот следует иметь в виду, что при углах наклона 50° и больше струя налипает на землю и при этом теряется смысл завесы. Определяем далее характеристику завесы: Задавшись КПД завесы — 0,6, находим расход воздуха на завесу: м3/ч. Определяем начальную скорость струи: м/с. Найдем количество входящего в помещение наружного воздуха: м3/ч. Определим температуру смеси, если воздух завесы не подогревается: Повысить температуру смеси можно двумя способами: 1) подогреть воздух завесы; 2) увеличить расход воздуха на завесу. Повысим температуру завесы, например, до tсм = 0°. Определим начальную температуру воздуха путем подогрева воздуха завесы:
Расход теплоты на подогрев воздуха калориферами в этом случае составит ккал/ч. Определим расход воздуха, если tcм — 0°C: Найдем начальную скорость струи завесы м/с. Найдем КПД завесы при новых условиях: [3 стр. 328]
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (169)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |