Справочные таблицы коэффициента местного сопротивления

Все мы прекрасно видели в таблице аэродинамического расчета столбик коэффициента местного сопротивления (КМС). Постараемся найти ответы на вопросы: Что это? От каких факторов зависит коэффициент местного сопротивления? Зачем вообще его учитывать? И самый главный вопрос: как определить коэффициенты местных сопротивлений воздуховодов? Значение определяется опытным путем и расчетами. Для стандартных элементов таких как тройник, колено, задвижка, диффузор, решетки и другие уже давно определили коэффициенты местных сопротивлений. Данные со значением коэффициентов можно найти в справочной литературе, или же они указаны в каталоге производителя. Бывают случаи, когда и нужно воспользоваться калькулятором. Ниже вы можете увидеть таблицы коэффициентов из справочников и каталогов, а также рассмотрим расчет коэффициента местных сопротивлений и от чего он зависит.

Коэффициент местного сопротивления

Сначала дадим определение коэффициенту местного сопротивления. Местными сопротивлениями называются называют точечные потери напора, связанные с изменением структуры потока. В вентиляции существует множество составляющих, что играют роль местного сопротивления:

поворот воздуховода,
сужение или расширение потока,
вход воздуха в воздухозаборную шахту;
«тройник» и «крестовина»;
приточные и вытяжные решетки и воздухораспределители;
воздухораспределители;
диффузор;
заслонки и т.д.

Их КМС рассчитываются по определенным формулам, а затем они участвуют в определении местных потерь давления. В математическом понятии коэффициент местных потерь — это отношение потерь известного напора в местном сопротивлении к скоростному напору.

Коэффициент местного сопротивления зависит от формы и вида местного сопротивления, шероховатости воздуховода и как ни странно от числа Рейнольдса. Для заслонок и другой запорной арматуры к перечисленному додается еще степень открытия.

Связанность КМС с числом Рейнольдса выражается в формуле

Значения коэффициентов В

для некоторых местных сопротивлений

Чем больше число Rе тем меньше от него зависит коэффициент. Полная независимость коэффициента местного сопротивления от числа Rе в вентиляционной системе происходит для резких переходов при Rе > 3000, а для плавных переходов — при Rе > 10000.

Суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке воздуховода равен сумме всех местных коэффициентов на этом участке.

На практике же времени особо для расчета КМС нету, поэтому проектировщики пользуются таблицами со справочников и других источников. Тем более зачем тратить кучу времени на поиски формул и расчеты, если это уже сделали за вас. Многие ]шумоглушителей[/anchor], клапанов и решеток с удовольствием указывают значение коэффициента местного сопротивления в каталогах. Но, конечно, уж если совсем никаких данных не нашли, тогда нужно прибегнуть к математике.

Смотрите также

Вентиляция на балконе своими руками
Клапан вентиляции картерных газов акцент тагаз
Очистка системы вентиляции
Пластиковые трубы для вентиляции размеры
Вентиляция в предбаннике
Как правильно сделать в курятнике вентиляцию
Вентиляция в бане из бруса
Клапан приточной вентиляции кпв 125
Проект вентиляции производственного помещения
Алюминиевый профиль для вентиляции
Вентиляция в парилке своими руками схема

Таблица коэффициентов местного сопротивления

Мы проанализировали техническую литературу и другие источники и предоставляем вам для пользования таблицы со значениями КМС для разных элементов системы. В нашем случае это каталоги фирмы ВЕЗА, Belimo, справочник проеткировщика Н,Н, Павлова и справочник Р. В. Щекина.

Значение коэффициента сопротивления для колена, отвода, расширения, сужения, диффузора и конфузора

Таблица коэффициентов местных сопротивлений тройника

Таблица коэффициентов местного сопротивления клапана, задвижки, зонта, решетки

Коэффициент местного сопротивления обратного клапана в зависимости от габаритов

Таблица значения КМС для проточных проемов

Значение коэффициента местного сопротивления противопожарного клапана

Надеемся статья будет вам полезной.

Метод допустимых скоростей

При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем.

Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:

Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
Вычисляем потери давления на трение P тр.
По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду

Мин. потери напора

Примечание: скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду

Метод постоянной потери напора

Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции:

В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.

Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.

Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов

Использование прямоугольных воздуховодов

В диаграмме потерь напора указаны диаметры круглых воздуховодов. Если вместо них используются воздуховоды прямоугольного сечения, то необходимо найти их эквивалентные диаметры с помощью приведенной ниже таблицы.

Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды;
Если места недостаточно (например, при реконструкции), выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты).

В таблице по горизонтальной указана высота воздуховода в мм, по вертикальной — его ширина, а в ячейках таблицы содержатся эквивалентные диаметры воздуховодов в мм.

Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

6.1. Аэродинамический расчет приточных систем вентиляции.

Аэродинамический расчет проводится с целью определения размеров поперечного сечения воздуховодов и каналов приточных и вытяжных систем вентиляции и определения давления, обеспечивающего расчетные расходы воздуха на всех участках воздуховодов.

Аэродинамический расчет состоит из двух этапов:

1. Расчет участков воздуховодов основного направления — магистрали;

2. Увязка ответвлений.

Аэродинамический расчет выполняется в следующей последовательности:

1) Система разбивается на отдельные участки. Длины всех участков и расходы на них выносятся на расчетную схему.

2) Выбирается основная магистраль. В качестве основной магистрали выбирается ветка максимальной протяженности и максимальной загруженности.

3) Производим нумерацию участков, начиная с наиболее удаленного участка магистрали.

4) Определяем размеры сечений расчетных участков по формуле:

Подбор размеров поперечного сечения воздуховодов проводят по оптимальным скоростям воздуха. Максимальные допустимые скорости для приточной механической системы вентиляции приняты по таблице 3.5.1 источника [1]:

— для магистрали 8 м/с;

— для ответвлений 5 м/с.

5) По расчетной площади f подбирают размеры воздуховода.

После чего уточняют скорость по формуле:

6) Определяем потери давления на трение:

где R — удельные потери давления на трение, Па/м.

Принимается по табл. 22.15 Справочника проектировщика (вход по эквивалентному диаметру dэ и скорости движения воздуха v ).

l — длина участка, м.

Вш — коэффициент учитывающий шероховатость внутренней поверхности канала воздуховода (для стальных Вш =1, для каналов в кирпичных стенах Вш = 1,36). Принимается по табл. 22.12 Справочника проектировщика.

7) Определяем потери давления в местных сопротивлениях по формуле:

где ∑ζ — сумма коэффициентов местных сопротивлений участка, принимается по Справочнику проектировщика;

pД — динамическое давление, Па.

Определяем общие потери давления на расчетном участке

9) Определяем потери давления в системе по формуле:

где N — число участков магистрали.

p — потери давления в вентиляционном оборудовании.

10) Проводим увязку ответвлений, начиная с наиболее протяженного ответвления. Потери давления в ответвлении равны потерям давления в магистрали от периферийного участка до общей точки с ответвлением:

Невязка потерь давления по ответвлениям воздуховодов не должна превышать 10% от потерь давления на параллельных участках магистрали. Если в процессе расчета оказывается, что за счет изменения диаметра уровнять потери нельзя, то устанавливаем диафрагмы, дроссель — клапаны или уравниваем решетками (решетки типа Р и РР регулируемые).

Аэродинамический расчет системы П1, П2, П3, П4, В1, В2, В3, В4, В5, В6, В7, В8 сведены в таблицы №№ 6-16. После расчета на схемы наносятся сечения воздуховодов с указанием расходов.

6.2. Аэродинамический расчет систем вентиляции с естественным побуждением движения воздуха.

При расчете естественной системы вентиляции необходимо чтобы потери в системе были меньше, чем давление создаваемое разностью плотностей (располагаемое давление).

При расчете стараемся выдерживать невязку 5-10% между потерями давления в системе и располагаемым давлением, но в случае если надо увеличить потери в системе, то используем регулируемые решетки.

Располагаемое давление рассчитываем по формуле:

где ρн , ρв — плотности воздуха при tн и tв соответственно (расчет ведется при температуре наружного воздуха tн = 5 о C);

h — высота воздушного столба, м.

Высота воздушного столба зависит от наличия или отсутствия приточной системы вентиляции в данном помещении:

— если в помещении есть приточная система вентиляции, то высота воздушного столба равна расстоянию от середины высоты помещения до устья вытяжной шахты;

— если в помещении только вытяжная система, то высота воздушного столба равна расстоянию от середины вытяжного отверстия

до устья вытяжной шахты.

Расчет системы вентиляции с естественным побуждением проводится в следующем порядке:

1) Определяем магистраль. Для естественной вытяжки это будет ветвь, для которой располагаемое давление будет наименьшим.

2) Определение поперечного сечения каналов производится аналогично приточной механической системе.

3) Рассчитываем остальные ветви аналогично магистрали, сравнивая по невязке с располагаемым давлением.

7. ПОДБОР ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

7.1. Подбор неподвижных жалюзийных решеток.

Роль воздухоприемного устройства выполняют жалюзийные решетки типа СТД. Они монтируются в отверстие в стене вентиляционной камеры. Такое конструктивное решение воздухозаборного устройства не противоречит санитарно-гигиеническим требованиям, поскольку близ него отсутствуют какие-либо внешние загрязнители атмосферного воздуха. Воздухозабор осуществляется в соответствии с требованиями, согласно которых воздухозаборные устройства не должны быть ниже 2 м от уровня земли.

Подбор производится в следующем порядке:

1) по заданному расходу воздуха подбирают одну или несколько решеток с суммарным живым сечением

где v — рекомендуемая скорость движения воздуха в сечении решетки. Принимается равной 2 — 6 м / с;

Lобщ — объемный расход воздуха проходящего через решетку, м 3 /ч.

f = 13386 / (3600 · 4) = 0,93 м 2

Количество решеток определяется как

где f1 — площадь живого сечения одной решетки, м 2 .

n = 0,93 / 0,183 =5 шт.

принята решетка типа СТД 302 с площадью живого сечения f1 =0,183 м 2

2) Уточняем скорость по формуле

где fфакт — фактическая суммарная площадь сечения, м 2 .

v = 13386 / (3600 · 0,915) = 4 м/с