Файл: Романенко П.Н. Пожарная профилактика систем отопления и вентиляции учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 233

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

П о д с т а в л я я значения

Рх

в

выражение

(9.35)

или

(9.36),

полу­

чим уравнение для определения газообмена в помещениях

под дей­

ствием

избытков

тепла

и

ветра:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

=

ViFlV,F,

 

ЛІ

 

2 K P i - y + f t g ( P i 7 P « ) l P . P . .

 

(9.38)

Величина hg (pi—рг)

 

представляет

собой

располагаемое

грави­

тационное

давление

А Р г р

, а

(Р\—Р2)

—-полное

ветровое

давление

Д Р 0 .

Следовательно,

можно

записать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

« = ' « У а

 

 

 

 

<э-з9>

Анализ

последнего

уравнения

показывает,

что

оно

является

т а к ж е

общим уравнением д л я

случаев газообмена под действием

ю л ь к о избытков тепла или ветра.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если принять, что

Д Р в = 0 ,

то

получим

уравнение

(9.15),

а при

Д Р г р = 0 —

уравнение

(9.30).

 

 

 

 

 

 

 

 

При определении

газообмена

по уравнению

(9.39) в

условиях

высоких

температур

можно

 

пользоваться

т а к ж е

номограммой

'см. рис. 9.2). Но

в

этом случае

вместо

действительной

 

высоты

между центрами приточного и вытяжного проемов следует прини­

мать высоту

ей эквивалентную / г э к в .

Допустим,

что

 

ЛЭкв£ (рі — Рз) = Рі Рі + hg (Pi - Ps) ;

тогда

 

Подставляя значение Р\ и Р2, получим

э к з

^ 2#( P l — p2)

v

'

При аэрации под действием ветра, а т а к ж е одновременно под действием ветра и тепла плоскость равных давлений не опреде­ ляется, в этом случае она теряет свой физический смысл.

§ 9.4. Аэрация под действием избытков тепла и ветра

при наличии пяти отверстий

Рассмотрим газообмен в помещении под действием гравита­ ционного и ветрового давлений при наличии в помещении пяти отверстий, расположенных на разных уровнях (рис. 9.6). Н а п р а в ­ ление ветра на этом рисунке доказано :трелкой.

202


- F,

p;hs9fii Ks Pfl>sgpf

F, X

Pue. 9.6. Расчетная схема газообмена под действием из­ бытков тепла и ветра при налігши пяти отверстий, рас­ положенных на разных уровня.1 : (разрез здания)

При

известных аэродинамических коэффициентах К\, Кг, Кз, К4

и Л'б ветровое

давление

снаружи здания против к а ж д о г о проема

может

быть

найдено из

выражений:

 

 

і

1 — Л |

ô

: P, = к

-Рг, = К*

 

 

Р

— k

> — IS

W*P

За начало отсчета давлений примем уровень центра самого нижнего проема Р| . Д а в л е н и е внутри помещения на этом уровне обозначим через Рл.. Тогда избыточные давления против каждого проема внутри и снаружи здания будут такими, как показано на

рис.

9.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем, что

1-й, 2-й

и 5-й проемы

работают

на

приток, а

3-й и 4-й — работают на вытяжку . •

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом случае разности давлений у к а ж д о г о проема

будут

равны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛР,

=

Р , - Р л ;

 

 

 

 

 

(9,42)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.43)

ЬРг

= (Р, -

Ä8 ffp2 ) -

3 -

Л з Ы

=

P.~Ps

 

+ h3g (о, -

р2 );

(9.44)

Д Р<

= (Р,-hiSP2)

-

( Р , ~

h i

g P l )

=

P

x -

P

k

- f A i g ( p i

- p 2 ) ;

(9.45)

Д Р 5

= ( P 5 -

A 5 g P l ) -

( P t -

 

Äs g-p3 ) =

P 5

-

hbg (p, - p2 ) -

PA .

(9.46)

203


Полученные разности давлений могут быть

представлены в

виде:

 

 

 

 

 

 

 

А Р ,

=Рі

 

(9.42а)

±P2

=

\P2-h2g(Pl

— p2)} — P,;

(9.43а)

Л р ,

=

рх -

я — hag (pi PJ)] ;

(9.44a)

±Pi

=

P-lPi-bigipi

- p 2 ) l ;

(9.45a)

bPs =

 

[ P 6

- h s g f a - ? 2 ) ] - P x .

(9.46 a)

Из представленных выражений видно, что давление воздуха внутри помещения на уровнях всех проемов условно может быть принято одинаковым и равным Р,., а давление наружного воздуха на уровне каждого проема может быть принято из в ы р а ж е н и я :

 

Pn — hng(pi

-

Рг),

 

(9.47)

где Р „ — ветровое

давление

у

проема;

 

 

/ і „ — в ы с о т а от уровня

начала

отсчета

до центра

данного

проема, м.

 

 

помещения Рл. и снаружи

 

Величины давлени я

внутри

здания

п—h„g(p\—рг)]

в этом

случае

называются

фиктивными,

по раз ­

ности давлений против к а ж д о г о проема остаются реальными или истинными.

Метод фиктивных давлений позволяет быстрее определять раз ­

ность

давлений

у

проемов.

 

 

 

 

 

 

 

 

В

том случае,

когда

в помещении на разных уровнях

имеется

более двух отверстий, величину Рх

пуѵем

решения

уравнений

опре­

делить

практически невозможно . З а д а ч а

по

определению

Рх

ре­

шается

методом

последовательных

приближений .

 

 

И з

 

системы

уравнений

находят

пределы,

в

которых

д о л ж н а

быть величина Рх.

Д л я того

чтобы

1-е, 2-е и 5-е отверстия

работа­

ли на

приток,

д о л ж н ы

соблюдаться следующие

условия:

 

 

у 1-го отверстия Рх

<

Р ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у 2-го отверстия

Рх

 

<

Р 2

h2g

(pi — р2 ) ;

 

 

 

 

у 5-го отверстия

Р ѵ

<

Р 6

— //5 g(pi — р 2 ) ;

 

 

 

 

Д л я

того

чтобы

3-е

и

4-е

отверстия

работали на вытяжку,

д о л ж н о

быть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у 3-го отверстия

РХ

hag

(pi — р2 ) ;

 

 

 

 

у 4-го отверстия

Рх

 

>

Р 4

k4g

(pi — р2 ) .

 

 

 

 

304


П о д с т а в л яя численные значения известных величин, находят

пределы,

в

 

которых изменяется

величина

Р Л - .

 

 

Н а п р а в л е н и е движения воздуха считается выбранным

правиль­

но, если

Рх

 

находится в

реальных

пределах.

 

 

В найденных пределах величиной Рх

задаются

и у

каждого

проема

по

уравнениям

(9.42) — (9.46)

определяют

АР. Расходы

воздуха через к а ж д ы й проем определяют

по

уравнению

(9.7), а

затем проверяют наличие баланса приточного

и вытяжного воз­

духа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В данном

случае

д о л ж н о соблюдаться

равенство:

 

 

 

 

 

 

О,

+

G, + G6

= G3

+ G,.

 

 

 

(9.48)

При

отсутствии

баланса

в

тех

ж е

пределах задаются

новым

значением

Рх,

определяют

новые

значения

А Р

и расходы

воздуха

через проемы и снова проверяют наличие

газового

баланса .

Наличие

баланса

газообмена

указывает

на

правильное

опреде­

ление расходов воздуха через проемы, а следовательно, и правиль­ ное определение величины Рх .

При конструкторском расчете аэрации, когда з а д а н ы расхо­ ды воздуха и известны величины АР дл я к а ж д о г о проема, площади сечения проемов определяются из выражений (9.16) или (9.17).

Кроме

изложенного, существуют

и другие методы расчета

аэра­

ции [19,

23, 34].

 

 

 

§ 9.5. Понятие и определение

эквивалентных

проемов

 

Выше

рассматривался газообмен

в помещениях

через специаль­

но устраиваемые проемы в н а р у ж н ы х стенах. Вместе с тем могут

встретиться

случаи газообмена, особенно

в условиях п о ж а р а ,

когда

приточный

воздух последовательно проходит несколько дверных

или других

открытых проемов. К а ж д ы й

из таких проемов

оказы­

вает проходу воздуха гидравлическое сопротивление, поэтому при

определении газообмена все проемы, через которые

последователь­

но проходит воздух, д о л ж н ы

быть заменены

одним

эквивалентным

проемом.

 

 

 

В эквивалентном проеме

гидравлическое

сопротивление равно

сумме сопротивлений нескольких проемов, через которые после­ довательно проходит воздух.

Д л я вывода

формулы,

определяющей

эквивалентный проем,

воспользуемся

уравнением

расхода газов

(9.6)

 

G = u F l / 2 Д Р р ,

 

откуда

 

 

 

 

А Р = °

(9.49)

где АР — гидравлическое сопротивление проема, н/м2.

205


При

наличии, например,

двух последовательно расположенных

проемов

гидравлическое

сопротивление

эквивалентного

проема

А Р Э

д о л ж н о

быть

равно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д Р Э =

Л Я ,

+ А Р , ,

 

 

 

 

(9.50)

где

АР], АР2 — сопротивление

соответственно

первого

и

второго

 

 

 

проемов,

н/м2.

 

 

 

 

 

 

 

В ы р а ж а я

величины

АР

через расходы

газов

и площади

сечения

проемов, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а к

как расходы

газов

в выражении

(9.51)

во всех

членах

оди­

наковы,

то,

с о к р а щ а я

равные

величины,

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.52)

При

количестве

проемов

(через которые

последовательно

про­

ходит воздух) больше

двух формула для эквивалентного проема

может

быть

найдена

аналогично

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9.53)

Если в помещении будет несколько проемов, работающих па­ раллельно при одинаковых условиях, то все эти проемы т а к ж е могут быть в ы р а ж е н ы через один эквивалентный проем. В этом случае эквивалентный проем принимается равным сумме парал ­ лельно работающих проемов, т. е.

Нэ^э =

/=-. +

+ •

• • + VnFn •

(9 -54)

Когда на пути д в и ж е н и я

воздуха

имеются и

параллельно и по­

следовательно расположенные проемы, вначале суммируются па­ раллельно расположенные проемы, а затем по формуле (9.53) определяется общий эквивалентный проем.

206