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
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 ) - |
(Р3 - |
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 - |
[ря — 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 |
|||||
\Рп—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>Р |
— 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