Физические основы равномерной раздачи и всасывания воздуха воздуховодами

Задача воздухораспределения приточного воздуха и равномерного удаления воздуха может решаться путем применения т.н. воздуховодов равномерной раздачи или всасывания. В таких воздуховодах имеется продольная щель или боковые отверстия для выхода воздуха, соотношение размеров которых, размеров воздуховода и характера движения воздуха в нем определяет распределение выходящего из воздуховода воздуха или поступающего в него воздуха по длине.

Экспериментальные наблюдения ряда авторов показывают, что по поперечному сечению происходят: изменение направления скорости, деформация поля скоростей, изменяется статическое давление воздуха; по длине воздуховода уменьшается среднерасходная скорость воздуха и, теоретически, возрастает статическое давление. Увеличивающееся за счет уменьшения динамического давления статическое давление будет расходоваться при движении вязкого газа на преодоление трения и местных сопротивлений.

Расчет воздуховодов равномерной раздачи и всасывания в настоящее время производится по методы статических давлений, предложенному К.К. Баулиным.

При аналитическом расчете принимают следующие допущения:

1. коэффициент расхода приточного отверстия по всей длине воздуховода считается постоянным;

2. поля скоростей в поперечных сечениях воздуховода считаются равномерными;

3. коэффициент сопротивления трения по длине воздуховода не изменяется.

Нормальную к оси воздуховода среднюю скорость в проеме определяют по формуле:

, (3.1)

где - коэффициент расхода приточного отверстия, - избыточное статическое давление, - плотность воздуха.

Величину избыточного статического давления в формуле (3.1) можно установить, используя уравнение Бернулли или количества движения.

Исходя из формулы (3.1) расход воздуха в щели шириной и в отверстиях площадью для воздуховода единичной длины будет определяться следующими зависимостями соответственно:

, (3.2)

. (3.3)

Следовательно, обеспечить равномерную раздачу или всасывание воздуха можно обеспечить следующими способами:

1. изменением ширины щели или площади отверстия по длине воздуховода;

2. сохранением величины избыточного статического давления в воздуховоде;

3. минимизацией изменения разности статических давлений по длине воздуховода;

4. изменением коэффициента расхода.

Воздуховоды равномерной раздачи и всасывания разделяют по способу организации входа или выхода воздуха на воздуховоды с продольной щелью или отверстиями и по характеру изменения сечения воздуховода по длине – воздуховоды постоянного или переменного сечения. Торец воздуховода заглушается.