Аэродинамические и гидравлические расчёты аппаратов агрегата

1) Цель аэродинамического расчёта кондиционера – определение сопротивления его воздушного и подбор необходимого по производительности и давлению(напору) электровентилятора.

Требуемое давление электровентилятора:

где =2000Па – полное давление воздуха за кондиционером, представляющее собой сопротивление системы воздуховодов (до и после кондиционера) и воздухораспределителей; - сопротивление воздушного тракта кондиционера.

где - сопротивление отдельных элементов кондиционера; воздухораспределителя, воздухонагревателей фильтра;

- местные сопротивления воздушного тракта кондиционера;

- сопротивление трения на отдельных прямых участках воздушного тракта кондиционера.

Аэродинамический расчёт выполняется после компоновки кондиционера. При этом его воздушный тракт подразделяют на отдельные наиболее простые элементы сопротивления, которые как можно ближе подходят к уже изученным на опыте случаям, приведённым в специальной справочной литературе.

Аэродинамическое сопротивление ВО:

;

Аэродинамическое сопротивление :

Аэродинамическое сопротивление :

Аэродинамическое сопротивление фильтра:

= 250 Па, исходя из характеристик подобранного фильтра.

Сопротивление отдельных элементов кондиционера:

;

Сопротивление трения:

;

где – коэффициент трения;

– эквивалентный диаметр проходного сечения;

L – длина участка;

– скорость воздуха;

γ – плотность воздуха.

Разделяем воздушный тракт кондиционера на отдельные прямые участки:

Первый участок – вхождение воздуха в кондиционер

= 2м/с;

γ= 1кг/ ;

L= 700 мм;

;

;

где - коэффициент вязкости воздуха. Который зависит от температуры:

;

Для турбулентного потока (Re>3000), коэффициент трения

;

;

Второй участок – выход воздуха из первого канала:

;

L = 700 мм;

;

;

;

;

;

Третий участок – выход из второго канала:

– 16 м/с,

L = 0,4 м,

,

;

;

;

;

Общее сопротивление трения:

;

Сопротивления (местные):

,

Где = 1,2 (при поворотах на 90˚) – коэффициент местного сопротивления. В кондиционере встречается: резкое расширение , резкое сужение , поворот потока без изменения проходного сечения .

Первый участок – резкое расширение на входе

;

ζ= (1- )²= (1- )²=0,026;

ΔP_м=0,026* =0,05Па;

Второй участок – поворот на 90° перед вентилятором

ΔР_м=ξ*( *γ_в) / 2;

F_k=1,2- коэффициент, учитывающий резкий поворот;

ΔР_м=1,2*( *1) /2=117,6 Па;

-третий участок – резкое сужение перед вентилятором

ΔР_м=ξ*( *γ_в) /2;

ζ=0,5*(1- )^0.75= 0,5*(1- )^0.75=0,42;

ΔP_м=0,42* =41,16 Па;

-четвертый участок – резкое сужение перед выходом из первого канала

ΔP_м=1,2* =153,6 Па;

-пятый участок - резкое сужение перед выходом из первого канала

ΔР_м=ξ*( *γ_в)/2;

ζ=0.5*(1- )^0.75= 0.5*(1- )^0.75=0,35;

ΔP_м=0,36* =44,8 Па;

-шестой участок – поворот на 90⁰ после ВО

ΔP_м=1,2* =153,6Па

-седьмой участок - сужение при выходе из второго канала

ΔР_м=ξ*( *γ_в)/2;

ζ=0.5*(1- )^0.75= 0.5*(1- )^0.75=0,403;

ΔP_м=0,403*( / 2)=51,58Па;

Общие местные сопротивления

ΔР_м=ΔР_р+ ΔР_n1+ ΔР_n2+ ΔР_c1+ ΔР_c2+ ΔР_c3+ ΔР_n3=

=0,05+117,6+41,16+153,6+44,8+153,6+51,58=562,4Па;

Сопротивление воздушного тракта кондиционера:

ΔР_к= ΔР_ел+ ΔР_m+ ΔР_м=517,5+10,5+562,4=1090,4Па;

Требуемое давление ЭВ:

Н_эв=1,1(2000+1090,4)=3399,4Па;

Мощность потребления ЭВ:

N_эв= =(2*3399,4)/10³*0,7=9,7кВт.