12

ρв.п. = 101325 / 461 T ≈ 219 / T.

Для влажного воздуха плотность определится как для смеси сухого воздуха и водяного пара:

Из приведенного расчета следует вывод - плотность влажного воздуха меньше плотности сухого воздуха.

При обычных условиях в помещении парциальное давление водяного пара незначительно, второе слагаемое в выражении (2.6) незначительно и, поэтому, в инженерных расчетах принимают

ρв.в. = ρс.в. = 353 / T.

Влагосодержание воздуха – масса водяного пара в килограммах,

где принята следующая подстановка Рс.в. = Рб – Рв.п..

Выражение (2.7) неудобно использовать в практических целях из-за малых величин d, поэтому чаще применяют зависимость, где единицей измерения является г/кг сух.возд. :

Относительная влажность воздуха – величина, характеризующая степень насыщенности воздуха водяными парами по отношению:

ϕ = Рв.п. 100% , (2.9)

Рп.н.

13

где Рв.п. – парциальное давление водяного пара при заданных условиях, Па; Рп.н. – то же в состоянии полного насыщения, Па.

Для графического изображения состояния влажного воздуха применяют I-d – диаграмму влажного воздуха, где выделяют три стадии влажностного состояния воздуха:

сообщить 1 кг воздуха, чтобы изменить его температуру от0 ºС до заданного значения.

Принято считать, что при 0 ºС энтальпия сухого воздуха равна 0, т. е. Iс.в.=0, тогда при произвольной температуре t энтальпия, кДж/кг, составит:

В развернутом виде уравнение энтальпии влажного воздуха имеет вид:

После подстановки цифровых значений теплоемкости сухого воздуха, теплоемкости водяного пара и скрытой теплоты парообразования получаем

Первое слагаемое (1,005 t) представляет собой явную теплоту, а второе

(2500+1,8 t) d / 1000 - скрытую теплоту.

2.2. I-d – диаграмма влажного воздуха

I-d-диаграмма применяется для выполнения графо-аналитических расчетов различных систем – вентиляции, кондиционирования воздуха, сушильных установок и др., где происходит изменение температурновлажностного состояния обрабатываемого воздуха.

Диаграмма разработана профессором Л.К. Рамзиным. В основу диаграммы положены следующие зависимости:

d = 623 d = 623 I = 1,005t + (2500 + 1,8t).

I-d-диаграмма представляет собой графическую взаимосвязь основных параметров влажного воздуха: I, d, t, φ, Рп при определенном значении атмосферного давления Рб.

15

По известным двум любым параметрам I-d-диаграмма позволяет определить все остальные, как производные от исходных.

Преобразуя формулу (2.16), запишем выражение для энтальпии точки 1:

I1 = 2,5d1 + 1,005t1 + 1,8∙10-3t1d1 . (2.17)

Как видно из рис. 2.1 энтальпия точки 1 будет складываться из трех отрезков:

1.отрезок 2,5d1 представляет собой расстояние от наклонной оси абсцисс до горизонтальной линии, выходящей из начала координат;

2.отрезок 1,005t1 представляет собой расстояние от горизонтальной линии, выходящей из начала координат, до горизонтальной линии, выходящей из значения t1 по оси ординат;

3.отрезок 1,8∙10-3t1d1 представляет собой расстояние от горизонтальной линии, выходящей из t1 до луча t1=const.

I-d-диаграмма изображается в косоугольной системе координат с уклоном оси абсцисс на 135º (рис. 2.1).

Косоугольная система координат имеет следующие преимущества:

1.

2.

Рис. 2.1 Схема построения I-d - диаграммы

Преобразуя формулу (2.16), запишем выражение для энтальпии точки 1:

16

Это слагаемое в формуле (1.17) и определяет непараллельность линий

t = const, особенно эта непараллельность заметна в верхней части диаграммы при высоких температурах.

Примерное изображение линий на диаграмме показано на рис.2.2. Положение линий φ = const определяется из зависимости (2.9). Для этого

находят значения парциальных давлений водяного пара в состоянии насыщения в зависимости от температуры по экспериментальным “таблицам свойств воды и водяного пара”.

Вертикальные линии на диаграмме соответствуют d = const.

В нижней части диаграммы имеется переводная наклонная линия

(“кривая парциальных давлений водяного пара”),

с помощью которой определяются

значения парциальных давлений водяного пара. Для этого линию d=const продолжают вниз до пересечения с переводной линией и далее вправо по горизонтали до пересечения с вертикальной осью Pп, Па, по которой определяется парциальное давление водяного пара.

При помощи I-d-диаграммы можно определить два важных параметра тепловлажностного состояния воздуха: температуру точки росы tp и температуру мокрого термометра tм.

Температура точки росы – температура, которую принимает влажный воздух при его охлаждении без массообмена (без конденсации по d=const) до полного насыщения (до линии φ = 100 %).

17

Температура точки росы равна температуре насыщенного водяными парами воздуха при данном влагосодержании.

Температура мокрого термометра – температура, которую принимает влажный воздух при его изоэнтальпийном охлаждении (по I = const) без теплообмена с окружающей средой до полного насыщения (до φ = 100 %).

Температура мокрого термометра равна температуре насыщенного водяными парами воздуха при данной энтальпии.

Пример I-d-диаграммы, построенной для варианта атмосферного давления Pб = 101 кПа показан на рис. 2.3.

При изображении элементарных процессов обработки воздуха (нагрев, охлаждение, увлажнение и т.д.) точки, соответствующие начальному и конечному состояниям воздуха соединяют прямой линией. Эту линию, характеризующую процесс изменения параметров воздуха называют лучом

где I 2; I1 – энтальпии, соответствующие конечному и начальному состоянию соответственно, кДж/кг;

d2; d1 – влагосодержания, соответствующие конечному и начальному состоянию соответственно, г/кг сух.в.;

Единица измерения углового коэффициента ε, кДж/кг влаги.

Если в уравнении (2.18) числитель и знаменатель умножить на массовый расход обрабатываемого воздуха G, кг/ч, то получим:

где Qп - полное количество тепла (полная теплота), переданное при изменении состояния воздуха, кДж/ч;

W - количество влаги, переданное в процессе изменения состояния воздуха, кг/ч.

19

На полях диаграммы нанесены направления “масштабных лучей”, соответствующие значениям углового коэффициента от - ∞ до + ∞. масштабные лучи проходят через начало координат диаграммы (I = 0; d = 0).

При построении луча процесса сначала проводят вспомогательный луч, исходящий из начала координат в соответствующем направлении (в

зависимости от значения ε), а затем через точку начального состояния проводят линию процесса параллельно вспомогательному лучу.

Характерные варианты изменения состояния воздуха и их изображение на I–d - диаграмме.

1-2: например, процесс нагрева воздуха в поверхностном теплообменнике (в результате контакта с сухой нагретой поверхностью). Воздух получает явную конвективную теплоту, температура и энтальпия возрастают, относительная влажность уменьшается, а влагосодержание остается постоянным - процесс идет по линии d=const. Угловой коэффициент равен ε =+ ∞.

Рис. 2.4 Изображение процессов на I-d-диаграмме

1-3: например, процесс охлаждения воздуха в результате контакта с сухой охлажденной поверхностью (в поверхностном воздухоохладителе с температурой поверхности выше температуры точки росы). Конденсации влаги нет. Угловой коэффициент равен ε =+ ∞.

20

1-4: процесс 1-3 может продолжаться до линии насыщения (φ=100 %). Тогда температура воздуха достигнет значения температуры точки росы tр

(точка 4).

1-5: Влажный воздух одновременно нагревается и увлажняется и приобретает параметры точки 5. Такой процесс протекает, когда приточный воздух ассимилирует тепло- и влаговыделения в помещении.

Угловой коэффициент луча процесса ε > 0.

1-6: осушка и охлаждение воздуха при прямом контакте воздуха с охлажденным абсорбентом, например, раствором хлористого лития в камерах орошения или в аппаратах с орошаемой насадкой.

Угловой коэффициент ε > 0.

1-7: процесс изотермического увлажнения. Такой процесс возможен, например, при обработке воздуха насыщенным водяным паром с температурой равной температуре воздуха (tп = t1).

Угловой коэффициент луча процесса ε > 0.

1-8: процесс изотермической осушки. Такие процессы возможны при использовании сорбентов c температурой равной температуре обрабатываемого воздуха.

Угловой коэффициент луча процесса ε > 0.

1-9: процесс адиабатического увлажнения. Подобные процессы осуществляют в оросительных камерах приточных установок при температуре разбрызгиваемой через форсунки воды равной tм. Для этого используется рециркуляционная вода.

Угловой коэффициент луча процесса ε ≈ 0. Точное равенствоε = 0 возможно лишь при tм = 0 оС.

1-10: продолжение луча до линии полного насыщения (до точки 10) приведет к понижению температуры воздуха до значения температуры мокрого термометра tм .

21

1-11: процесс адиабатической осушки. Такой процесс возможен при обработке воздуха с помощью растворов абсорбентов или твердых адсорбентов.

Процессы обработки воздуха, луч которых не совпадает с линиями постоянных величин t или d (например, 1-5, 1-6) называют промежуточными или политропными.

Любой политропный процесс на I-d-диаграмме можно представить в виде суммы двух процессов: с постоянным влагосодержанием и постоянной температурой.

Для доказательства этого рассмотрим процесс изменения параметров влажного воздуха от точки 1 до точки 2 (рис.2.5).

Расчеты параметров воздуха на I-d-

диаграмме всегда производятся по полной теплоте:

где ∆d2-1 = ∆d2-к = (d2 – d1) – разность влагосодержаний, соответствующих конечному и начальному состояниям воздуха в

где Pн – парциальное давление водяного пара при полном насыщении, определяемое по измеренной температуре наружного воздуха, Па.

Влагосодержание наружного воздуха, г/кг сух.в., определяют по

Для пересчета интенсивности солнечной радиации применяют формулы сферической геометрии.

При расчете систем кондиционирования микроклимата выделяют два типа необходимой климатологической информации: для расчетных и эксплуатационных условий.

Под расчетными понимают наиболее неблагоприятные погодные условия, для которых определяются уровень тепловой защиты здания и производительность систем кондиционирования микроклимата. Расчетным условиям соответствует комплекс параметров наружного воздуха, отклонение от которых приводит к отклонению от расчетных параметров микроклимата помещения.

Эксплуатационные условия характеризуются изменением параметров наружного воздуха в течение года в интервале от расчетных зимних до расчетных летних и наоборот.

Целью выбора расчетных условий является определение наибольшей нагрузки на системы кондиционирования микроклимата.

Вхолодный период нагрузка на систему отопления соответствует возможно более низкой температуре наружного воздуха и большей скорости воздуха. Теплопоступления от солнечной радиации в холодный период года не учитывают. Влагосодержание наружного воздуха тоже, как правило, невелико и его не учитывают.

Втеплый период года определяют нагрузку на системы охлаждения и осушки воздуха, подаваемого в помещение. Максимальной нагрузке соответствуют возможно более высокие значения температуры,

24

влагосодержания, энтальпии наружного воздуха и интенсивности солнечной радиации. Скорость ветра при этом должна быть минимальной.

Несмотря на отмеченное выше, принятие в качестве расчетных

абсолютно максимальных и минимальных параметров нецелесообразно, т.к.

системы рассчитанные на экстремальные нагрузки в реальных условиях эксплуатации будут иметь завышенную мощность. По этой причине в качестве расчетных принимают параметры меньшие, чем абсолютные max и min. Основным критерием при их выборе является вероятная продолжительность изменения расчетных внутренних условий микроклимата.

Пример: Обоснование выбора за расчетную зимнюю температуру

температуры наиболее холодной пятидневки.

В здании с кирпичными стенами δ = 0,51 м при понижении температуры наружного воздуха ниже расчетной внутренняя температура понизилась на 4 оС через 152 часа. В здании из облегченных стеновых конструкций – через 100 часов. Средняя продолжительность остывания помещения в здании составила 5 суток.

Поэтому за расчетную зимнюю температуру в ряде вычислений выбирают среднюю температуру наиболее холодной пятидневки.

При выборе параметров наружного воздуха профессором В.Н. Богословским предложено использовать понятие обеспеченности, которая характеризуется коэффициентом обеспеченности Коб.

Коэффициент обеспеченности показывает (в долях единицы) число случаев, в которых внутренние условия обеспечиваются по отношению к общему числу случаев.

где Nр – число случаев с благоприятными исходами;

Nо – общее число случаев, рассматриваемых в данном процессе.

По своей сути Коб представляет собой вероятность обеспечения внутренних микроклиматических условий. Коэффициент обеспеченности позволил связать уровень комфортности в здании с расчетной температурой наружного воздуха (см. табл.).

Климатические данные для различных районов РФ в нормативной литературе приведены для холодного, переходного и теплого периодов года и

различных категорий А и Б.

Параметры категории А:

– Для холодного периода года:

tнхА – температура наиболее холодного периода года в рассматриваемом регионе, оС;

IнхА – энтальпия, соответствующая tнхА , кДж/кг.

–Для теплого периода года:

tнтА – значение температуры, большее значение которой наблюдается в данном регионе не более 400 часов в год, оС;

IнтА – энтальпия, соответствующая tнтА , кДж/кг.

Параметры категории Б:

– Для холодного периода года:

tнхБ – температура наиболее холодной пятидневки в рассматриваемом регионе, оС;

IнхБ – энтальпия, соответствующая tнхБ , кДж/кг.

–Для теплого периода года:

tнтБ – значение температуры, большее значение которой наблюдается в данном регионе не более 220 часов в год, оС;

IнтБ – энтальпия, соответствующая tнтБ , кДж/кг.

В ведомственных нормах для уникальных зданий и сооружений используют параметры категории В.

Параметры категории В:

– Для холодного периода года:

26

tнхВ – абсолютно минимальное значение температуры в рассматриваемом регионе, оС;

IнхВ – энтальпия, соответствующая tнхВ , кДж/кг.

–Для теплого периода года:

tнтВ – абсолютно максимальное значение температуры в рассматриваемом регионе, оС;

IнтВ – энтальпия, соответствующая tнтВ .

При проектировании систем кондиционирования микроклимата нормы проектирования рекомендуют принимать следующие расчетные параметры наружного воздуха:

1.в помещениях жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий:

–параметры А — для систем вентиляции и воздушного душирования для теплого периода года;

–параметры Б — для систем отопления, вентиляции и воздушного душирования для холодного периода года, а также для систем кондиционирования для теплого и холодного периодов года.

2.для зданий сельскохозяйственного назначения:

–параметры А — для систем вентиляции и кондиционирования для теплого и холодного периодов года;

араметры Б — для систем отопления для холодного периода года. 3. Параметры наружного воздуха для переходных условий года

следует принимать 10 °С и удельную энтальпию 26,5 кДж/кг.

3.2.Расчетные параметры внутреннего воздуха

Расчетными параметрами воздушной среды в помещении при проектировании СКМ служат параметры воздуха, определяющие комфортные условия и удовлетворяющие требования технологического процесса.

Требуемые метеорологические условия в помещениях (внутренние условия) должны быть обеспечены в рабочей (обслуживаемой) зоне помещения или на постоянных рабочих местах.

27

За рабочую (обслуживаемую) зону принимают пространство высотой 2 м от уровня пола или площадки, на которых находятся рабочие места. Для производственных зданий, в которых имеются рабочие места на отметках выше 2-х метров, рабочая зона принимается в пределах высоты 4 метра от уровня пола.

Комфортное состояние микроклимата и состояние человека во многом определяется характером теплообмена человека с окружающим его воздухом. Интенсивность теплоотдачи определяется, в свою очередь, совместным действием температуры, относительной влажности и подвижности воздуха.

Таким образом, к основным параметрам внутреннего воздуха относятся:

1.температура воздуха tв, 0С;

2.относительная влажность воздуха ϕв, %;

3.подвижность воздуха vв, м/с.

Часто в нормативных документах в качестве основы при выборе расчетных параметров воздушной среды принимают результирующую

где tв – температура воздуха в помещении, 0С;

tR - радиационная температура в помещении, 0С.

Под радиационной температурой понимают осредненную по площади температуру внутренних поверхностей в помещении.

Подробно понятие радиационной температуры рассматривается в курсе “Строительная теплофизика”.

В производственных здания в качестве расчетных параметров внутреннего воздуха рассматриваются :

1.температура воздуха рабочей зоны tрз, 0С;

2.относительная влажность воздуха рабочей зоны ϕрз, %;

3.подвижность воздуха рабочей зоны vрз, м/с;

4.концентрация вредных примесей в воздухе рабочей зоны Cрз, г/м3.

28

Концентрация примесей в воздухе рабочей зоны Cрз, контролируется для обеспечения ее значений, не превышающих ПДК.

Предельно-допустимой концентрацией (ПДК) называют концентрацию химического соединения, которая при ежедневном, в течение длительного периода воздействии на организм не вызывает в нем патологических изменений или заболеваний.

Кроме того, в производственных помещениях выбор параметров внутреннего воздуха зависит от интенсивности тепловыделений –

теплонапряженности помещения.

Различают помещения, характеризуемые незначительными удельными избытками явной теплоты — не более 23 Вт/м3, и помещения со значительными удельными избытками явной теплоты — более 23 Вт/м3.

В ряде нормативно-справочной литературы расчетные параметры внутреннего воздуха приведены для соответствующих периодов года:

1.теплого (tн > +10 0С);

2.переходного (tн = +10 0С);

3.холодного (tн < +10 0 С).

При выборе расчетных параметров необходимо также учитывать

характер осуществляемой в помещении деятельности человека. Виды выполняемых работ принято оценивать по энергозатратам человека. В настоящее время принята следующая классификация категорий работ по

“степени тяжести”:

1.Легкая работа:

1а. При энергозатратах человека qч 139 Вт.

1б. При энергозатратах человека 139 Вт < qч 174 Вт.

2.Работа средней тяжести:

2а. При энергозатратах человека 174 Вт < qч 232 Вт; 2б. При энергозатратах человека 232 Вт < qч 290 Вт.

3.Тяжелая работа:

При энергозатратах человека qч > 290 Вт.

Взданиях различного назначения требуется создание и поддержание различного по уровню комфорта микроклимата. Обеспечение необходимых

29

параметров достигается различными по назначению, устройству и степени сложности техническими устройствами.

С этой целью в зависимости от степени обеспеченности расчетные параметры внутреннего воздуха в нормативной и справочной документации подразделяются на оптимальные и допустимые.

Оптимальными параметрами называют такое сочетание расчетных параметров внутреннего воздуха t, ϕ, v, при котором отсутствует напряженность в терморегуляции организма человека при соответствующем виде деятельности.

Оптимальные параметры обеспечиваются в помещении системами кондиционирования воздуха совместно с системами вентиляции в автоматическом режиме, что связано со значительными энергозатратами.

Допустимыми параметрами называют такое сочетание расчетных параметров внутреннего воздуха t, ϕ, v, при котором существует некоторая напряженность в терморегуляции организма человека, но не вызывающая профессиональных заболеваний.

Допустимые параметры внутреннего воздуха обеспечиваются в помещении системами вентиляции.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.Какие климатологические параметры измеряют на метеостанциях?

2.Какие климатологические параметры определяют расчетом по результатам метеонаблюдений?

3.Что такое “расчетные параметры” наружного воздуха?

4.Что такое “коэффициент обеспеченности”?

5.Что такое “расчетные параметры” внутреннего воздуха?

6.Что такое “рабочая зона”?

7.Дать классификацию видов работ по степени тяжести.

8.Что такое “оптимальные и допустимые” параметры микроклимата?

4.ПРИТОЧНЫЕ СТРУИ

30

Струями называется направленное движение массы воздуха конечных размеров.

В процессе распространения приточные струи вовлекают в движение окружающий воздух помещения, в результате чего в помещении формируется определенное поле температуры, поле скоростей (подвижности воздуха) и поле концентраций вредных веществ, выделяющихся в помещении.

Приточный свежий воздух разбавляет (ассимилирует) избытки теплоты, водяных паров и вредных веществ в данном помещении, что способствует поддержанию требуемых метеорологических условий.

Вытяжные струи организуются местными и общеообменными вытяжными установками и предназначены для захвата и удаления загрязненного воздуха из помещения.

На распространение приточных струй оказывают влияние следующие факторы:

1.Взаимодействие соседних струй между собой.

2.Температура приточных струй.

3.Вид воздухораспределителей.

4.Количество и расположение воздухораспределителей в плане и по высоте помещения.

5.Наличие на траектории движения приточных струй ограждающих конструкций или иных препятствий.

6.Количество и место расположения вытяжных отверстий в помещении.

4.1. Классификация приточных струй

Характер формирования и конечного распределения по объему помещения полей температур, влагосодержаний и концентраций вредных примесей определяется в основном возникающими в вентилируемом помещении потоками воздуха – воздушными течениями. Воздушные течения, в свою

31

очередь, определяются способом организации воздухообмена. Решающее значение на эти процессы оказывают приточные струи.

Подача приточных струй в отдельные зоны помещения позволяет:

1.поддерживать параметры воздуха, отличающиеся от значений в окружающем пространстве (например, такое возможно при устройстве

воздушных душей);

2.создавать воздушные завесы, препятствующие поступлению неподогретого наружного воздуха;

3.повысить эффективность систем местной вытяжной вентиляции за счет создания “воздушного укрытия” - экрана над источником вредностей (местные отсосы с “передувкой”).

Над нагретыми поверхностями оборудования возникают и распространяются конвективные (тепловые) струи. Тепловые струи обладают значительной “мощностью” потока, что приводит к переносу теплоты и вредных примесей с конвективным потоком в верхнюю зону даже при плотности вредных компонентов ρвр > ρр.з. Вблизи охлажденных поверхностей также возникает течение тепловых струй.

Некоторое влияние на микроклимат помещения оказывают и вытяжные струи – течения, возникающие вблизи вытяжных отверстий для удаления загрязненного воздуха.

1.По гидродинамическому режиму струи делят на ламинарные

(Re = 2300) и турбулентные (Re > 2300).

2.В зависимости от соотношения плотности воздуха в струе и помещении: струи, поступающие в помещения, заполненные воздухом равной или большей плотности, называются затопленными струями.

3.По характеру распространения:

струи, на развитие которых не оказывают влияние ограждающие конструкции, называются свободными. Струи, взаимодействующие с ограждениями или друг с другом называют стесненными.

32

Струя, выпущенная вблизи плоской поверхности (потолок) будет двигаться вдоль неё (налипать на поверхность). Такие струи называют

полуограниченными или настилающимися.

На практике принято считать, что будет затопленной при условии

Fстр ≥ 0,25 F пом,

где Fстр - площадь поперечного сечения струи;

F пом - площадь поперечного сечения помещения в плоскости, перпендикулярной оси струи.

4.По температурному режиму струи бывают изотермическими и неизотермическими.

Если температура воздуха в объеме выпущенной струи равна температуре окружающего воздуха, струя называется изотермической.

Вентиляцию помещений осуществляют неизотермическими струями. Неизотермические струи делят на слабонеизотермические и

неизотермические (воздушные фонтаны).

5.В зависимости от условий выпуска воздуха (формы отверстия)

струи могут иметь параллельные векторы скорости и могут иметь некоторый угол между собой.

Компактные струи (а).

Компактными называются струи с параллельными векторами скоростей, выходящие из отверстий круглой, квадратной и прямоугольной

(соотношение сторон 1:2…1:3)

формы.

выпускного отверстия все поперечные размеры струи симметричны относительно её (прямолинейной) оси.

34

60± 2,5о). Такие струи называются коническими.

На расстоянии 10 do угол раскрытия струи становится равным α ≈ 12º 25´. Кольцевые струи (г, д). Струи, выходящие через кольцевые щели с углом

подачи воздуха β ≤ 180º, называются кольцевыми.

Среди кольцевых струй выделяют следующие разновидности:

- Полые конические струи (г). При величине

угла подвода воздуха к кольцевым отверстиям

β=135o, струи называются полыми коническими.

-Веерные струи (д). При воздухораспределении через плафоны, угол подвода воздуха в которых β = 90o , струя называется веерной.

Если струя распространяется равномерно на 360º , то такая струя называется полной веерной.

Если существует какое-либо ограничение на распространение струи, то такая струя называется

неполной веерной.

Закрученные струи. Когда воздухораспределитель оборудован устройствами для придания потоку воздуха вращения вокруг своей оси (закручиватели), либо, когда воздух подводится в воздухораспределитель тангенциально струя называется закрученной.

Устройства для принудительного изменения угла раскрытия струи (диффузоры) и закручиватели предназначены для снижения скорости воздуха в струе и ускорения её затухания.

4.2. Свободные изотермические струи

Свободная струя, выпущенная в помещение, вовлекает в движение окружающий воздух. Масса струи постепенно от сечения к сечению увеличивается, границы расширяются, а скорость воздуха в струе снижается.

35

Рис. 4.1 Схема свободной изотермической струи

На расстоянии x =15 do скорость на оси струи составляет 20 % от скорости в выходном сечении ( vox =0,2 vo ), а масса перемещаемого воздуха увеличивается в 4,6 раза.

Вприточной струе различают три участка (см. рисунок):

-начальный участок (в пределах контура АВCD) с длиной xн;

Начальный участок характеризуется постоянством осевой скорости, равной скорости истечения воздуха из воздухораспределителя, т.е. в пределах начального участка vo = const.

В пределах начального участка рассматривают:

-объем, в котором скорости в любой точке равны скорости истечения vo – конус AED. Эту часть начального участка называют ядром струи;

-слои ABE и DEC, в пределах которых скорость воздуха по мере удаления от оси струи уменьшается до нулевого значения на границе потока (линии AB и DC). Их называют пограничными слоями.

-переходный участок (переходное сечение BC);

На переходном участке скорость истечения vo сохраняется только на оси потока. Переходный участок имеет незначительную длину, поэтому им пренебрегают.

- основной участок – участок за пределами переходного (например,

BFGC).