Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МЕТОДИЧКА Крышной кондиционер2009

.pdf
Скачиваний:
55
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
4.5 Mб
Скачать

Имеются две панели для ввода и определения КМС. Первоначально

активизирована панель для ввода Σξ на участке (без КМС тройника). Данные величины определяются по таблицам справочной литературы или

после нажатия кнопки

в строке меню программы.

На

первом участке магистрали (см. рис.21) имеется трехстворча-

тый дроссель-клапан ξд.к=0,12 при

ά=00 (полностью открытые створки).

Данное

значение может быть

принято при использовании кнопки

программы. Из расчета (см. рис.24) видно, что диаметры воздуховодов на первом и втором участке различны, т.е. на первом участке после тройника имеется переход с одного сечения на другое

(конфузор). КМС конфузора принимаем равным ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6 при использовании кнопки программы. На первом

участке потери давления в воздухораспределителе заданы (см. табл.3) не величиной КМС, а численным значением в размере 50 Па. Как учесть

эту величину в расчете, а также то, что материал воздуховода на участке №1– гибкий с эффектом гофрирования рассмотрим несколько

позже. Таким образом, Σξ на первом участке (без учета КМС тройника)

равна Σξ=ξд.к+ξконф =0,12+0,1=0,22.

для

определения

КМС

тройника

Ниже

находится

панель

 

 

по формулам

(7 или 8).

Для

активизации

данной панели необходимо установить «птичку» в квадрате, находящемся левее панели. При определении вида тройника (тройник на проход или на ответвление) необходимо установить «точку» в зависимости от вида КМС тройника на участке. На первом участке (см. рис. 21) имеется тройник на ответвление. Выполнив вышеприведенные манипуляции по определению суммы КМС на участке, нажимаем кнопку

. После нажатия данной кнопки программа рассчитывает величину КМС тройника (по формулам (7 или 8)) и

суммирует её с величиной Σξ (без КМС тройника). Результат суммы всех

КМС на участке появляется в расчетной таблице Σξуч1=1,1959 (см. рис.24). Номер участка на панели ввода исходных данных меняется на следующий -

.

Если при помощи линейки прокрутки вернуться к первому участку то можно:

увидеть величину КМС тройника ξтр.отв.= 0,9759, вычисленную программой по формуле (8);

по нахождению «точки» проверить правильно ли задан тройник на участке (на проход или ответвление);

исправить ошибку если она допущена, при определении КМС (не учтено какое-либо местное сопротивление на участке

или задан неправильно вид тройника).

Далее аналогично вводятся и определяются КМС для оставшихся

участков магистрального пути.

При расчете и вводе КМС программой выполняется промежуточный аэродинамический расчет. Программа предлагает пользователю принять,

полученные по заложенному в ней алгоритму расчета, диаметры воздуховодов или изменить их в результате корректировки на последующем

этапе расчета. Проанализировав результаты промежуточного расчета (рис. 24) наметим следующую концепцию коррекции:

для доведения скорости на первом участке до рекомендуемых значений 3-5 м/с в гибких воздуховодах с эффектом гофрирования, уменьшить диаметр воздуховода до 180 мм:

на втором участке уменьшить диаметр воздуховода до 225 мм, чтобы оправдать наличие конфузора на расчетной схеме. Схе-

ма была выполнена раньше, чем был произведен аэродинамический расчет, и естественно лень авторов исключила возмож-

ность корректировки схемы

(рис 21);

программе,

изме-

для показа возможностей,

реализованных в

нить сечение воздуховода на пятом участке

с круглого диа-

метром 315 мм на прямоугольное 400 на 300 мм.

 

Прямое изменение значений КМС на участке (в пределах магистра-

ли/ответвления) и их перерасчет возможен только до нажатия

кнопки

.

Выполним коррекцию для первого участка. Согласно намеченного плана, выставив линейкой прокрутки участок №1, активизируем надпись

«диаметр» и изменим, диаметр с 200 мм на 180 мм и нажимаем кнопку , (см. рис. 25).

Рис. 25 Коррекция диаметра на первом участке

Далее для того же участка активизируем надпись «Дополнительное сопротивление в Па», вводим значение 50 Па (сопротивление воздухораспределителя (см. табл.3)), выбираем вид материала воздуховода на панели «Материал воздуховода на участке» и нажимаем кнопку

(рис. 26).

Рис. 26 Ввод дополнительного сопротивления и вида материала на первом участке

Линейкой прокрутки устанавливаем следующий номер участка, где производим коррекцию (участок №2). На этом участке меняем диаметр с 250 мм на 225 мм. Установив номер участка №5 меняем сечение возду-

ховода с круглого на прямоугольное. Для этого активизируем надпись

«Диаметр» и ставим «точку» рядом с пиктограммой . В появившихся ячейках «Ширина» и «Высота» выставляем сечение воздухово-

да 400 на 300 мм. Нажав кнопку

,

выполняем коррекцию, (см. рис. 27).

 

Рис. 27 Предварительный результат корректировки участков №1, №2 и №5

Выполненную коррекцию нельзя считать окончательной. Дело в том, что, изменив параметры на участках №1, №2 и №5 мы изменили d, R, hд и Z и как следствие Rl+Z и Σ(Rl+Z) на указанных участках и магистрали в целом. Не изменились только КМС тройников. Поскольку по формулам (7 и 8) на КМС тройника влияют диаметры или сечения последующего или предыдущего участка, то необходимо произвести окончательную коррекцию результатов расчета в магистрали.

Заключается она в следующем. Линейкой прокрутки выставляется

участок №1 и нажимается кнопка . Аналогично поступаем для участков №2, №3, №4 и №5. При этом меняются значения КМС тройников и весь расчет магистрали в целом, (см. рис.28). Сравнение результатов расчета показывает, что потери дав-

ления в магистрали увеличились после окончательной коррекции со 107,7 Па (рис. 27) до 110,0 Па (рис.28).

Рис. 28 Окончательный результат расчета магистрали

Далее производят расчет и увязку ответвлений. Для этого нажима-

ют

надпись

и в ниспадающем меню нажима-

ют

надпись

. После чего появляются

новые ячейки для ввода логических данных в ответвлении (рис. 29). Для ответвления №1 номер участка в магистрали следующего за ответв-

лением принимаем против движения воздуха, т.е. участок №4 (см.

рис.21). Нажав кнопку, производим расчет и увязку ответвления №1 в той же последовательности, что и для магистрали.

Рис. 29 Ввод логических данных для ответвления №1

Результаты расчета и увязки ответвления №1 представлены на рис. 30. При выполнении увязки на участке №6 принят диаметр гибкого воздуховода 150 мм, а на участке №7 диаметр стального воздуховода 200 мм.

Рис. 30 Расчет и увязка ответвления №1

Невязка составляет ςотв1 = - 29,7%, что выше регламентируемых -10%. Дальнейшее уменьшение диаметров на участках №6 и №7 приведет к увеличению скорости выше заданного диапазона. Возможны два варианта снижения процента невязки:

Вариант 1. Установив линейкой прокрутки, расположенной в нижней части расчетной формы номер увязываемого ответвле-

ния, получим помимо процента невязки и потерь давления в ответвлении, также диаметр диафрагмы и место её установки, необходимый для полной увязки.

Вариант 2. Доведение процента невязки до требуемых значений возможно при изменении угла закрытия створок ά в дрос- сель-клапане. В данной версии программы этот вариант автоматического расчета не реализован, так как после нажатия

кнопки ввод и изменение

на участке Σξ (без КМС тройника) заблокирован.

В случае если невязка будет иметь положительное значение необходимо магистраль проводить через ответвление с большими потерями давления. В этом случае на экране появляется дополнительная форма с предложением пересмотра трассировки магистрали и её пересчета (см. рис. 31).

Рис. 31 Сообщение о необходимости выбора нового магистрального пути

Окончательный результат расчета магистрального пути и всех ответвлений приведен на рис. 32.

 

Рис. 32 Результат расчета сети

 

Определение коэффициентов местных сопротивлений

 

МАГИСТРАЛЬ

 

Участок №1

1.

Дроссель-клапан трехстворчатый ξд.к=0,12 при ά=00 (полностью

открытые створки).

2.

Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

3.

Тройник на ответвление ξтр.отв.= 0,9759, вычислено программой по

формуле (8).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,12+0,1=0,22

Сумма КМС на участке №1 - Σξ1=0,22+0,9759=1,1959.

Участок №2

1.Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.Тройник на проход ξтр.пр.= 0,218, вычислено программой по формуле (7).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1. Сумма КМС на участке №2 - Σξ2=0,1+0,218=0,318.

Участок №3

1.Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.Отвод 900 при R/d=2 ξотв= 0,44

3.Тройник на ответвление ξтр.отв.= 1,0444, вычислено программой по формуле (8).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1+0,44=0,54.

Сумма КМС на участке №3 - Σξ3=0,54+1,0444=1,5844.

Участок №4

1.

Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.

Тройник на проход ξтр.пр.= 0,2413, вычислено программой по форму-

ле (7).

 

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1.

Сумма КМС на участке №4

- Σξ4=0,1+0,2413=0,3413.

 

 

Участок №5

Сумма КМС на участке №5

- Σξ5=1,14.

ОТВЕТВЛЕНИЕ №1 Участок №6

1.Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.Отвод 900 при R/d=2 ξотв= 0,44.

3.Воздухораспределитель ξвозд= 1,4 (по заданию, табл.3).

4.Дроссель-клапан трехстворчатый ξд.к=0,12 при ά=00 (полностью открытые створки).

5. Тройник на проход ξтр.пр.= 0,3568, вычислено программой по формуле (7).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) -

Σξ=0,1+0,44+1,4+0,12=2,06.

Сумма КМС на участке №6 - Σξ6=2,06+0,3568=2,4168.

Участок №7

1.Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.Отвод 900 при R/d=2 ξотв= 0,44

3.Тройник на ответвление ξтр.отв.= 0,9698, вычислено программой по формуле (8).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1+0,44=0,54.

 

Сумма КМС на участке №7

- Σξ7=0,54+0,9698=1,5098.

 

 

 

 

 

 

ОТВЕТВЛЕНИЕ №2

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок №8

 

 

 

1.

Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

 

 

2.

Отвод 900 при R/d=2 ξотв= 0,44

 

 

 

 

3.

Воздухораспределитель ξвозд= 1,4 (по заданию, табл.3).

 

4.

Дроссель-клапан

трехстворчатый

ξд.к=0,12 при

ά=00 (полностью

открытые створки).

 

 

 

 

 

 

 

5.

Тройник на проход ξтр.пр.= 0,3568, вычислено программой по форму-

ле (7).

КМС

на

участке

(без

КМС

тройника)

-

Сумма

Σξ=0,1+0,44+1,4+0,12=2,06.

- Σξ8=2,06+0,3568=2,4168.

 

Сумма КМС на участке №8

 

ОТВЕТВЛЕНИЕ №3 Участок №9

1.Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.Дроссель-клапан трехстворчатый ξд.к=0,12 при ά=00 (полностью открытые створки).

3.Тройник на ответвление ξтр.отв.= 1,4232, вычислено программой по формуле (8).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1+0,12=0,22. Сумма КМС на участке №9 - Σξ9=0,22+1,4232=1,6432.

ОТВЕТВЛЕНИЕ №4 Участок №10

1. Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.Воздухораспределитель ξвозд= 1,4 (по заданию, табл.3).

3.Дроссель-клапан трехстворчатый ξд.к=0,12 при ά=00 (полностью открытые створки).

4.Тройник на ответвление ξтр.отв.= 0,7883, вычислено программой по формуле (8).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1+1,4+0,12=1,62 Сумма КМС на участке №10 - Σξ10=1,62+0,7883=2,4083.

 

ОТВЕТВЛЕНИЕ №5

 

Участок №11

1.

Конфузор ξконф= 0,1 при отношении l/d > 0,6.

2.

Отвод 900 при R/d=2 ξотв= 0,44

3.

Дроссель-клапан трехстворчатый ξд.к=0,12 при ά=00 (полностью

открытые створки).

4. Тройник на ответвление ξтр.отв.= 1,0129, вычислено программой по формуле (8).

Сумма КМС на участке (без КМС тройника) - Σξ=0,1+0,44+0,12=0,66 Сумма КМС на участке №11 - Σξ11=0,66+1,0129=1,6729.

НЕВЯЗКА Ответвление №1

Ответвление №2

Ответвление №3

Ответвление №4

Ответвление №5

Невязка в 10% и менее имеет место только в ответвлениях №3 и №5. Для остальных ответвлений, если не устанавливать диафрагму на

соответствующем участке необходимо выполнить перерасчет увязки ответвлений вручную (второй вариант).

Перерасчет невязки для ответвления №1 (вариант 2)

Добиться необходимого процента невязки можно следующим образом. На участке №6 ответвления №1 необходимо изменить угол наклона ство-

рок

дроссель-клапана,

увеличив соответственно КМС дроссель-клапана

и как следствие величину суммарных потерь

давления в ответвлении

№1.

Сумма потерь в ответвлении №1 равна Σ(Rl+Z)отв1=59,2172 Па.

 

 

Сумма потерь на

участках №1, №2 и

№3 магистрали равна

Σ(Rl+Z)участков1-3=84,2371 Па.

Невязка составляет ςотв1=-29,7018%. Чтобы попасть в рекомендуемый процент необходимо повысить потери давления в дроссель-клапане примерно на 20 Па.

Потери давления в местных сопротивлениях на участке №6 равны.

Z6=hд*Σξуч.6 = 9,2302*2,4168=22,3075 Па

Увеличиваем эту величину на 20 Па.

Zкорр 6=22,3075 + 20 = 42,3075 Па

В то же время потери давления в местных сопротивлениях на участке согласно формулы (6)

Z=hд ξ тр ξ

Z = Zкорр 6 = 42,3075 Па

КМС тройника на проход ξтр. = ξтр.пр.= 0,3568,

Σξ=ξд.к.+ ξконф.+ ξотввозд, или Σξ=ξд.к.+0,1+0,44+1,4.

Скоростное давление hд=9,2302 Па

Подставляем известные численные значения и решаем уравнение (5) относительно КМС дроссель-клапана ξд.к.

ξд.к.=(42,3075/9,2302) –(0,3568+0,1+0,44+1,4)=2,2868

Значению ξд.к=2,2868 трехстворчатого дроссель-клапана соответствует угол наклона ά=30,960.

Невязка при этом будет равна:

ςотв 1=79 ,, 217284 , 2371 100=−5,959 84 2371

Перерасчет невязки для ответвления №2

На участке №8 ответвления №2 определяем, на какой угол наклона необходимо изменить положение створок дроссель-клапана.

Сумма потерь в ответвлении №2 равна Σ(Rl+Z)отв2=26,053 Па.

 

Сумма потерь на участке №1 магистрали равна (Rl+Z)участ1=59,033

Па. Невязка составляет ςотв2= -55,8671%. Необходимо повысить потери

давления в дроссель-клапане примерно на 30 Па.

 

 

Потери давления в местных сопротивлениях на участке №8 равны.

 

Z8=hд*Σξуч.8 = 9,2302*2,4168=22,3075 Па

 

 

 

 

Увеличиваем эту величину на 30 Па.

 

 

 

 

Zкорр 8=22,3075 + 30 = 52,3075 Па

 

 

Z = Zкорр 8 = 52,3075 Па

 

 

 

 

 

 

КМС тройника на проход ξтр. = ξтр.пр.=0,3568,

 

 

Σξ=ξд.к.+ ξконф.+ ξотв+ξвозд, или Σξ=ξд.к.+ 0,1+ 0,44+1,4.

 

 

Скоростное давление hд=9,2302 Па

 

 

 

 

Решаем уравнение (6) относительно КМС дроссель-клапана ξд.к.

 

 

ξд.к.=(52,3075/9,2302) –(0,3568+0,1+0,44+1,4)=3,37

 

Значению ξд.к=3,37 трехстворчатого дроссель-клапана соответствует

угол наклона ά=34,570.

 

 

 

 

 

 

 

Невязка при этом будет равна:

 

 

 

 

 

 

ς

отв 2

=

56 , 05359 , 033

100=−5,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59 , 033

 

 

 

 

 

Перерасчет невязки для ответвления №4

 

 

На участке №10 ответвления №4 определяем, на какой угол наклона

необходимо изменить положение створок дроссель-клапана.

 

 

Сумма потерь в ответвлении №4 равна Σ(Rl+Z)отв4=24,4764 Па.

равна

Сумма

потерь

на

 

участке

№6

ответвления

№1

Σ(Rl+Z)участ6=37,6913 Па. Невязка составляет ςотв4= -35,0609%. Необходимо повысить потери давления в дроссель-клапане примерно на 10 Па.

Потери давления в местных сопротивлениях на участке №10 равны.

Z10=hд*Σξуч.10 = 9,2302*2,4083=22,229 Па

Увеличиваем эту величину на 10 Па.

Zкорр 10=22,229 + 10 = 32,229 Па

Z = Zкорр 10 = 32,229 Па

КМС тройника на ответвление ξтр. = ξтр.отв.=0,7883,

Σξ=ξд.к.+ ξконф.+ξвозд, или Σξ=ξд.к.+ 0,1+1,4.

Скоростное давление hд=9,2302 Па

Решаем уравнение (6) относительно КМС дроссель-клапана ξд.к.

ξд.к.=(32,229/9,2302) –(0,7883+0,1+1,4)=1,203

Значению ξд.к=1,203 трехстворчатого дроссель-клапана соответствует угол наклона ά=23,360.

Невязка при этом будет равна:

ςотв 4=34 ,, 476437 ,6913 100=−8,53 37 6913