속도 및 흐름에 따른 공기 덕트 계산 + 실내 공기 흐름 측정 방법

권장 항공 환율

이미 언급했듯이 환기 덕트를 통한 공기 유량은 표준화되어 있지 않습니다. 그러나 SNiP는 환기를 설계할 때 따라야 하는 기단 이동 속도의 권장 값을 규정합니다.

덕트의 허용 풍속은 표에 나와 있습니다.

에어 덕트 및 환기 그릴의 유형	환기 방식의 유형
	자연스러운	강요된
	m/s
공급 그릴(블라인드)	0.5-1.0	2.0-4.0
광산 채널 공급	1.0-2.0	2.0-2.6
수평 합성(조립식) 채널	0.5-1.0	2.0-2.5
수직 채널	0.5-1.0	2.0-2.5
바닥 근처의 격자	0.2-0.5	2.0-2.5
천장의 격자	0.5-1.0	1.0-3.0
배기 그릴	0.5-1.0	1.5-3.0
배기 샤프트 채널	1.0-1.5	3.0-6.0

최대 권장 풍량 주거용 건물에서는 0.3m/s를 초과해서는 안 됩니다. 예를 들어 수리 작업 중에 최대 30%의 단기 초과가 허용됩니다.

네트워크 요소 및 로컬 저항

네트워크 요소(격자, 디퓨저, 티, 회전, 단면 변경 등)의 손실도 중요합니다. 격자 및 일부 요소의 경우 이러한 값은 문서에 지정되어 있습니다. 국부 저항 계수(c.m.s.)에 동적 압력을 곱하여 계산할 수도 있습니다.

RM. s.=ζ Rd.

여기서 Rd=V2 ρ/2(ρ는 공기 밀도).

케이엠에스 참고 도서 및 제품의 공장 특성에서 결정됩니다. 각 섹션과 전체 네트워크에 대한 모든 유형의 압력 손실을 요약합니다. 편의를 위해 표 형식으로 이 작업을 수행합니다.

계산 테이블.

모든 압력의 합은 이 덕트 네트워크에 대해 허용되며 분기 손실은 사용 가능한 총 압력의 10% 이내여야 합니다. 차이가 더 크면 콘센트에 댐퍼 또는 다이어프램을 장착해야 합니다. 이를 위해 필요한 cms를 계산합니다. 공식에 따르면:

ζ= 2Rizb/V2,

여기서 Pizb는 사용 가능한 압력과 분기 손실 간의 차이입니다. 표에 따라 다이어프램의 직경을 선택하십시오.

공기 덕트에 필요한 다이어프램 직경.

환기 덕트를 올바르게 계산하면 기준에 따라 제조업체에서 올바른 팬을 선택할 수 있습니다. 발견된 사용 가능한 압력과 네트워크의 총 공기 흐름을 사용하면 이 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

계산 공식

계산을 수행하려면 몇 가지 정보가 필요합니다. 덕트의 공기 유량을 계산하려면 공식 ϑ = L / 3600 × F가 필요합니다. 여기서:

• ϑ는 덕트의 기단 속도입니다.
• L - 계산이 이루어지는 특정 영역의 공기 흐름(m³ \ h로 측정);
• F는 공기 통로의 면적입니다(m²로 측정).

기류를 계산하기 위해 위의 공식을 수정하여 L = 3600 × F × ϑ를 얻을 수 있습니다.

그러나 그러한 계산을 하는 것이 어렵거나 단순히 시간이 없는 상황이 있습니다. 이러한 상황에서 덕트의 풍속을 계산하기 위한 특수 계산기가 구출됩니다.

엔지니어링 사무실에서는 가장 정확한 계산기를 가장 자주 사용합니다. 예를 들어, 파이 숫자에 더 많은 자릿수를 추가하고, 공기 흐름을 더 정확하게 계산하고, 통로 벽의 두께를 계산하는 등의 작업을 수행합니다.

공기 덕트의 속도 계산 덕분에 공급되는 공기의 양뿐만 아니라 채널 벽의 동적 압력, 마찰을 통한 비용, 동적 저항, 등.

공기 덕트의 공기 역학적 계산

덕트의 공기역학적 계산은 환기 시스템 설계의 주요 단계 중 하나입니다. 덕트의 단면적을 계산할 수 있습니다(직경 - 원형의 경우, 높이와 너비의 경우 직사각형).

덕트의 단면적은 이 경우 권장되는 속도에 따라 선택됩니다(기류 및 계산된 단면의 위치에 따라 다름).

F = G/(ρv), m²

여기서 G는 덕트의 계산된 단면의 공기 유량, kg/сρ는 공기 밀도, kg/m³v는 권장 공기 속도, m/s(표 1 참조)

1 번 테이블.기계 환기 시스템에서 권장되는 풍속 결정.

자연 유도 환기 시스템의 경우 풍속은 0.2-1m/s로 가정합니다. 어떤 경우에는 속도가 2m/s에 도달할 수 있습니다.

덕트를 통해 공기가 이동할 때 압력 손실을 계산하는 공식:

ΔP = ΔPtr + ΔPm.s. = λ (l/d) (v²/2) ρ + Σξ (v²/2) ρ,

단순화된 형태로 덕트의 기압 손실 공식은 다음과 같습니다.

∆P = R1 + Z,

특정 마찰 압력 손실은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다. R = λ (l/d) (v²/2) ρ, [Pa/M]

l - 공기 덕트 길이, m
Z는 국부 저항에서의 압력 손실, PaZ = Σξ(v²/2) ρ,

특정 마찰 압력 손실 R도 표를 사용하여 결정할 수 있습니다. 해당 지역의 공기 흐름과 덕트의 직경을 아는 것으로 충분합니다.

덕트의 마찰로 인한 특정 압력 손실 표.

표의 상단 숫자는 공기 유량이고 하단 숫자는 특정 마찰 압력 손실(R)입니다.
덕트가 직사각형인 경우 테이블의 값은 등가 직경을 기준으로 검색됩니다. 등가 직경은 다음 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다.

데크 = 2ab/(a+b)

여기서 및 b는 덕트의 너비와 높이입니다.

이 표는 등가 거칠기 계수 0.1mm(강철 공기 덕트의 계수)에서 특정 압력 손실 값을 보여줍니다. 공기 덕트가 다른 재료로 만들어진 경우 표 값은 다음 공식에 따라 조정해야 합니다.

∆P = R1β + Z,

여기서 R은 마찰로 인한 특정 압력 손실, l은 덕트의 길이, mZ는 국부 저항으로 인한 압력 손실, Paβ는 덕트의 거칠기를 고려한 보정 계수입니다.그 값은 아래 표에서 가져올 수 있습니다.

국부적 저항으로 인한 압력 손실도 고려해야 합니다. 국부 저항 계수와 압력 손실 계산 방법은 "환기 시스템의 국부 저항에서 압력 손실 계산" 기사의 표에서 가져올 수 있습니다. 국부 저항 계수.» 그리고 동적 압력은 특정 마찰 압력 손실 표(표 1)에서 결정됩니다.

자연 통풍에서 공기 덕트의 크기를 결정하려면 사용 가능한 압력의 양을 사용하십시오. 사용 가능한 압력은 공급 공기와 나가는 공기의 온도 차이로 인해 생성되는 압력, 즉 중력 압력입니다.

자연 환기 시스템의 공기 덕트 치수는 다음 방정식을 사용하여 결정됩니다.

여기서 ∆P_초조 — 사용 가능한 압력, Pa
0.9 - 파워 리저브 증가 요인
n은 계산된 분기의 공기 덕트 섹션 수입니다.

기계식 공기 유도가 있는 환기 시스템의 경우 권장 속도에 따라 공기 덕트가 선택됩니다. 다음으로 계산된 분기에 따라 압력 손실이 계산되고 기성 데이터(공기 흐름 및 압력 손실)에 따라 팬이 선택됩니다.

계산 공식

필요한 모든 계산을 수행하려면 일부 데이터가 필요합니다. 공기 속도를 계산하려면 다음 공식이 필요합니다.

ϑ= L / 3600*F, 여기서

ϑ - m/s 단위로 측정한 환기 장치 파이프라인의 공기 유속

L은 계산이 이루어진 배기 샤프트의 해당 섹션에서 공기 질량의 유량(이 값은 m3/h로 측정됨)입니다.

F는 m2로 측정한 파이프라인의 단면적입니다.

이 공식에 따라 덕트의 공기 속도와 실제 값이 계산됩니다.

다른 모든 누락 데이터는 동일한 공식에서 추론할 수 있습니다. 예를 들어, 공기 흐름을 계산하려면 공식을 다음과 같이 변환해야 합니다.

L = 3600 x F x ϑ.

경우에 따라 이러한 계산을 수행하기 어렵거나 시간이 충분하지 않습니다. 이 경우 특수 계산기를 사용할 수 있습니다. 인터넷에는 유사한 프로그램이 많이 있습니다. 엔지니어링 부서의 경우 더 정확한 특수 계산기를 설치하는 것이 좋습니다(단면적을 계산할 때 파이프 벽 두께를 빼고 파이에 더 많은 문자를 넣고 더 정확한 공기 흐름을 계산하는 등).

기류

4 풍속의 결정

기단의 다양성을 알면 자연 환기 중 덕트의 풍속을 쉽게 계산할 수 있습니다. 먼저 덕트의 단면적을 찾아야합니다. 이렇게 하려면 덕트 단면 반경의 제곱에 숫자 "pi"를 곱해야 합니다.

공기 덕트는 특정 크기와 모양을 가져야 합니다. 공기 덕트의 단면을 결정하면 특정 방에 필요한 공기 덕트의 직경을 계산할 수 있습니다. D = 1000*√(4*S/π)라는 표현이 도움이 될 것입니다. 그에게서:

• D는 덕트 단면의 지름입니다.
• S는 공기 채널의 단면적입니다.
• π는 3.14와 같은 수학 상수입니다.

표준에 따르면 직사각형 덕트의 최소 크기는 100mm x 150mm이고 최대 크기는 2000mm x 2000mm입니다. 이러한 디자인은 인체 공학적 모양이 더 좋으므로 벽에 단단히 설치하고 천장이나 주방 메자닌 위의 파이프를 마스킹하는 것이 더 쉽습니다.

원형 제품은 공기 저항이 적다는 점에서 직사각형 제품과 다릅니다. 따라서 최소 소음 수준이 있습니다.

공식 V = L / 3600 * S와 공기 흐름(L) 및 덕트 면적과 같은 매개변수를 사용하여 자연 환기를 계산할 수 있습니다. 계산 예는 다음과 같습니다.

• D = 400mm.
• W = 20m³.
• N = 6m3/h.
• L = 120m³.

이 표시기는 0.3m/s를 초과하지 않아야 합니다. 다만, 임시수선공사 또는 건설장비의 설치기간에 한한다. 이때 기준은 최대 30%까지 올릴 수 있다.

방에 두 개의 환기 시스템이 있는 경우 각 시스템의 속도는 절반의 지역에 깨끗한 공기를 제공하기에 충분한 방식으로 계산됩니다.

예기치 않은 상황(예: 화재 안전 요구 사항으로 인해)이 발생한 경우, 공기 속도를 갑자기 변경하거나 환기 시스템의 작동을 중지해야 합니다. 이를 위해 특수 밸브와 차단 밸브가 채널과 과도기 섹션에 설치됩니다.

기기의 올바른 사용을 위한 몇 가지 유용한 팁

덕트의 공기 흐름이 먼지 함량이 증가하는 특징이 있는 경우 이 경우 열선 풍속계와 피토관을 사용하지 않는 것이 좋습니다. 흐름의 전체 압력을 받는 튜브의 구멍은 직경이 작기 때문에 오염된 공기에 노출되면 빠르게 막힐 수 있습니다.

열선 풍속계는 높은 풍속(20m/s 이상)에서 작동하는 데 적합하지 않습니다.사실 증가 된 감도가 특징 인 주요 온도 센서는 강한 기압 하에서 단순히 붕괴 될 수 있습니다.

공기 흐름을 결정하기 위한 제어 및 측정 장치의 사용은 장치의 여권에 지정된 공칭 온도 범위에서 엄격하게 수행되어야 합니다.

가스 덕트 (주로 가열 된 공기가 흐르는 공기 덕트)에서는 본체가 스테인리스 강으로 만들어진 기압 튜브를 사용하는 것이 좋습니다. 이 파이프에 플라스틱 구성 요소가 있는 장비를 사용하는 것은 고온의 영향으로 본체가 변형될 수 있으므로 바람직하지 않습니다.

속도와 공기 흐름을 측정할 때 프로브의 민감한 센서가 항상 공기 흐름을 정확히 향하도록 해야 합니다. 이 요구 사항을 준수하지 않으면 측정 결과가 왜곡됩니다. 또한 왜곡과 부정확성이 클수록 센서가 이상적인 위치에서 벗어나는 정도가 커집니다.

따라서 올바른 장비 선택 기단의 흐름을 결정하기 위해 공기 덕트와 작업 중 적절한 사용을 통해 전문가는 건물 환기에 대한 객관적인 그림을 그릴 수 있습니다.

이 측면은 주거용 건물과 관련하여 특히 중요합니다.

기계 및 자연 환기의 공급 및 배기 시스템에 대한 공기 덕트 계산

공기역학
공기 덕트의 계산은 일반적으로 감소됩니다.
횡단면의 치수를 결정하기 위해
부분,
개인에 대한 압력 손실뿐만 아니라
플롯
그리고 시스템 전체에서. 결정할 수 있다
경비
공기 덕트의 주어진 치수에 대한 공기
시스템의 알려진 차압.

~에
공기 덕트의 공기 역학적 계산
환기 시스템은 일반적으로 무시됩니다.
압축성
공기를 이동하고 즐기십시오
과압 값, 가정
조건부
제로 대기압.

~에
덕트를 통한 공기의 이동
횡축
흐름 단면에는 세 가지 유형이 있습니다.
압력:공전,
동적
그리고 완벽한.

공전
압력
잠재력을 결정
에너지 1m3
고려중인 섹션의 공기 (p_성
덕트 벽의 압력과 동일).

동적
압력
는 흐름의 운동 에너지이고,
1m3 관련
공기, 결정
공식에 따르면:

(1)

어디
- 밀도
공기, kg/m3;
- 속도
단면의 공기 이동, m/s.

완벽한
압력
정적 및 동적의 합과 동일
압력.

(2)

전통적으로
덕트 네트워크를 계산할 때 사용됩니다.
"손실"이라는 용어
압력"
("사상자 수
흐름 에너지").

사상자 수
환기 시스템의 압력(최대)
마찰 손실로 구성되며
현지 손실
저항(참조: 가열 및
환기, 2.1부 "환기"
에드. V.N. Bogoslovsky, M., 1976).

사상자 수
마찰 압력은 다음과 같이 결정됩니다.
공식
다시:

(3)

어디
- 계수
마찰 저항,
보편적인 공식에 의해 계산
지옥. 알트슐랴:

(4)

어디
– 레이놀즈 기준; K - 높이
거칠기 투영(절대
거칠기).
엔지니어링 압력 손실 계산
마찰
,
Pa(kg/m2),
길이가 / m 인 공기 덕트에서 결정됩니다.
표현으로

(5)

어디
– 손실
덕트 길이 1mm당 압력,
Pa/m [kg/(m2
* 중)].

을 위한
정의 아르 자형작성
테이블 및 노모그램. 노모그램(그림.
1과 2)는 다음 조건에 맞게 제작되었습니다. 섹션
덕트 원 직경,
기압 98kPa(1기압), 온도
20°C, 거칠기 = 0.1mm.

을 위한
공기 덕트 및 채널 계산
직사각형 섹션이 사용됩니다.
테이블 및 노모그램
원형 덕트의 경우
이것
직사각형의 등가 지름
압력 손실이 있는 덕트
마찰을 위해
둥근
그리고 직사각형
~
공기 덕트가 동일합니다.

에
디자인 실습 접수
확산
세 가지 유형의 등가 지름:

■ 속도로

~에
속도의 패리티

■ 의해
소비

~에
비용 자본

■ 의해
단면적

같으면
단면적

~에
거칠기가 있는 공기 덕트 계산
벽,
에 제공된 것과 다른
표 또는 노모그램(K = OD mm),
수정하다
특정 손실의 표 값
압력
마찰:

(6)

어디
- 표
특정 압력 손실 값
마찰을 위해;
- 계수
벽의 거칠기를 고려합니다(표 8.6).

사상자 수
국부적 저항의 압력. 에
나눌 때 덕트의 회전 위치
합병
변경할 때 티에서 흐릅니다.
크기
공기 덕트 (확장 - 디퓨저에서,
수축 - 혼란에), 입구에서
공기 덕트 또는
운하와 출구뿐만 아니라 장소
설치
제어 장치(스로틀,
게이트, 다이어프램) 드롭이 있습니다
흐름 압력
움직이는 공기. 표시된
진행 중인 장소
공기 속도 필드의 구조 조정
공기 덕트 및 와류 영역 형성
동반되는 벽에는
흐름 에너지 손실. 조정
흐름이 일정 거리에서 발생
통과 후
이 장소들. 편의상 조건부로
공기역학적 계산, 손실
지역의 압력
저항이 집중된 것으로 간주됩니다.

사상자 수
국부적 저항의 압력
단호한
공식에 따라

(7)

어디
–
국부 저항 계수
(대개,
어떤 경우에는
음수 값, 계산할 때
~해야 한다
기호를 고려하십시오).

비율은 다음을 참조합니다.
최고 속도로
구간 또는 속도의 좁은 구간에서
섹션에서
낮은 유속을 가진 섹션(티에서).
테이블에서
국부 저항 계수
어떤 속도를 의미하는지 나타냅니다.

사상자 수
국부적 저항의 압력
플롯, z,
공식에 의해 계산

(8)

어디

- 합계
국부 저항 계수
위치 켜짐.

일반적인
덕트 섹션의 압력 손실
길이,
m, 국부적 저항이 있는 경우:

(9)

어디
– 손실
덕트 길이 1m당 압력;

– 손실
국부적 저항의 압력
대지.

덕트의 속도

덕트의 공기 속도

다음은 기류와 단면적에 따라 덕트(원형 또는 직사각형 단면)의 풍속과 압력을 계산하는 공식입니다. 빠른 계산을 위해 온라인 계산기를 사용할 수 있습니다.

공기 속도 계산 공식:

여기서 W는 유량, m/h Q는 공기 소비량, m3/h S는 덕트의 단면적, m2* 참고: 속도를 m/h에서 m/s로 변환하려면 결과는 3600으로 나누어야 합니다.

덕트의 압력 계산 공식:

여기서 P는 덕트의 총 압력, Pa P_성 — 공기 덕트의 정압, 대기압과 동일, Pa p — 공기 밀도, kg/m3W — 유속, m/s * 참고: 압력을 Pa에서 atm으로 변환합니다. 결과에 10.197*10-6(기술적 분위기) 또는 9.8692*10-6(물리적 분위기)을 곱합니다.

기류 속도 88.4194m/s

공기 덕트 압력 102 855.0204 Pa(1.0488 atm)

기타 계산기

입방체 부피 및 표면적 계산기실린더 부피 및 표면적 계산기파이프 부피 계산기

원천

측정 장치 사용 규칙

환기 및 공조 시스템에서 공기 유량과 유량을 측정할 때 올바른 장치 선택과 작동 규칙 준수가 필요합니다.

이를 통해 덕트 계산의 정확한 결과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 환기 시스템에 대한 객관적인 그림을 그릴 수 있습니다.

장치 여권에 표시된 온도 체계를 따르십시오. 또한 프로브 센서의 위치를 ​​주시하십시오. 항상 정확히 공기 흐름을 향해야 합니다.

이 규칙을 따르지 않으면 측정 결과가 왜곡됩니다. 이상적인 위치에서 센서의 편차가 클수록 오류가 커집니다.

기류 계산

원형과 직사각형의 모든 모양의 단면적을 올바르게 계산하는 것이 중요합니다. 크기가 적합하지 않으면 원하는 공기 균형을 얻을 수 없습니다.

공기 덕트가 너무 많으면 너무 많은 공간을 차지합니다. 이것은 방의 면적을 줄여 거주자에게 불편을 줄 것입니다. 계산이 정확하지 않고 매우 작은 채널 크기가 선택되면 강한 드래프트가 관찰됩니다. 이는 기류 압력이 크게 증가하기 때문입니다.

단면 계산

원형덕트가 사각덕트로 바뀌면 속도가 변한다

공기가 파이프를 통과하는 속도를 계산하려면 단면적을 결정해야 합니다. S=L/3600*V 계산에는 다음 공식이 사용됩니다.

• S는 단면적입니다.
• L - 시간당 입방 미터의 공기 소비량;
• V는 초당 미터 단위의 속도입니다.

원형 공기 덕트의 경우 D = 1000*√(4*S/π) 공식을 사용하여 직경을 결정해야 합니다.

덕트가 원형 대신 직사각형이 될 경우 직경 대신 길이와 너비가 결정되어야 합니다. 이러한 공기 덕트를 설치할 때 대략적인 단면이 고려됩니다. a * b \u003d S, (a - 길이, b - 너비) 공식으로 계산됩니다.

너비와 길이의 비율이 1:3을 초과해서는 안 되는 승인된 표준이 있습니다. 또한 덕트 제조업체에서 제공하는 일반적인 치수의 테이블을 사용하는 것이 좋습니다.

진동 수준

진동은 강제 환기 방식을 사용하는 경우 소음과 함께 항상 덕트에 존재하는 현상입니다.

그 값은 다음 요인에 따라 다릅니다.

• 공기 채널의 단면 치수;
• 환기 파이프를 만드는 데 사용된 재료;
• 덕트 파이프 사이의 개스킷 구성 및 품질;
• 환기 시스템의 채널에서 공기 이동 속도.

팬 파워는 최대 진동 값과 밀접한 관련이 있습니다.

공기 덕트의 매개 변수를 계산하고 환기 장치 유형을 선택할 때 고려해야 할 규제 지표가 표에 나와 있습니다.

국부 진동의 최대 허용 값	국부 진동의 최대 허용 값
	진동 가속도 측면에서	진동 속도 측면에서
m/s	dB	m/s x 10-2	dB
8	1.4	73	2.8	115
16	1.4	73	1.4	109
31.5	2.7	79	1.4	109
63	5.4	85	1.4	109
125	10.7	91	1.4	109
250	21.3	97	1.4	109
500	42.5	103	1.4	109
1000	85.0	109	1.4	109
조정 및 동등하게 조정된 값 및 해당 수준	2.0	76	2.0	112

환기 설계가 올바르게 수행되면 공기 통로의 기류 속도가 시스템의 소음 및 진동 수준 변화에 영향을 미치지 않아야 합니다.

결론

이 간단한 계산은 환기 및 공조 시스템의 공기역학적 계산의 일부입니다. 이러한 계산은 전문 프로그램이나 예를 들어 Excel에서 수행됩니다.