Воздушные завесы (стр. 2 из 3)

Выражение для скорости v_x может быть записано в виде

. (6)

где

t —разность температур внутренней t_B и наружной t_H. Так как числовое значение радикала мало меняется с изменением Т_в то для 10°С<t_B<30°С формулу (6) можно упростить:

. (7)

Тогда максимальная скорость у пола (при х = 0)

. (7')

По формулам (7.) и (7') можно для конкретных условий построить график распределения скоростей (рис. З).

Средняя скорость свободной струи, выходящей из щели завесы,

,

где vo — начальная скорость истечения из щели; b — ширина щели; s — длина струи (вместо х введена длина, так как ось завесы не совпадает с осью х координат); а — коэффициент турбулентной структуры.

Длину s можно выразить через проекцию на координатную ось х формулой

где

— угол наклона струи; h —длина завесы.

Одновременное действие струи и набегающего потока определяется (фиксируется) количеством воздуха L_H, пересекающего ось Ох (в пределах проема):

,

— линия тока; В — ширина ворот.

Количество воздуха Lo, выпущенного через щель размером B

b

(b — ширина щели), определяется по формуле

,

где vo - начальная скорость струи.

Характеристика завесы определяется по формуле

,

где L_B — расход воздуха через ворота при бездействии вентиляции; L_н — расход наружного воздуха, допускаемого к прорыву в помещение; L_o — расход воздуха на завесу.

Для завес с нижней подачей характеристика завесы следующая:

;

для завес с боковой подачей характеристика завесы

.

Функции

и определяются графически:

Физический смысл характеристики завесы R: она показывает количество задержанного завесой воздуха, приходящегося на 1 м³ воздуха завесы. Характеристика зависит и от конструктивного оформления завесы.

Величина

= (L_B — L_H)/L_B называется коэффициентом полезного действия завесы.

Методика проектирования и расчёта завес приводится в призере.

Пример I.

Рассчитать воздушную завесу у ворот гаража, выполнимую по схеме с забором внутреннего воздуха и подачей его в завесу без подогрева. Размеры ворот: ширина В = 3,5 м, высота Н = 2,5 м. Расчетные темпер туры наружного t_н и внутреннего t_B воздуха: t_H = -20°С; t_B = -10°С.

Решение

Находим скорость врывания воздуха в ворота. Выявление скорости врывания представляет весьма сложную задачу. Лучшим решением можно было бы считать данные экспериментальных наблюдений — замеренные скорости движения воздуха в условиях, аналогичных решаемой задаче; при отсутствии экспериментальных данных можно применить методы расчета аэрации; возможно также применение формулы (7').

Найдем максимальную скорость у пола, принимая высоту расположения нейтральной зоны z =4 м:

Расход наружного воздуха через ворота при бездействии завесы

м³/ч.

Задаемся геометрическими размерами завесы: принимаем ширину щели

b = 0,1 м, угол наклона струи к плоскости ворот

= 30°, при этом коэффициент турбулентной структуры а = 0,2.

По графику рис. 5 при а = 0,2 и

= 30°, если подача воздуха через цель завесы производится снизу, = 0,41.

При назначении угла начального наклона струи к плоскости ворот следует иметь в виду, что при углах наклона 50° и больше струя налипает на землю и при этом теряется смысл завесы.

Определяем далее характеристику завесы:

Задавшись КПД завесы

— 0,6, находим расход воздуха на завесу:

м³/ч.

Определяем начальную скорость струи:

м/с.

Найдем количество входящего в помещение наружного воздуха:

м³/ч.

Определим температуру смеси, если воздух завесы не подогревается:

Повысить температуру смеси можно двумя способами: 1) подогреть воздух завесы; 2) увеличить расход воздуха на завесу.

Повысим температуру завесы, например, до t_см = 0°. Определим начальную температуру воздуха путем подогрева воздуха завесы:

Расход теплоты на подогрев воздуха калориферами в этом случае составит

ккал/ч.

Определим расход воздуха, если t_cм — 0°C:

Найдем начальную скорость струи завесы

м/с.

Найдем КПД завесы при новых условиях:

[3 стр. 328]

Расчет боковой двусторонней завесы шиберирующего типа.

1. Расчет ведут на параметры наружного воздуха Б (средняя температура наиболее холодной пятидневки), не учитывая ветрового давления.

2. Общий расход воздуха для завесы шиберирующего типа

,

где q — отношение расхода воздуха завесы к расходу воздуха, проходящего через проем при работе завесы;

— коэффициент расхода проема при работе завесы зависит от типа и конструкции завесы, вида проема, величины q; F_пр — площадь открываемого проема, оборудованного завесой, м²; р — разность давлений воздуха снаружи и внутри помещения на уровне проема; q_cm — плотность смеси воздуха завесы и наружного (при температуре, нормируемой в районе ворот).

3. Значение относительной площади

= F_пр/F_щ (щели); в первом приближении следует принимать = 20 30 и относительный расход для боковых завес

= 0,6 0,7, а для нижних завес =1.

4. Расчетная разность

р = h(q_н – q_в) (— расстояние но вертикали от центра проема до нейтральной зоны уровня рапных давлений; q_н, q_в — плотность воздуха соответственно при наружной и внутренней температурах).

5. Значение h определится по формуле