Mișcarea aerului în încăperile ventilate

Căldură convectivă, vapori, gaze, praf, eliberate în cameră, răspândite prin mișcarea jeturilor. Interacțiunea dintre jeturile înșiși și cu structuri și echipamente de construcții în temperaturi câmp interior formate, vitezele și concentrațiile emisiilor nocive [4, 5, 6].







Jetul este un flux direcționat cu dimensiuni transversale finite.

Limitele jetului sunt determinate de faptul că vitezele de aer pe ele scad la zero. In interiorul fluxului jet din orificiile de aerisire ale scurgerilor garduri echipamente, datorită mecanismelor de mișcare, și așa mai departe. D. convectivă (termică) jet apar din suprafețele încălzite.

Conform clasificării adoptate în aerodinamică, jeturile de aer se referă la inundații, deoarece curg într-un mediu omogen.

Când jetul părăsește gaura cu un raport mai mic de 1: 3, jetul este transformat în elipsoid și apoi într-unul rotund. Cu un raport al găurii mai mare de 1:10, jetul este considerat plat. Se poate transforma într-un axmetric, la o mare distanță de locul de formare.

Există jeturi libere și nu libere (înghesuite), turbulente și laminare, izoterme și non-izoterme.

Jetul liber nu este constrâns în dezvoltarea sa de nici un obstacol, liberul este limitat. Fluxul de pardoseală (semi-circumscripționat) se dezvoltă de-a lungul suprafeței gardului.

Jeturile de alimentare se dezvoltă în libertate până când suprafața lor transversală ajunge la aproximativ 25% din suprafața secțiunii transversale a camerei. După aceea, jetul începe să se manifeste etanșeitate: mai rapidă scădere de viteză, creștere redusă a ratei de suprafață și a fluxului de aer în secțiune transversală etc. Când jetul este de aproximativ 40% din ariile secțiunilor transversale, există o atenuare a ...

Lămpile jetar și turbulente diferă în regimul de curgere. Într-un jet laminar, fluxurile individuale se mișcă în paralel. Într-un jet turbulent, există o mișcare transversală și amestecarea aerului. În sistemele de ventilație și aer condiționat, jeturile sunt aproape întotdeauna turbulente.

Jetul izotermic - temperatura jetului este egală cu temperatura aerului înconjurător. Jeturile izotermice libere au o traiectorie rectilinie.

Dacă temperatura jetului diferă de temperatura aerului ambiant, atunci un astfel de jet este numit neizothermic. Deoarece densitatea aerului din acest jet diferă de densitatea aerului înconjurător, sub influența forțelor gravitaționale, traiectoria jetului va fi îndoită. Jetul încălzit se înclină în sus, cu atît mai rece.

Printre jeturile neizotermale se pot distinge jeturi slab neizotermale, în care acțiunea jeturilor gravitaționale poate fi neglijată. Acesta este cazul cu o diferență în temperatura aerului dintre jet și aerul ambiental de mai multe grade.

Schema jetului turbulent liber izotermic este dată în Fig. 2.4. Jetul expiră de la duza 1 la o viteză uniformă. În jet

Fig. 2.4. Schema unui jet turbulent liber izotermic.

Pe lângă mișcarea axială de translație a aerului, are loc o mișcare transversală, însoțită de amestecarea aerului jetului cu aerul din jur. Ca urmare, masa jetului crește pe parcursul mișcării sale. În jet, puteți selecta miezul fluxului 2 - în această regiune se păstrează parametrii inițiali de expirare. În jet, secțiunea inițială 4 și secțiunea principală 5 se disting, între acestea este secțiunea transversală de tranziție 4. Punctul de intersecție a limitelor exterioare ale jetului 0 este numit polul jetului.

Unghiul de dilatare laterală a jetului în secțiunea inițială depinde într-o anumită măsură de condițiile de curgere (forma duzei și turbulența inițială a jetului). În secțiunea principală, unghiul de expansiune al jetului, indiferent de aceste condiții, este de 12 ° 25 '.

Vom fi interesați în principal de jeturile rotunde și plate, care curg din duză rotundă sau cu fantă. Aceste jeturi au o distribuție predominantă în practica ventilației.

În tabel. 2.1 oferă formule pentru determinarea parametrilor jeturilor în secțiunile principale și principale. Datele sunt prezentate într-o formă fără dimensiuni. Sunt adoptate următoarele denumiri: pentru un jet de secțiune transversală circulară

unde R este raza deschiderii circulare a duzelor; pentru un avion avion

unde b0 este jumătatea lățimii orificiului sub formă de fantă. De asemenea, este obișnuit:

unde v0 este viteza jetului, m / s;

L - debit volumetric de aer în secțiune, m 3 / h; L0 - debitul volumetric de aer la expirare, m 3 / h; Temperatura excesivă a jetului la ieșirea duzei, ° C; Tcp este temperatura medie excesivă în jet (prin debit), ° C. În acest caz,

unde tx este temperatura la axa jetului, ° C;

t0 este temperatura jetului la expirare, ° C;

toc - temperatura ambiantă, ° С. Convective (termice). Pe suprafețe încălzite - ambele jeturi orizontale și verticale - convective apar. Încălzirea de pe suprafața încălzită este transferată spre zona adiacentă







Dependențe pentru determinarea parametrilor jetului de aer

Aerul, care, devenind mai puțin dens, se ridică, fiind deplasat de aerul rece, mai dens. Acest lucru creează un flux convectiv care îndepărtează o parte din căldură de la sursă.

Să considerăm un jet convectiv care se ridică deasupra unei plăci încălzite cu diametrul dH. situate în plan orizontal (figura 2.5). Jetul convectiv este împărțit în trei secțiuni. În secțiunea I se formează un flux convectiv, în secțiunea II există un flux accelerat, cu îngustarea acestuia și formarea așa-numitei

Tabel. 2.1 (cont.) Dependențe pentru determinarea parametrilor jetului de aer

gâtul - partea cea mai îngustă a jetului. Secțiunea III este cea principală. În această secțiune, datorită amestecării aerului înconjurător, jetul se extinde. Parametrii jetului de căldură sunt determinați prin formulele (2.1) - (2.4), pe baza caracteristicilor gâtului.

Raza tortei este oarecum mărită. Acest lucru poate fi văzut în Fig. 2.7, b, unde este prezentat spectrul de absorbție al unei găuri cu un ecran în formă de flanșă.

Fig. 2.7. Spectrul vitezelor de aspirație la gaura rotundă: a - fără flanșă, b - cu flanșă.

Dependentele care caracterizează spectrele de absorbție sunt utilizate în proiectarea aspirațiilor locale.

Curenții de aer de alimentare au o gamă considerabilă, implică mișcarea generală a masei mari de aer în cameră și reprezintă principalul factor care determină natura mișcării aerului în cameră. Cu toate acestea, în ciuda intervalului limitat al deschiderilor de evacuare, amplasarea lor în încăpere are, de asemenea, un anumit efect asupra mișcării curenților de aer. În acest sens, rezultatele studiilor privind influența poziționării relative a orificiilor de alimentare și evacuare în cameră sunt de interes considerabil. Investigațiile au fost efectuate în condiții izotermice. Datele obținute pot fi utilizate în scopuri practice [5].

Luați în considerare schema de mișcare a aerului în încăpere, când orificiile de alimentare și evacuare sunt situate în garduri opuse, adică unul față de celălalt (Figura 2.8). La prima vedere, un astfel de aranjament al intrării și evacuării poate părea să aibă succes: aerul de alimentare, care trece prin întreaga cameră, asimilează emisiile dăunătoare și este îndepărtat.

Fig. 2.8. Schema de interacțiune dintre jetul de alimentare și spectrul de absorbție.

Cu toate acestea, în realitate, situația este diferită. Pe măsură ce vă deplasați de la intrarea în aer, cantitatea de aer din fluxul de aer de alimentare crește continuu și se deschide o circulație închisă în cameră, așa cum se poate vedea în diagramă. Prin gaura de evacuare, numai 10-15% din volumul de alimentare este îndepărtat, iar restul aerului formează un debit de revenire la începutul jetului. În Fig. 2.9 prezintă schema de mișcare a aerului în incintă, obținută ca rezultat al experimentelor pe modele. Schema "a": evacuare - prin gaura din peretele de capăt, intrarea - prin deschidere, egală cu suprafața peretelui opus. La marginile din apropierea deschiderii deschise, apare o bruiajare a jetului și se formează mici vârtejuri.

Fig. 2.9. Diagrame ale mișcării aerului în încăperile ventilate.

Pe măsură ce se deplasează la orificiul de evacuare, debitul este egalat, iar în colțuri sunt create zone cu vârfuri mici. Acesta este singurul sistem prezentat, în care nu sunt create fluxuri de aer invers. Cu alte scheme de schimb de aer, fluxurile de aer circulante sunt create. Schema cea mai potrivită este schema "și". Aici, deschiderile de admisie și evacuare sunt amplasate pe un perete de capăt. Întregul flux de aer face o întoarcere la orificiul de evacuare. Schema "k" prezintă natura mișcării aerului într-o încăpere în mare măsură. Jetul de alimentare, care nu ajunge la peretele opus, se dezintegrează, în cameră sunt create două inele circulare.

După cum sa observat deja, modelele de curgere a aerului din cameră sunt obținute în condiții izotermice. În multe cazuri, distribuția de substanțe nocive în cameră este influențată în mod semnificativ de curenții convectivi.

În organizarea schimbului de aer în cameră, rolul principal revine selectării locurilor pentru furnizarea și îndepărtarea aerului. În cazul în care decizia de organizare a schimbului de aer este nereușită, zonele cu stagnare cu o concentrație ridicată de substanțe nocive sunt create în cameră, apar dificultăți în asigurarea parametrilor de aer necesari la locul de muncă. Pentru organizarea optima a aerului trebuie să fie luate în considerare o serie de factori: caracteristicile tehnologice și de construcție a spațiilor, tipul și intensitatea emisiilor nocive, locul de muncă, considerente economice, și altele.

Este necesar să se țină seama de particularitățile răspândirii substanțelor nocive în aer, care depind de proprietățile lor (densitate, iar pentru praf și dispersia). Aceste aspecte sunt luate în considerare luând în considerare un factor precum intensitatea fluxurilor de căldură din cameră. Se știe că fluxurile de căldură sunt capabile să miște vaporii și gazele care au o densitate mult mai mare decât densitatea aerului, precum și praful din zona superioară a încăperii. În absența pierderilor semnificative de căldură, fumul și gazele care sunt mai ușoare decât aerul se ridică în zona superioară a încăperii. Acestea includ, de exemplu, vaporii de apă și monoxidul de carbon (densitatea relativă în aer, respectiv, 0,623 și 0,967). Gazele mai grele decât aerul, de exemplu dioxidul de carbon (densitatea relativă a aerului de 1,524), se acumulează în zona de lucru deasupra ionului. Fluxurile de căldură intensive din surse de temperatură ridicată le transportă în zona superioară a camerei, vapori și gaze grele, precum și praf.

Aerul murdar cu ventilație generală trebuie îndepărtat din locurile cu cea mai mare concentrație de substanțe nocive. Alimentarea cu aer este produsă într-o zonă relativ curată, de obicei în apropierea locurilor de muncă. De obicei, se folosesc următoarele scheme de schimb de aer (Figura 2.10):

a) "de jos în sus". Cu eliberarea în comun a căldurii și a gazelor sau a căldurii și a prafului;

b) "de sus în jos". La alocarea vaporilor interior lichidelor volatile (benzen, toluen, acetonă, alcooli, etc ...), praf, și praful și gazele la extractul general și local, afluent;

c) "de sus în sus". În atelierele de producție, schema este uneori utilizată, de exemplu, în alocarea în comun a căldurii și umezelii sau numai a umidității; schema este utilizată în clădirile auxiliare de producție;

d) schema - o intrare cu o singură zonă în zona superioară și o evacuare în două zone.

Este foarte de dorit pentru intrarea în aer a spațiilor de substanțe explozive cu densități diferite. Împiedică acumularea lor în zona superioară. Este de asemenea aplicabil atunci când gazele sunt mai grele decât aerul în absența excesului de căldură;

d) Circuit - afluxul bizonal de o singură zonă și zona superioară a capotei. fumătorii adecvați cu căldură- și apă sau numai generare a apei când centrată abur eliberare din unitățile de proces cu o temperatură a lichidului de 40 ° C Aerul este alimentat în zona superioară supraîncălzită;

f) "de jos în jos". Poate fi folosit pentru ventilație locală.

Fig. 2.10. Scheme de schimb de aer: a - "de jos în sus"; b - "de sus în jos"; c - "de sus în sus"; g intr-o singură zonă, evacuare în două zone; d - intrare în două zone, evacuare cu o singură zonă; e - "de jos în jos".







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: