Автор: Саркис Тагаев (2025-02-25)
Для правильного определения размеров воздушных каналов и подбора вентиляторов необходим аэродинамический расчет систем вентиляции. На этой странице Вы найдете все, что нужно для его проведения: полезные рабочие инструменты в виде онлайн-калькуляторов, справочные данные, описание формул и рабочих методик. Это обеспечит Вас набором средств для оперативной оценки своего проекта.
Онлайн-калькулятор потерь давления в круглом воздуховоде
Подставьте значения, подсчет произойдет автоматически
Аэродинамический расчет сопротивления прямоугольных каналов онлайн
Вставьте свои параметры для автоматического вычисления
Примененные для вычислений формулы представлены внизу страницы.
Упрощенный подход к определению рабочих характеристик
Многие производители оборудования для систем вентиляции стремятся упростить использование своей продукции. Для этого они разрабатывают графики и номограммы, которые наглядно отображают наиболее важные технические параметры. Это существенно облегчает работу специалистов.
Классический метод расчета воздушной сети
Инженерный подбор вентканалов делают, используя выражение:
ΔP тр. = R · L
где:
ΔP тр. – общие потери из-за трения, Па
L – длина участка, (м)
R – удельное падение давления на 1-ом метре магистрали (Па/м), приводится для круглых металлических воздухопроводов в табличной форме:
| Скорость потока, м/c | Диаметр трубы, мм | |||||||||||
| 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 355 | 400 | 450 | 500 | 560 | 630 | |
| 1,0 | 0,206 | 0,159 | 0,117 | 0,083 | 0,067 | 0,050 | 0,043 | 0,037 | 0,022 | 0,028 | 0,028 | 0,021 |
| 1,2 | 0,289 | 0,219 | 0,161 | 0,112 | 0,092 | 0,069 | 0,059 | 0,051 | 0,044 | 0,039 | 0,034 | 0,029 |
| 1,4 | 0,379 | 0,286 | 0,210 | 0,159 | 0,120 | 0,090 | 0,078 | 0,070 | 0,058 | 0,051 | 0,044 | 0,038 |
| 1,6 | 0,478 | 0,362 | 0,266 | 0,201 | 0,152 | 0,114 | 0,098 | 0,085 | 0,073 | 0,064 | 0,056 | 0,048 |
| 1,8 | 0,588 | 0,445 | 0,327 | 0,247 | 0,187 | 0,140 | 0,121 | 0,104 | 0,089 | 0,079 | 0,069 | 0,060 |
| 2,0 | 0,707 | 0,535 | 0,393 | 0,297 | 0,225 | 0,168 | 0,145 | 0,125 | 0,108 | 0,095 | 0,084 | 0,073 |
| 2,5 | 1,040 | 0,790 | 0,580 | 0,439 | 0,332 | 0,249 | 0,214 | 0,186 | 0,162 | 0,144 | 0,126 | 0,110 |
| 3,0 | 1,440 | 1,090 | 0,798 | 0,604 | 0,457 | 0,344 | 0,299 | 0,260 | 0,227 | 0,201 | 0,176 | 0,153 |
| 3,5 | 1,380 | 1,420 | 1,050 | 0,790 | 0,590 | 0,456 | 0,397 | 0,345 | 0,301 | 0,266 | 0,233 | 0,203 |
| 4,0 | 2,380 | 1,790 | 1,320 | 0,999 | 0,763 | 0,583 | 0,507 | 0,441 | 0,385 | 0,340 | 0,298 | 0,260 |
| 4,5 | 2,920 | 2,210 | 1,620 | 1,230 | 0,940 | 0,724 | 0,629 | 0,548 | 0,477 | 0,422 | 0,370 | 0,322 |
| 5,0 | 3,510 | 2,660 | 1,950 | 1,490 | 1,160 | 0,878 | 0,763 | 0,664 | 0,579 | 0,512 | 0,449 | 0,391 |
| 5,5 | 4,150 | 3,140 | 2,310 | 1,760 | 1,370 | 1,050 | 0,909 | 0,791 | 0,689 | 0,610 | 0,534 | 0,466 |
| 6,0 | 4,830 | 3,660 | 2,700 | 2,080 | 1,610 | 1,230 | 1,070 | 0,928 | 0,809 | 0,715 | 0,627 | 0,546 |
| 6,5 | 5,560 | 4,210 | 3,130 | 2,410 | 1,860 | 1,420 | 1,240 | 1,070 | 0,937 | 0,828 | 0,726 | 0,632 |
| 7,0 | 6,330 | 4,790 | 3,580 | 2,760 | 2,130 | 1,630 | 1,410 | 1,230 | 1,070 | 0,949 | 0,831 | 0,725 |
| 7,5 | 7,140 | 5,430 | 4,070 | 3,140 | 2,420 | 1,850 | 1,610 | 1,400 | 1,220 | 1,080 | 0,943 | 0,822 |
| 8,0 | 7,990 | 6,110 | 4,580 | 3,530 | 2,720 | 2,080 | 1,810 | 1,570 | 1,370 | 1,210 | 1,060 | 0,925 |
При проектировании каналов с шероховатостью стенок, существенно отличающейся от стандартной величины Кэ=0,1, следует делать поправку:
Rш = R · βш
где:
R – табличное значение, Па/м
βш – коэффициент учета шероховатости стенок, который определяется в зависимости от абсолютной эквивалентной шероховатости (Кэ) и скорости движения потока
| Материал | Кэ, мм | Материал | Кэ, мм |
| Листовая сталь | 0,1 | Шлакоалебастр | 1 |
| Пластик | 0,1 | Шлакобетон | 1,5 |
| Асбестоцемент | 0,11 | Кирпич | 4 |
| Фанера | 0,12 | Штукатурка | 10 |
| V, м/с | βш при Кэ, мм | V, м/с | βш при Кэ, мм | ||||||
| 1 | 1,5 | 4 | 10 | 1 | 1,5 | 4 | 10 | ||
| 0,2 | 1,04 | 1,06 | 1,15 | 1,31 | 4,2 | 1,38 | 1,5 | 1,87 | 2,34 |
| 0,4 | 1,08 | 1,11 | 1,25 | 1,48 | 4,4 | 1,39 | 1,51 | 1,89 | 2,36 |
| 0,6 | 1,11 | 1,16 | 1,33 | 1,6 | 4,6 | 1,4 | 1,52 | 1,9 | 2,37 |
| 0,8 | 1,13 | 1,19 | 1,4 | 1,69 | 4,8 | 1,4 | 1,53 | 1,92 | 2,39 |
| 1,0 | 1,16 | 1,23 | 1,46 | 1,77 | 5,0 | 1,41 | 1,54 | 1,93 | 2,41 |
| 1,2 | 1,18 | 1,25 | 1,5 | 1,84 | 5,2 | 1,42 | 1,55 | 1,94 | 2,42 |
| 1,4 | 1,2 | 1,28 | 1,55 | 1,95 | 5,4 | 1,43 | 1,56 | 1,95 | 2,44 |
| 1,6 | 1,22 | 1,31 | 1,58 | 1,95 | 5,6 | 1,43 | 1,56 | 1,96 | 2,45 |
| 1,8 | 1,24 | 1,33 | 1,62 | 2,0 | 5,8 | 1,44 | 1,57 | 1,97 | 2,46 |
| 2,0 | 1,25 | 1,35 | 1,65 | 2,04 | 6,0 | 1,44 | 1,58 | 1,98 | 2,48 |
| 2,2 | 1,27 | 1,37 | 1,68 | 2,08 | 6,2 | 1,45 | 1,58 | 1,99 | 2,49 |
| 2,4 | 1,28 | 1,38 | 1,7 | 2,11 | 6,4 | 1,45 | 1,59 | 2,0 | 2,5 |
| 2,6 | 1,29 | 1,4 | 1,73 | 2,14 | 6,6 | 1,46 | 1,6 | 2,01 | 2,51 |
| 2,8 | 1,31 | 1,42 | 1,75 | 2,17 | 6,8 | 1,47 | 1,6 | 2,02 | 2,52 |
| 3,0 | 1,32 | 1,43 | 1,77 | 2,2 | 7,0 | 1,47 | 1,61 | 2,03 | 2,54 |
| 3,2 | 1,33 | 1,44 | 1,79 | 2,23 | 7,2 | 1,48 | 1,62 | 2,04 | 2,55 |
| 3,4 | 1,34 | 1,46 | 1,81 | 2,25 | 7,4 | 1,48 | 1,62 | 2,04 | 2,56 |
| 3,6 | 1,35 | 1,47 | 1,83 | 2,28 | 7,6 | 1,48 | 1,63 | 2,05 | 2,57 |
| 3,8 | 1,36 | 1,47 | 1,85 | 2,3 | 7,8 | 1,49 | 1,63 | 2,05 | 2,57 |
| 4,0 | 1,37 | 1,49 | 1,85 | 2,32 | 8,0 | 1,49 | 1,64 | 2,06 | 2,58 |
Для проектирования каналов прямоугольного сечения пользуются таблицами и номограммами, составленными для круглых воздухопроводов, но вводят при этом понятие эквивалентного диаметра.
Коэффициент местного сопротивления
Для правильного учета аэродинамических потерь, возникающих в различных элементах системы, например, в поворотах, тройниках и регулирующих устройствах (дроссели, заслонки, клапаны), применяется коэффициент местного сопротивления. Это безразмерный параметр, обозначаемый греческой буквой дзета, ζ или латинской z, который показывает, во сколько раз потери в данном месте больше, чем динамическое давление перед этим препятствием.
ΔP мс = ζ · (ρ · V² / 2)
где:
ΔP мс – местное сопротивление, Па
ζ – безразмерный коэффициент
ρ – плотность воздуха, кг/м³
V – скорость движения в воздуховоде, м/с
Значения ζ для различных стандартных элементов (отводов, тройников, переходов и т.д.) обычно определяются экспериментально, они приводятся в справочниках по аэродинамике и методической литературе.
Как правило, никто не занимается точными вычислениями. Если вентсистема не имеет очевидных усложнений, специалисты просто применяют завышенный удельный аэродинамический показатель 10–15 Па на метр воздуховода. Он учитывает не только все местные препятствия, но и множество других негативных факторов, связанных с реальными условиями эксплуатации и возможными отклонениями от идеальных проектных параметров.
Используемые формулы
В представленных калькуляторах использовано уравнение Дарси-Вейсбаха:
ΔP = λ · (L / D) · (ρ · V² / 2)
где:
ΔP – утрата напора, Паскалей
λ – показатель трения (коэф. Дарси)
L – длина участка сети, м
D – диаметр трубы, м
ρ – плотность воздуха в кг/м³
V – скорость потока, м/с
Зависимость, предложенная А.Д.Альтшулем, для области турбулентного движения:
λ = 0,11 · (68 / Re + Кэ / D)0,25
где:
Кэ — абсолютная шероховатость поверхности трубопровода, м
Re — число Рейнольдса – безразмерная величина
Re = (ρ · V · D) / μ
где:
μ – динамическая вязкость воздушной среды
Материал подготовил Саркис Тагаев, инженер-эксперт в области климатической техники. Подробнее об авторе можно узнать, перейдя по ссылке.
Рекомендации для Вас:
