Содержание

Расчет скорости воздуха в воздуховоде по формуле и таблицам

Расчет скорости воздуха в воздуховоде

В этой статье мы дадим ответ на вопрос — как правильно рассчитать скорости течения воздуха в воздуховодах различной формы.

Здесь приведены формулы расчета скорости воздуха и давления в воздуховоде (круглого или прямоугольного сечения) в зависимости от расхода воздуха и площади сечения. Для быстрого расчета можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

 

Формула расчета скорости воздуха в метрической системе:


где W — скорость потока, м/час
Q — расход воздуха, м3/час
S — площадь сечения воздуховода, м2

Простой способ расчета скорости воздуха в воздуховоде

Для расчета величины скорости воздуха нужно объем перемещаемого воздуха в м3/ч разделить на 3600 (количество секунд в часе) и разделить на площадь сечения воздуховода, либо введите значения в поля ниже.

Примеры расчета скорости воздуха в квадратном воздуховоде

Пример № 1 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 200 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / 0,2 / 0,2 = 0,69 м/с

Пример № 2 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 200 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,2 = 3,47 м/с

 

Примеры расчета скорости воздуха воздуховоде прямоугольного сечения

Пример № 3 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод прямоугольный  200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 0,35 м/с

Пример № 4 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 1,74 м/с

Пример № 5 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 1000 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 3,47 м/с

 

Примеры расчета скорости воздуха воздуховоде круглого сечения

Пример № 6 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод круглый диаметром  200 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / (3,14 * 0,2 * 0,2/4)  = 0,88 м/с

Пример № 7 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод круглый диаметром  300 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / (3,14 * 0,3 * 0,3/4)  = 1,96 м/с

Пример № 8 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 1000 м3
  • воздуховод круглый диаметром  400 мм

Скорость воздуха равна 1000 / 3600 / (3,14 * 0,4 * 0,4/4)  = 2,21 м/с

 

Готовые таблицы определения скорости воздуха в воздуховоде

Для определения расчетной скорости воздуха в воздуховодах можно использовать готовые таблицы. Такие таблицы не сложно найти в открытых источниках информации. Скоростные характеристики важны для расчета эффективности работы системы вентиляции.

Таблица расчета скорости течения воздуха в круглом воздуховоде.

Таблица расчета скорости течения воздуха в прямоугольном воздуховоде.

Рекомендуемая скорость воздуха в вентиляционных воздуховодах

Скорость движения воздушных масс в каналах не ограничивается и не нормируется, ее следует принимать по результатам расчета, руководствуясь соображениями экономической целесообразности.

Рекомендуемая скорость воздуха для различных систем вентиляции:

  • для общеобменных систем вентиляции с сечением воздуховодов до 600×600 — менее 4 м/с;
  • для систем вентиляции с сечением воздуховодов более 600×600 — менее 6 м/с;
  • для систем дымоудаления и специфических систем вентиляции — менее 10 м/с.
    .

Правильный расчет скорости воздуха позволяет построить эффективную систему вентиляции!

 

Детальный расчет скорости воздуха в воздуховодах по формуле

Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в воздуховоде должна обеспечивать выполнение существующих норм.

Что учитывается при определении скорости движения воздуха

Для правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока?

Уровень шума в помещении

В зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления.

Таблица 1. Максимальные значения уровня шума.

Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.
Уровень вибрации в помещенииВо время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения.

Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации.

При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат.

Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице.

Таблица 3. Параметры микроклимата.

Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции.

С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену.

Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.

Бытовые
Бытовые помещенияКратность воздухообмена
Жилая комната (в квартире или в общежитии)3/ч на 1м2 жилых помещений
Кухня квартиры или общежития6-8
Ванная комната7-9
Душевая7-9
Туалет8-10
Прачечная (бытовая)7
Гардеробная комната1,5
Кладовая1
Гараж4-8
Погреб4-6
Промышленные
Промышленные помещения и помещения большого объемаКратность воздухообмена
Театр, кинозал, конференц-зал20-40 м3 на человека
Офисное помещение5-7
Банк2-4
Ресторан8-10
Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная9-11
Кухонное помещение в кафе, ресторане10-15
Универсальный магазин1,5-3
Аптека (торговый зал)3
Гараж и авторемонтная мастерская6-8
Туалет (общественный)10-12 (или 100 м3 на один унитаз)
Танцевальный зал, дискотека8-10
Комната для курения10
Серверная5-10
Спортивный залне менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя
Парикмахерская (до 5 рабочих мест)2
Парикмахерская (более 5 рабочих мест)3
Склад1-2
Прачечная10-13
Бассейн10-20
Промышленный красильный цел25-40
Механическая мастерская3-5
Школьный класс3-8

Алгоритм расчетовСкорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы.

Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода.

Самостоятельный расчет

К примеру, в помещении объемом 20 м3 согласно требованиям санитарных норм для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м3×3= 60 м3. Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:

V – скорость потока воздуха в м/с;

L – расход воздуха в м3/ч;

S – площадь сечения воздуховодов в м2.

Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:

В нашем примере S = (3.14×0,42 м)/4=0,1256 м2. Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м3/ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м3) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с.

С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени.

L = 3600×S (м3)×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах.

Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений.

Таблица 6. Рекомендованные параметры скоростей воздуха

Рекомендуемые значения скорости
КвартирыОфисыПроизводственные помещения
Приточные решетки2,0-2,52,0-2,52,5-6,0
Магистральные воздуховоды3,5-5,03,5-6,06,0-11,0
Ответвления3,0-5,03,0-6,54,0-9,0
Воздушные фильтры1,2-1,51,5-1,81,5-1,8
Теплообменники2,2-2,52,5-3,02,5-3,0

По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии.

Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием.

Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы:

После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы.

Для воздушного обогрева жилых и производственных помещений скорости регулируются с учетом температуры теплоносителя на входе и выходе, для равномерного рассеивания потока теплого воздуха продумывается схема монтажа и размеры вентиляционных решеток. Современные системы воздушного обогрева предусматривают возможность автоматической регулировки скорости и направления потоков. Температура воздуха не может превышать +50°С на выходе, расстояние до рабочего места не менее 1,5 м. Скорость подачи воздушных масс нормируется действующими государственными стандартами и отраслевыми актами.

Во время расчетов по требованию заказчиков может учитываться возможность монтажа дополнительных ответвлений, с этой целью предусматривается запас производительности оборудования и пропускной способности каналов. Скорости потока рассчитываются таким образом, чтобы после увеличения мощности вентиляционных систем они не создавали дополнительную звуковую нагрузку на присутствующих в помещении людей.

Выбор диаметров выполняется от минимально приемлемого, чем меньше габариты – тем универсальное система вентиляции, тем дешевле обходится ее изготовление и монтаж. Системы местных отсосов рассчитываются отдельно, могут работать как в автономном режиме, так и подключаться к существующим вентиляционным системам.

Государственные нормативные документы устанавливают рекомендованные скорости движения в зависимости от расположения и назначения воздуховодов. При расчетах нужно придерживаться этих параметров.

Таблица 7. Рекомендованные скорости воздуха в различных каналах

Тип и место установки воздуховода и решеткиВентиляция
ЕстественнаяМеханическая
Воздухоприемные жалюзи0,5-1,02,0-4,0
Каналы приточных шахт1,0-2,02,0-6,0
Горизонтальные сборные каналы0,5-1,02,0-5,0
Вертикальные каналы0,5-1,02,0-5,0
Приточные решетки у пола0,2-0,50,2-0,5
Приточные решетки у потолка0,5-1,01,0-3,0
Вытяжные решетки0,5-1,01,5-3,0
Вытяжные шахты1,0-1,53,0-6,0

Внутри помещений воздух не может двигаться со скоростью более 0,3 м/с, допускается кратковременное превышение параметра не более чем 30%. Если в помещении имеется две системы, то скорость воздуха в каждой из них должна обеспечивать не менее 50% расчетного объема подачи или удаления воздуха.

Пожарные организации выдвигают свои требования по скорости перемещения воздушных масс в воздуховодах в зависимости от категории помещения и особенностей технологического процесса. Нормативы направлены на уменьшение скорости распространения дыма или огня по воздуховодам. В случае необходимости на вентиляционных системах должны устанавливаться клапаны и отсекатели. Срабатывание устройств происходит после сигнала датчика или выполняется вручную ответственным лицом. В одну систему вентиляции можно подключать только определенные группы помещений.

В холодный период времени в отапливаемых зданиях температура воздуха в результате функционирования вентиляционной системы не может понижаться ниже нормируемых. Нормируемая температура обеспечивается до начала рабочей смены. В теплый период времени эти требования не актуальны. Движение воздушных масс не должно ухудшать предусмотренные СанПин 2. 1.2.2645 нормативы. Для достижения нужных результатов во время проектирования систем изменяется диаметр воздуховодов, мощность и количество вентиляторов и скорости потока.

Принимаемые расчетные данные по параметрам движения в воздуховодах должны обеспечивать:

  1. Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов, так и из технического задания заказчиков.
  2. Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.

Во время расчетов показателей движения воздуха в системах с естественной вентиляцией берется среднегодовое значение разности плотности внутреннего и наружного воздуха. Минимальные фактические данные по производительности должны обеспечивать допустимые нормативные значения кратности обмена воздуха.

Как расчитать потери напора воздуха в системе вентиляции

Табл. № 1. Рекомендованная скорость движения воздуха для различных помещений

Назначение

Основное требование
БесшумностьМин. потери напора
Магистральные каналыГлавные каналыОтветвления
ПритокВытяжкаПритокВытяжка
Жилые помещения35433
Гостиницы57.56.565
Учреждения686.565
Рестораны79776
Магазины89776

Исходя из этих значений следует рассчитывать линейные параметры воздуховодов.

Алгоритм расчета потерь напора воздуха

Расчет нужно начинать с составления схемы системы вентиляции с обязательным указанием пространственного расположения воздуховодов, длины каждого участка, вентиляционных решеток, дополнительного оборудования для очистки воздуха, технической арматуры и вентиляторов. Потери определяются вначале по каждой отдельной линии, а потом суммируются. По отдельному технологическому участку потери определяются с помощью формулы P = L×R+Z, где P – потери воздушного давления на расчетном участке, R – потери на погонном метре участка, L – общая длина воздуховодов на участке, Z – потери в дополнительной арматуре системы вентиляции.

Для расчета потерь давления в круглом воздуховоде используется формула Pтр. = (L/d×X) × (Y×V)/2g. X – табличный коэффициент трения воздуха, зависит от материала изготовления воздуховода, L – длина расчетного участка, d – диаметр воздуховода, V – требуемая скорость воздушного потока, Y – плотность воздуха с учетом температуры, g – ускорение падения (свободного). Если система вентиляции имеет квадратные воздуховоды, то для перевода круглых значений в квадратные следует пользоваться таблицей № 2.

Табл. № 2. Эквивалентные диаметры круглых воздуховодов для квадратных

Размеры

150200250300350400450500
250210245275
300230265300330
350245285325355380
400260305345370410440
450275320365400435465490
500290340380425455490520545
550300350400440475515545575
600310365415460495535565600
650320380430475515555590625
700390445490535575610645
750400455505550590630665
800415470520565610650685
850480535580625670710
900495550600645685725
950505560615660705745
1000520575625675720760
1200620680730780830
1400725780835880
1600830885940
1800870935990

По горизонтали указана высота квадратного воздуховода, а по вертикали ширина. Эквивалентное значение круглого сечения находится на пересечении линий.

Потери давления воздуха в изгибах берутся из таблицы № 3.

Табл. № 3. Потери давления на изгибах

Для определения потерь давления в диффузорах используются данные из таблицы № 4.

Табл. № 4. Потери давления в диффузорах

В таблице № 5 дается общая диаграмма потерь на прямолинейном участке.

Табл. № 5. Диаграмма потерь давления воздуха в прямолинейных воздуховодах

Все отдельные потери на данном участке воздуховода суммируются и корректируются с таблицей № 6. Табл. № 6. Расчет понижения давления потока в системах вентиляции


Во время проектирования и расчетов существующие нормативные акты рекомендуют, чтобы разница в величине потерь давления между отдельными участками не превышала 10%. Вентилятор нужно устанавливать в участке системы вентиляции с наиболее высоким сопротивлением, самые удаленные воздуховоды должны иметь минимальное сопротивление. Если эти условия не выполняются, то необходимо изменять план размещения воздуховодов и дополнительного оборудования с учетом требований положений.

Калькулятор

Скорость в воздуховоде

Какой должна быть скорость воздуха, что транспортируется по воздуховоду и как ее рассчитать?

Естественно, что скорость в воздуховоде, зависит в первую очередь от количества, воздуха перемещающегося внутри воздуховода за единицу времени, а также от площади поперечного сечения воздуховода. Чем больше расход воздуха и, конечно, чем меньше размеры воздуховода, тем выше значение скорости воздуха в нем.

Содержание статьи:

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Различают рекомендуемую скорость движения воздуха в воздуховоде для гражданских и для промышленных зданий. Значение рекомендуемой скорости для гражданских зданий равно 5-6 м/с, в то же время для промышленных — от 6-12 м/с. Ниже приведены значения скоростей в различных типах (участках) воздуховодов.

 

Таблица 1  — Значения рекомендуемой скорости движения воздуха по воздуховодам.

Тип зданияТип участкаРекомендуемая скорость, м/с
ПромышленноеМагистральные каналы вентиляции6-12
ГражданскоеМагистральные каналы вентиляции5-6
Промышленные и гражданскиеБоковые ответвления воздуховодов4-5
Промышленные и гражданскиеРаспределительный канал с
вентиляционными решетками
и дефлекторами
1,5-2,0

Проектировщики определяют скорость в воздуховоде во время выполнения аэродинамического расчета системы вентиляции. Но нет необходимости производить аэродинамический расчет для того, чтобы только определить скорость воздуха в вентиляционном канале. Поэтому, приведем пример простого расчета скорости в воздуховоде.

Пример расчета скорости воздуха в воздуховоде

Исходными данными в этом случае послужат: 

  • расход воздуха на участке;
  • рекомендуемая скорость движения воздуха, которую мы принимаем по таблице 1.

Алгоритм расчета скорости в воздуховоде:

  • определение расчетной площади сечения воздуховода;
  • по расчетной площади определяют фактическое значение скорости в воздуховоде.

Итак, начнем. Для примера возьмем гражданское здание. Допустим у нас есть расход на участке 1-2, который составляет 3000 м3/ч. Для удобства и наглядности занесем данные в таблицу:

Определим расчетную площадь Fр в м2 по формуле:

Fр = G/(3600*Vp),

где G — расход воздуха на участке, м3/ч;
Vp  — рекомендуемая скорость воздуха на участке, м/с.

Расчетная площадь в нашем случае равна:

Fр = 3000/(3600*5)= 0,167 (м2).

Внесем данные в таблицу:

Далее воспользуемся каталогом воздуховодов, чтобы заполнить ячейки «размеры» и «стандартная площадь».

По расчетной площади принимаем на наш участок, воздуховод размером 300х500 мм площадью сечения 0,15 м2. Данные заносим в нашу таблицу:

Теперь нам осталось посчитать только фактическую скорость, которая и будет скоростью движения воздуха по участку 1-2. Расчет ведется по такой формуле:

 = G/(3600*Fст),

где G — расход воздуха на участке, м3/ч;
Fст — стандартная (принятая по каталогу) площадь сечения воздуховода, м2;

Для нашего участка:

 = 3000/(3600*0,15)= 5,56 (м/с).

Окончательный вариант таблицы:

Вот мы и определили скорость в воздуховоде, которая равна 5,56 м/с, а это значит, что фактическая скорость соответствует рекомендуемым значениям.

Как Вы могли бы заметить, расчет скорости воздуха в воздуховоде влечет за собой подбор размеров воздуховода. После установки воздуховодов проверяют фактическую скорость воздуха в них. Для этого используют специальные приборы — анемометры.

Заключение

Этот несложный расчет является частью аэродинамического расчета системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Такие расчеты выполняются в специализированных программах или, например, в Excel.

Следует помнить о том, что слишком высокие значения скоростей в воздуховодах являются негативным фактором, так как из-за них образуется шум и свист в сетях воздуховодов, что приводит к несоответствиям нормам акустики. Материалы для снижения шума в воздуховодах представлены в этом разделе нашего сайта.

Читайте также:

Устройство для измерения скорости в воздуховоде: дифманомер, балометр, анемомет

Система вентиляции — очень сложная система, которая состоит из многих функциональных составляющих, от воздуховодов до вентиляционных агрегатов. Учитывая то, что для правильной работы такой системы берут во внимание множество показателей, выполнение любого более-менее серьезного проекта системы вентиляции и кондиционирования  не обойдется без применения измерительных приборов. А измерение скорости в воздуховодах играет одну из важнейших ролей, для правильного функционирования системы.

Содержание статьи:

Зачем измеряют скорость воздуха

Для систем вентиляции и кондиционирования одним из важнейших факторов является состояние подаваемого воздуха. То есть, его характеристики.

К основным параметрам воздушного потока относятся:

  • температура воздуха;
  • влажность воздуха;
  • расход количества воздуха;
  • скорость потока;
  • давление в воздуховоде;
  • другие факторы (загрязненность, запыленность…).

В СНиПах и ГОСТах описаны нормированные показатели для каждого из параметров. В зависимости от проекта величина этих показателей может изменятся в рамках  допустимых норм.

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Узнать как рассчитать скорость в воздуховоде, и ознакомится с ее допустимыми значениями можно прочитав данную статью. 

Например, для гражданских зданий рекомендуемая скорость движения воздуха по магистральным каналам вентиляции лежит в пределах 5-6 м/с. Правильно выполненный аэродинамический расчет решит задачу подачи воздуха с необходимой скоростью.

Но для того чтобы постоянно соблюдать этот режим скорости, нужно время от времени контролировать скорость перемещения воздуха. Почему? Через некоторое время воздуховоды, каналы вентиляции загрязняются, оборудование может давать сбои, соединения воздуховодов разгерметизируются. Так же, измерения необходимо проводить при плановых проверках, чистках, ремонтах, в общем, при обслуживании вентиляции. Помимо этого, измеряют также скорость движения дымовых газов и др.

Каким прибором измеряют скорость движения воздуха

Все устройства такого типа компактны и несложны в использовании, хотя и тут есть свои тонкости.

Прибор для измерения скорости воздуха называется анемометром

Приборы для измерения скорости воздуха:

  • Крыльчатые анемометры
  • Температурные анемометры
  • Ультразвуковые анемометры
  • Анемометры с трубкой Пито
  • Дифманометры
  • Балометры

Крыльчатые анемометры одни из самых простых по конструкции устройств. Скорость потока определяется скоростью вращения крыльчатки прибора.

Температурные анемометры имеют датчик температуры. В нагретом состоянии он помещается в воздуховод и по мере его остывания определяют скорость воздушного потока.

Ультразвуковыми анемометрами в основном измеряют скорость ветра. Они работают по принципу определения разницы частоты звука в выбранных контрольных точках воздушного потока.

Анемометры с трубкой Пито оснащены специальной трубкой малого диаметра. Ее помещают в середину воздуховода, тем самым измеряя разницу полного и статического давления. Это одни из самых популярных устройств для измерения воздуха в воздуховоде, но при этом у них есть недостаток — невозможность использования, при высокой концентрации пыли.

Дифманометры могут измерять не только скорость, а и расход воздуха. В комплекте из трубкой Пито, этим устройством можно измерять потоки воздуха до 100 м/с.

Балометры наиболее эффективны при измерениях скорости воздуха на выходе из вентиляционных решеток и диффузоров. Они имеют раструб, который захватывает весь воздух, выходящий из вент-решетки, тем самым сводя погрешность измерения к минимуму.

Особенности измерений скорости воздуха

Существуют некоторые нюансы работы с анемометрами разных видов. Как уже упоминалось, анемометры с трубкой Пито нельзя использовать при высоких концентрациях твердых частичек, иначе трубка быстро засоряется, а прибор выходит из строя. Термоанемометры не работают в условиях измерения высоких скоростей воздушного потока — свыше 20 м/с. При измерения скорости в нагретых воздушных потоках (например в газоходах) рекомендуется использовать трубку не из пластика, а из нержавеющей стали.

Как проводят измерения

Измерения скорости воздуха можно проводить в воздуховодах, на выходе из воздуховодов, в вентиляционных решетках или диффузорах.

Когда измерение скорости проводят непосредственно в воздуховоде, то место измерения должно находится после прохождения потока через фильтры. На воздуховоде следует найти специальное отверстие, которое предназначено для контрольно-измерительных операций (такие отверстия часто закрывают питометражной заглушкой). Также можно использовать очистной лючок.

[important] Следует помнить, что отверстие для контрольно-измерительных операций должно находится на прямом участке воздуховода. Его длинна не менее 5 диаметров воздуховода [/important]

При произведении замеров трубкой Пито, ее вставляют в воздуховод, направляя против потока воздуха.

Заключение

С помощью современных приборов для измерения скорости воздуха можно точно и быстро определить характеристики воздушного потока  с минимальной погрешностью, что позволит легко произвести техническое обслуживание системы вентиляции.

Читайте также:

Правильный аэродинамический расчет по формулам и онлайн

Аэродинамический расчет систем это очень важная составляющая проекта. Ведь именно за результатами этого расчета подбирается вентиляционное оборудование, а также в процессе подбирают размеры воздуховодов. Это прям можно назвать «сердцем» проекта. Расчет производится для круглых и прямоугольных воздуховодов, также значение имеет их материал и параметры воздуха. Разберем аэродинамический расчет воздуховодов на примере общеобменной вентиляции. Для систем аспирации и некоторых других местных вентиляционных систем расчет немножко другой.

Содержание статьи:

Основные формулы аэродинамического расчета

Первым делом необходимо сделать аэродинамический расчет магистрали. Напомним что магистральным воздуховодом считается наиболее длинный и нагруженный участок системы. За результатами этих вычислений и подбирается вентилятор. 

Рассчитывая магистральную ветвь желательно, чтобы скорость в воздуховоде увеличивалась по ходу приближения к вентилятору!

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы. Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой: 

Если неувязка будет больше 10%, когда горизонтальный воздуховод входит в вертикальный кирпичный канал в месте стыковки  необходимо разместить прямоугольные диафрагмы.

Основная задача расчета состоит из нахождения потерь давления. Подбирая при этом оптимальный размер воздуховодов и контролирую скорость воздуха.  Общие потери давления представляют собой сумму двух компонентов — потерь давления по длине воздуховодов (на трение) и потерь в местных сопротивлениях. Расчитываются они по формулам

Эти формулы правильны для стальных воздуховодов, для всех остальных вводится коэффициент поправки. Он берется из таблицы в зависимости от скорости и шероховатости воздуховодов.

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

Рассмотрим последовательность аэродинамического расчета воздуховодов на примере офисов, приведенных в предыдущей статье, по формулам. А затем покажем как он выглядит в программке Excel.

Пример расчета

По расчетам в кабинете воздухообмен составляет 800 м3/час. Задание было запроектировать воздуховоды в кабинетах не больше 200 мм высотой.  Размеры помещения даны заказчиком. Воздух подается при температуре 20°С, плотность воздуха 1,2 кг/м3.

Проще будет если результаты заносить в таблицу такого вида

Сначала мы сделаем аэродинамический расчет главной магистрали системы. Теперь все по-порядку:

  • Разбиваем магистраль на участки по приточным решеткам. У нас в помещении восемь решеток, на каждую приходится по 100 м3/час. Получилось 11 участков. Вводим расход воздуха на каждом участке в таблицу.

  • Записываем длину каждого участка.
  • Рекомендуемая максимальная скорость внутри воздуховода для офисных помещений до 5 м/с. Поэтому подбираем такой размер воздуховода, чтобы скорость увеличивалась по мере приближения к вентиляционному оборудованию и не превышала максимальную. Это делается для избежания шума в вентиляции. Возьмем для первого участка берем воздуховод 150х150, а для последнего 800х250. 

    V1=L/3600F =100/(3600*0,023)=1,23 м/с. 

    V11= 3400/3600*0,2= 4,72 м/с

    Нас результат устраивает. Определяем размеры воздуховодов и скорость по этой формуле на каждом участке и вносим в таблицу.

  • Начинаем расчеты потерь давления. Определяем эквивалентный диаметр для каждого участка, например первого dэ=2*150*150/(150+150)=150. 0,25=0,0996 Шероховатость разных материалов разная.

  • Динамическое давление Pд=1,2*1,23*1,23/2=0,9 Па тоже записывается в столбец.
  • Из таблицы 2.22 определяем удельные потери давления или рассчитываем R=Pд*λ/d= 0,9*0,0996/0,15=0,6 Па/м  и заносим в столбик. Затем на каждом участке определяем потери давления на трение: ΔРтр=R*l*n=0,6*2*1=1,2 Па.
  • Коэффициенты местных сопротивлений берем из справочной литературы. На первом участке у нас решетка и увеличение воздуховода в сумме их КМС составляет 1,5.
  • Потери давления в местных сопротивлениях ΔРм=1,5*0,9=1.35 Па
  • Находим суму потерь давления на каждом участке = 1.35+1.2=2,6 Па. А в итоге и потери давления во всей магистрали = 185,6 Па. таблица к тому времени будет иметь вид

Далее производится по тому же методу расчет остальных ветвей и их увязка. Но об этом поговорим отдельно.

 При увязке ответвлений расхождение в потерях давления должно быть не более 15%, если воздух поступает в одно помещение (цех) и не более 10%, если в разные помещения

После этого аэродинамический расчет можно считать завершенным. Для круглых воздуховодов принцип расчета такой же, только эквивалентный диаметр приравнивается к диаметру воздуховода.

Поэтапная работа с аэродинамическим расчетом в Excel

Если вам нужно сделать аэродинамический расчет, но вы не готовы просчитывать эти колоссальные формулы вручную, тогда поможет Excel.

 По ссылке размещен файл Excel, который можно скачать или редактировать онлайн. Для получения результата необходимо заполнить всего 6 столбцов таблицы, а далее программа сделает все сама. Возьмем все те же офисы для достоверности результатов. Поэтапно вводим:

  1. Расход воздуха на каждом участке.
  2. Длину каждого из них.
  3. Рекомендуемую скорость. После заполнения, в файле уже будет рассчитано минимальная необходимая площадь сечения.
  4. Ориентируясь по рекомендуемой площади нужно подобрать размер воздуховода. Просто введите высоту и ширину в столбик F и G, как тут же рассчитается скорость на участке и эквивалентный диаметр. В итоге и число Рейнольдса.
  5. Эквивалентная шероховатость вводится также вручную.
  6. На каждом участке необходимо будет посчитать сумму КМС и также занести в таблицу.
  7. Наслаждаться результатом расчетов!

Напомним, аэродинамический расчет в Excel сделан для прямоугольных стальных воздуховодов при температуре подаваемого воздуха 20°С. Если у вас параметры другие, замените значение плотности, шероховатости и вязкости на ваши. Таблица полностью отвечает расчетным формулам и готова к использованию. Успешных вам аэродинамических расчетов!!!

Читайте также:

Воздуховоды HVAC — Скорость воздуха

Скорость потока в воздуховодах должна поддерживаться в определенных пределах, чтобы избежать шума и недопустимых потерь на трение и потребления энергии. Низкоскоростная конструкция очень важна для энергоэффективности системы распределения воздуха. Удвоение диаметра воздуховода снижает потери на трение в 32 раза.

Воздуховоды с низким и средним давлением

  • Максимальная скорость трения 0,1 — 0,2 дюйма WG / 100 футов
  • Скорость 1500 — 2000 фут / мин (8 — 10 м / с)
Расход воздуха Максимальная скорость
3 / ч) (CFM) (м / с) (фут / мин)
<300 <175 2.5 490
<1000 <590 3 590
<2000 <1200 4 785
<4000 <2350 5 980
<10000 <5900 6 1180
> 10000> 5900 7 1380

Воздуховоды с высокой потерей давления

  • Максимальная скорость трения без чем 0.4 дюйма вод. Ст. / 100 футов
  • Скорость 2000-3500 футов / мин (10-18 м / с)
Валы
Расход воздуха Максимальная скорость
) 3 / ч) (CFM) (м / с) (фут / мин)
<5000 <2950 12 2350
<10000 <5900 15 2950
<17000 <10000 17 3350
<25000 <14700 20 3940
<40000 <23500 22 4300
<70000 <41000 25 4900
<100000 <590 00 30 5800

Обычно скорость в главном воздуховоде поддерживается выше 20 м / с (3940 футов / мин).

Коридоры
Расход воздуха Максимальная скорость
3 / ч) (куб. Фут / мин) (м / с) ( фут / мин)
<5000 <2950 10 2000
<10000 <5900 12 2350
<17000 <10000 15 2950
<25000 <14700 17 3350
<40000 <23500 20 3940
Зоны пользователей
  • Офисы, приемные , салоны и т.п.
Расход воздуха Максимальная скорость
3 9002 8 / ч) (куб. Фут / мин) (м / с) (фут / мин)
<5000 <2950 10 2000
<10000 <5900 12 2350
<17000 <10000 14 2750
<25000 <14700 16 3150

Типовые рекомендации по скорости воздуха

Системы воздуховодов с низкой скоростью
  • типично 2-10 м / с (400-2000 футов / мин)
Системы воздуховодов средней скорости
  • типовые 2000-2500 футов / мин ( 10 — 12.5 м / с)
Высокоскоростные системы воздуховодов
  • типично 2500 — 3000 футов / мин (12,5 — 15 м / с)

Измерение расхода воздуха, рассмотрение в зависимости от профиля воздуховода

text.skipToContent text.skipToNavigation

переключить

  • Услуги
    • Конфигурируемые
      • Конфигурируемые
      • Датчик термопары
        • Зонд термопары
      • Датчики RTD
        • Датчики RTD
      • Датчики давления
        • Датчики давления
      • Термисторы
        • Термисторы
    • Калибровка
      • Калибровка
      • Инфракрасный датчик температуры
        • Инфракрасная температура
      • Относительная влажность
        • Относительная влажность
      • Давление
        • Давление
      • Сила / деформация
        • Сила / деформация
      • Поток
        • Поток
      • Температура
        • Температура
    • Обслуживание клиентов
      • Служба поддержки клиентов
    • Заказное проектирование
      • Индивидуальное проектирование
    • Заказ по номеру детали
      • Заказ по артикулу
  • Ресурсы
Чат Чат

Тележка

    • Услуги
      • Услуги
      • Конфигурируемые
        • Конфигурируемые
        • Зонд термопары
        • Датчики RTD
        • Датчики давления
        • Термисторы
      • Калибровка
        • Калибровка
        • Инфракрасная температура
        • Относительная влажность
        • Давление
        • Сила / деформация
        • Поток
        • Температура
      • Обслуживание клиентов
        • Служба поддержки клиентов
      • Заказное проектирование
        • Индивидуальное проектирование
      • Заказ по номеру детали
        • Заказ по номеру детали
    • Ресурсы
      • Ресурсы
    • Справка
      • Справка
    • Измерение температуры
      • Измерение температуры
      • Датчики температуры
        • Температурные датчики
        • Зонды датчика воздуха
        • Ручные зонды
        • Зонды с промышленными головками
        • Зонды со встроенными разъемами
        • Зонды с выводами
        • Профильные зонды
        • Санитарные зонды
        • Зонды с вакуумным фланцем
        • Реле температуры
      • Калибраторы температуры
        • Калибраторы температуры
        • Калибраторы Blackbody
        • Калибраторы сухих блоков и ванн
        • Ручные калибраторы
        • Калибраторы точки льда
        • Тестеры точки плавления
      • Инструменты для измерения температуры и кабеля
        • Инструменты для измерения температуры и кабеля
        • Обжимные инструменты
        • Сварщики
        • Инструмент для зачистки проводов
      • Термометры со шкалой и штоком
        • Термометры с циферблатом и стержнем
        • Термометры циферблатные
        • Цифровые термометры
        • Стеклянные термометры
      • Температура провода и кабеля
        • Температура провода и кабеля
        • Удлинительные провода и кабели
        • Монтажные провода
        • Кабель с минеральной изоляцией
        • Провода для термопар
        • Нагревательный провод и кабели
      • Бесконтактное измерение температуры
        • Бесконтактное измерение температуры
        • Фиксированные инфракрасные датчики температуры
        • Портативные инфракрасные промышленные термометры
        • Измерение температуры человека
        • Тепловизор
      • Этикетки, лаки и маркеры температуры
        • Этикетки, лаки и маркеры температуры
        • Необратимые температурные этикетки
        • Реверсивные температурные этикетки
        • Температурные маркеры и лаки
      • Защитные гильзы, защитные трубки и головки
        • Защитные гильзы, защитные трубки и головки
        • Защитные головки и трубки
        • Защитные гильзы
      • Элементы датчика температуры
        • Температурные датчики
      • Датчики температуры поверхности
        • Датчики температуры поверхности
      • Датчики температуры проволочные
        • Проволочные датчики температуры
      • Температурные соединители, панели и блоки в сборе
        • Температурные соединители, панели и блоки в сборе
        • Проходы
        • Панельные соединители и узлы
        • Разъемы температуры
        • Клеммные колодки и наконечники
      • Регистраторы данных температуры и влажности
        • Регистраторы данных температуры и влажности
      • Измерители температуры, влажности и точки росы
        • Измерители температуры, влажности и точки росы
    • Контроль и мониторинг
      • Контроль и мониторинг
      • Движение и положение
        • Движение и положение
        • Двигатели переменного и постоянного тока
        • Акселерометры
        • Датчики смещения
        • Захваты
        • Датчики приближения
        • Поворотный датчик перемещения и энкодеры
        • Регуляторы скорости
        • Датчики скорости
        • Шаговые приводы
        • Шаговые двигатели
      • Сигнализация
        • Сигнализация
      • Счетчики
        • Метры
        • Счетчики и расходомеры
        • Многоканальные счетчики
        • Счетчики процесса
        • Счетчики специального назначения
        • Тензометры
        • Измерители температуры
        • Таймеры
        • Универсальные измерители ввода
      • Переключатели процесса
        • Переключатели процесса
        • Реле потока
        • Реле уровня
        • Ручные выключатели
        • Реле давления
        • Реле температуры
      • Контроллеры
        • Контроллеры
        • Контроллеры влажности и влажности
        • Контроллеры уровня
        • Контроллеры пределов
        • Многоконтурные контроллеры
        • ПИД-регуляторы
        • ПЛК
        • Регуляторы давления
        • Термостаты
      • Дополнительные платы
        • Дополнительные платы
      • Реле
        • Реле
        • Программируемые реле
        • Модули твердотельного ввода-вывода
        • Твердотельные реле
      • Воздух, почва, жидкость и газ
        • Воздух, почва, жидкость и газ
        • Преобразователи воздуха и газа
        • Контроллеры качества воды
        • Датчики качества воды
        • Датчики качества воды
      • Клапаны
        • Клапаны
        • Поршневые клапаны с угловым корпусом
        • Сливные клапаны
        • Предохранительные клапаны блокировки
        • Игольчатые клапаны
        • Пропорциональные клапаны
        • Электромагнитные клапаны
    • Проверка и проверка
      • Проверка и проверка
      • Бороскопы
        • Бороскопы
      • Портативные счетчики
        • Портативные счетчики
        • Токоизмерительные клещи
        • Децибел-метры
        • Газоанализаторы
        • Детекторы утечки газа
        • Метры Гаусса
        • Твердость
        • Светомеры
        • Мультиметры
        • Скорость
        • Измерители температуры, влажности и точки росы
        • Измерители вибрации
        • Анемометры
        • Манометры
      • Аэродинамические трубы
        • Аэродинамические трубы
      • Весы и весы
        • Весы и весы
      • Тепловизор
        • Тепловизор
      • Воздух, почва, жидкость и газ
        • Воздух, почва, жидкость и газ
        • Газоанализаторы
        • Решения для калибровки
        • Анализаторы хлора
        • Бумага для измерения pH
        • pH-метры
        • Измерители вязкости
        • Счетчики качества воды
        • Наборы для проверки воды
    • Сбор данных
      • Сбор данных
      • Модули сбора данных
        • Модули сбора данных
      • Преобразователи данных и переключатели
        • Преобразователи данных и переключатели
        • Преобразователи данных
        • Коммутаторы Ethernet
      • Формирователи сигналов
        • Формирователи сигналов
        • Преобразователи сигналов на DIN-рейку
        • Формирователи сигналов для монтажа на голове
        • Специальные кондиционеры
        • Датчики температуры и влажности
        • Универсальные программируемые передатчики
      • Регистраторы данных
        • Регистраторы данных
        • Регистрация данных по Ethernet и беспроводной сети
        • Многоканальные программируемые и универсальные регистраторы входных данных
        • Регистраторы данных давления, деформации и ударов
        • Регистраторы данных напряжения и тока процесса
        • Специальные регистраторы данных
        • Регистраторы данных состояния, событий и импульсов
        • Регистраторы данных температуры и влажности
      • Регистраторы
        • Регистраторы
        • Гибридные бумажные регистраторы
        • Безбумажные регистраторы
      • Программное обеспечение
        • Программное обеспечение
      • IIoT и беспроводные системы
        • Интернет вещей и беспроводные системы
    • Измерение давления
      • Измерение давления
      • Манометры
        • Манометры
        • Аналоговые манометры
        • Цифровые манометры
      • Манометры
        • Манометры
      • Принадлежности для измерения давления
        • Принадлежности для измерения давления
        • Давление охлаждения Элементы
        • Кабели и соединители давления и усилия
        • Воздушные фильтры
        • Лубрикаторы для воздушных линий
        • Трубопроводная арматура
        • Демпферы давления
        • Труба по длине
      • Датчики давления
        • Датчики давления
      • Калибраторы давления
        • Калибраторы давления
      • Регуляторы давления
        • Регуляторы давления
      • Реле давления
        • Реле давления
    • Измерение силы и деформации
      • Измерение силы и деформации
      • Весы и весы
        • Весы и весы
      • Тензодатчики
        • Тензодатчики
        • Тензодатчики мембранные
        • Двойные параллельные тензодатчики
        • Тензодатчики линейные
        • Розеточные тензодатчики
        • Принадлежности для тензодатчиков
        • Тензодатчики кручения и сдвига
        • Тензодатчики с Т-образной розеткой
      • Манометры
        • Манометры
      • Принадлежности для измерения силы и деформации
        • Принадлежности для измерения силы и деформации
        • Оборудование для тензодатчиков
        • Кабели и соединители давления и усилия
      • Тензодатчики
        • Тензодатчики
      • Весы для резервуаров
        • Весы для резервуаров
      • Датчики крутящего момента
        • Датчики крутящего момента
    • Измерение уровня
      • Измерение уровня
      • Контактные датчики уровня
        • Контактные датчики уровня
        • Датчики емкости
        • Датчики поплавка
        • Волноводные радарные датчики
      • Бесконтактные датчики уровня
        • Бесконтактные датчики уровня
        • Датчики импульсного радара
        • Ультразвуковые датчики
      • Реле уровня
        • Реле уровня
    • Расходные инструменты
      • Приборы для измерения расхода
      • Принадлежности для измерения расхода
        • Принадлежности для измерения расхода
        • Воздушные фильтры
        • Лубрикаторы для воздушных линий
        • Принадлежности для потока
        • Монтажная арматура датчика потока
        • Трубопроводная арматура
        • Демпферы давления
        • Труба по длине
      • Анемометры
        • Анемометры
      • Расходомеры
        • Расходомеры
        • Электромагнитные расходомеры
        • Измерители массового расхода
        • Расходомеры с крыльчатым колесом
        • Расходомеры прямого вытеснения
        • Турбинные расходомеры
        • Ультразвуковые расходомеры
        • Расходомеры с переменным сечением
        • Вихревые расходомеры
      • Реле потока
        • Реле потока
      • Клапаны
        • Клапаны
        • Поршневые клапаны с угловым корпусом
        • Сливные клапаны
        • Предохранительные клапаны блокировки
        • Игольчатые клапаны
        • Пропорциональные клапаны
        • Электромагнитные клапаны
    • Промышленные обогреватели
      • Промышленные обогреватели
      • Поверхностные обогреватели
        • Поверхностные нагреватели
        • Ленточные нагреватели
        • Барабанные нагреватели
        • Гибкие нагреватели
        • Тепловые пушки
        • Ленточные и канатные нагреватели
      • Патронные нагреватели
        • Патронные нагреватели
      • Лучистые обогреватели
        • Лучистые обогреватели
        • Керамические лучистые обогреватели
        • Инфракрасные обогреватели
      • Циркуляционные нагреватели
        • Циркуляционные нагреватели

Воздуховоды — практическое руководство для применения в автоспорте

Я хотел бы, чтобы это было простым руководством по улучшению некоторых частей вашего гоночного автомобиля там, где вам нужно обеспечить пассивно индуцированный «принудительный» воздушный поток.Аэродинамики узнают все о теории, и это несомненно полезно и важно при расширении границ возможного, но не жизненно важно, если у вас есть несколько менее продвинутая работа, связанная с воздушным потоком. Я надеюсь, что это даст вам фору без необходимости многолетнего обучения. Это не всегда очень просто, и я не могу здесь рассказать обо всем, но вот несколько практических советов.

Воздуховоды предназначены для захвата воздуха, в идеале, от чистого источника высокой энергии, и направления его к месту, где он должен использоваться (обычно для какого-либо охлаждения или для «подпитки» двигателя).

Мягкое расширение воздуха — правильное решение. Часто нет места, чтобы сделать это реалистично, но вот пример воздуховода, который выиграл от освобождения места.

Этот Mini забирал воздух для двигателя из моторного отсека. Входы карбюратора находятся за двигателем и над выхлопом, поэтому явно не идеальное место, если погода уже теплая. Поскольку машина использовалась для подъема на холмы (хорошим другом Ричардом Маршаллом) и не нуждалась в фарах, Ричард (под руководством человека, который немного разбирается в аэродинамике — тогда это был бы я :-)) сделал запись и расширитель для подачи в двигатель холодного воздуха под высоким давлением.Вход был подобран таким образом, чтобы двигатель не «давился», за исключением случаев, когда скорость автомобиля была намного ниже, чем пробуксовка колес, а также был установлен красивый длинный плавный расширитель, который питал специально созданный «воздушный ящик». Белый материал, окружающий воздуховод, является изолятором. Однако редко бывает достаточно места для этого. Если честно, я думаю, что это действительно прекрасный пример. Хороший радиус на передней кромке, чтобы ничто не споткнуло воздух, а расширитель расположен под небольшим углом. Единственные недостатки, которые я вижу, — это крепежные болты рядом с передней частью входов — небольшая жалоба — и отсутствие радиусов углов, что также является второстепенным моментом, учитывая, что мы аккуратно расширяемся (простота изготовления также является фактором).

Ричард Маршалл прокомментировал: « Если я правильно помню, мы провели регистрацию давления на установке, и она произвела положительное давление точно с расчетной скоростью автомобиля / двигателя. « Воздуховод был добавлен примерно в 1990 году. Ричард уже проектировал свою собственную систему регистрации данных. системы, так что было естественно, что он захотел измерить влияние воздуховода.

Существует множество научных статей, в которых объясняется, что для такого расширяющегося воздуховода требуется не более 7 градусов.Зачем расширяться? В основном потому, что вы можете использовать скорость транспортного средства для преобразования этой скорости (мы называем это общим давлением) в статическое давление (думайте об этом как о давлении, которое толкает поверхности, если таковые имеются) и в плотность воздуха — и вы получите это высокое давление воздуха на большей площади. Более высокая плотность означает, что в двигатель попадает больше воздуха (молекулы кислорода в данном случае важны) (и в этом случае он также холоднее = еще большая плотность).

Два ранних диффузионных воздуховода запомнились мне из-за их неожиданного (в то время) влияния на производительность.Одно предназначалось для тормозов и охлаждения водителя автомобиля Aston Martin Nimrod, принадлежавшего лорду Дауну (1983). Чтобы проявить уважение к стилю традиционной решетки Aston, мы разместили два овальных входа для охлаждения внизу рядом с входом для основного радиатора в передней части автомобиля. Это был идеальный размер (не повезло) для двух каналов диаметром 50 мм (я думаю) (с каждой стороны). Мы просто соединили армированный проводом гибкий воздуховод (известный в просторечии как ослиный член): один для охлаждения тормозов, а другой для подачи воздуха в кабину водителя.

Снимок сделан в моторном центре Heritage Motor, где был выставлен красивый экземпляр. http://www.heritage-motor-centre.co.uk/

К сожалению, тормоза перегрелись, и водитель тоже почувствовал себя изрядно накачанным. Что-то нужно было сделать, и быстро. По совету опытных ставим за входом расширитель (диффузор). Как и в случае со всеми модернизированными деталями, пространство было в дефиците. Чтобы сделать область достаточно большой, чтобы в нее можно было попасть 3 воздуховода того же размера, что и исходные 2, у нас просто не было длины (зазора до существующих механических компонентов) для достижения желаемой площади.У нас не было выбора, кроме как расширяться быстрее, чем рекомендуется максимум в 7 градусов.

Мы выбрали довольно агрессивный угол, примерно 15 градусов, только в одной плоскости, который никогда не собирался оставаться прикрепленным, но мы добавили два сплиттера, чтобы контролировать расширение в каждой части воздуховода примерно до 5 градусов. У нас не было ни инструментов, ни времени для экспериментов. При тестировании это было похоже на чудо. Пилот сказал, что ему казалось, что его вылетает из кабины, и тормоза работают нормально в пределах температурной краски, которую мы нанесли на обод дисков (в отличие от ранее).С точки зрения водителя это казалось чудом, потому что мы набирали воздух из одного и того же места, давая ему треть воздуха, а не половину, но проходило больше. Однако мы увеличили давление в воздуховоде до уровня выше уровня кабины, и в этом вся разница. Фактически, в Ле-Мане мы потеряли ворота на главной прямой на максимальной скорости (буквально снесло из-за разницы давления внутри и снаружи), и нам пришлось усилить навесное оборудование! Возможно, это одна из причин, по которой я помню расширители!

Предупреждение о разветвителях.Разветвители в воздуховоде обычно представляют собой простые плоские листы материала (мы использовали алюминий). Острая передняя кромка может привести к разделению прямо на передней кромке, если воздушный поток не выровнен. Я предлагаю начинать делитель там, где у вас есть высокая степень уверенности в угловатости потока, чтобы минимизировать риск этого. Кроме того, существует определенное трение кожи с обеих сторон любого листа, так что это также необходимо учитывать, если вы помещаете разделители в воздуховод. Более длинный канал с малым углом расширения немного лучше, чем более короткий канал с двойным углом с разделителем, потому что поверхностное трение вызывает рост «пограничного слоя», который растет с нелинейной скоростью (сначала быстрый рост).Следовательно, если вы проектируете воздуховод с нуля, поиграйте с длиной и степенью расширения, чтобы попытаться свести к минимуму количество разделителей, чтобы каждая ветвь воздуховода опускалась примерно на 7 градусов. Обратите внимание на то, что воздуховоды радиатора отличаются друг от друга из-за засорения сердцевиной радиатора. Засорение радиатора позволяет быстрее (более 7 градусов) при приближении к поверхности радиатора. Воспользоваться этим рискованно, если у вас нет хороших инструментов для оценки производительности.

Не стоит особо беспокоиться о пограничных слоях, но они важны.Воздух, движущийся у поверхности, замедляется — вы можете думать об этом как о ощущении трения. Обработка поверхности может изменить способ формирования и поведения пограничных слоев, но эффект обычно незначительный по сравнению с задействованными формами и, возможно, темой некоторых будущих публикаций — и теперь мы начинаем немного научиться … Обработка поверхности длинных кузовов (не в автоспорте) и трение о кожу могут стать основными факторами сопротивления и распределения воздушного потока.

Еще один расширитель / диффузор воздуховода, который я хорошо помню (потому что это был бесплатный режим, но также потому, что он вызывал тошноту у менеджера команды [он выглядел бледно-зеленым для меня после тестирования]), был установлен на входах в воздуховод Nimrod объясните.На Nimrods у нас была небольшая воздушная камера, в которую воздух подавался по воздуховодам подлинной конструкции NACA. Я говорю «настоящие», потому что большинство воздуховодов в стиле NACA, которые вы видите на гоночных автомобилях, не имеют ничего общего с подобными. Это утверждение особенно относится к товарам, которые вы можете купить в сети для автоспорта. Воздуховод NACA хорошо сочетается с острыми боковыми краями, позволяя образовывать вихри с каждой стороны, что редко встречается на более низких уровнях автоспорта. Фактически, вы можете получить охлаждение за счет перетаскивания, добавив небольшой наконечник срабатывания по боковым краям.Способ закрытия воздуховода также является важной (часто игнорируемой) конструктивной особенностью. После закрытия воздуховода необходим расширитель для преобразования динамического давления (скорости / энергии) в статическое (воспринимайте его как поверхностное) давление. Этого также не хватает в имеющихся в продаже каналах. У Nimrod было несколько тщательно вылепленных воздуховодов NACA в крыше шасси / кабины для питания воздушной камеры двигателя. Уместить их в каркас безопасности было непросто, но, скажем, он подходил там, где касался. Однако шасси закончилось сразу после закрытия воздуховодов.По этой причине в первоначальном автомобиле воздушный короб питался от этих укороченных расширителей / диффузоров, а крышка двигателя заканчивала уплотнение воздушного короба с открытым верхом.

Некоторые из нас настаивали на установке простых изготовленных диффузоров на задней части воздуховодов NACA таким образом, чтобы это было совместимо со снятием крышки двигателя и дало бы возможность воздуховодам снабжать двигатель воздухом под высоким давлением. Скептики в команде не были уверены, что это вообще что-то изменит. Поэтому в день рекламы, когда люди могли ездить «на такси», было решено, что Ричард Уильямс (менеджер нашей команды) сядет в машину и сделает пробежку один за другим, чтобы оценить эффективность наших расширенных диффузоров.Выбранный метод заключался в использовании длинной, прозрачной, гибкой пластиковой трубки, идущей из кабины в воздушную камеру двигателя. Внутри кабины Ричард удерживал длинную часть трубки в форме буквы U. Нижняя половина U была заполнена водой (до того, как мы прикрепили один конец к воздушной камере). Если бы в воздушной камере было высокое давление, она бы начала выталкивать воду от двигателя (в кабину). Если бы он имел всасывание, он бы всасывал воду к двигателю. Эталонное давление будет любым давлением в кабине.Не очень научный, но стоит попробовать провести последовательный тест, поскольку тогда у нас не было никакой регистрации данных как таковой — мы ожидали, что давление внутри будет относительно постоянным. Ричард держал большой палец наготове, чтобы запечатать открытый конец. Рэй (Мэллок) делал круг с нерасширенной схемой с Ричардом, пытаясь увидеть, есть ли какое-либо значительное смещение воды на прямых. Мы согласовали стандартное ограничение оборотов на высшей передаче на прямых, поэтому у нас были стабильные показания, и Рэй всегда был хорош в таких деталях.Затем мы устанавливали диффузионные расширители, и тест повторялся.

Было относительно небольшое вытеснение воды без наполнителей, и, честно говоря, я не помню, в каком направлении двигалась вода для этого базового теста. Ричард чувствовал себя больным (хотелось рвоты) из-за того, что его бросало в гоночной машине, при этом он отчаянно пытался сосредоточиться на уровне воды в прозрачных пластиковых трубках. Я даже не уверен, было ли у нас настоящее место со стороны пассажира, поэтому ему приходилось одновременно держаться за поперечные дуги — довольно сложно! После установки расширителя был проведен второй прогон, и разница была значительной и очевидной.Ричард чуть не принял небольшой душ, когда вода отталкивалась от двигателя в кабину. На этом дискуссия о распространяющих расширителях подошла к концу — с того момента они стали стандартной установкой.

Расширители (но, к сожалению, не воздуховоды NACA) видны в верхней части рисунка перед воздушной камерой. Изображение благодаря AMR1.uk и «Vantage Summer 2014».

Некоторые другие комментарии по поводу воздуховодов. Запись — очень важная вещь, и ее определение является частью этого.Не поддавайтесь соблазну пойти на вход с монстром, чтобы попытаться «врезать» воздух во что-то — это не выход. Основным штрафом, вероятно, будет большее сопротивление, а выгода — незначительная или отрицательная. Воздух не будет ускоряться быстрее, чем автомобиль, если есть закупорка в воздуховоде дальше по линии, как это всегда бывает в тормозных каналах или каналах радиатора. Вполне вероятно, что воздух будет течь быстро, если приближающийся воздух будет иметь высокую скорость (энергию) или высокое статическое давление, и будет замедляться или (в некоторых случаях) идти назад, если есть части входа в воздуховод, которые «подпитываемый» воздухом низкого давления и / или низким энергопотреблением.Хитрость заключается в том, чтобы собрать воздух в месте, где есть много энергии и давления, а затем осторожно расширить его и направить именно туда, где это необходимо.

Также будьте осторожны с ориентацией входов в воздуховоды. Вход должен быть совмещен с потоком, иначе вы можете споткнуться о воздух на входе. Если выравнивание потока изменяется во время использования транспортного средства (изменение угла переднего крыла, изменение угла наклона и т. Д.), Используйте небольшой радиус на передней кромке, чтобы учесть изменения центровки.

Входы охлаждения радиатора.Имея фиксированную точку блокировки (например, радиатор), вы можете увеличить скорость расширения сверх нормального предела в 7 градусов по мере приближения к самой сердцевине (аэродинамическое препятствие). Это уловка, которую используют многие люди с аэродинамикой в ​​самых разных приложениях. Поэтому увеличивайте расширение по мере приближения к сердцевине радиатора. В любом случае это хорошая стратегия, если вы можете. Вход радиатора должен составлять не менее 20% площади сердечника для большинства автоспорта. Конечно, это зависит от скорости автомобиля, площади радиатора, отвода тепла и т. Д.но это хорошая отправная точка. Если вы идете значительно больше, вы обычно платите цену некоторого сопротивления. Ярким примером был автомобиль BAR Honda Bonneville F1. Я уменьшил площадь входа в рамках пакета мер по снижению сопротивления, и почти все, кроме меня, были уверены, что он перегреется и никогда не сможет бежать с таким маленьким входом (особенно в жару в Бонневилле). Это не было проблемой, потому что почти весь его ход проходил на высокой скорости, а отвод тепла такой же, как и при буксировке автомобиля с гораздо большим лобовым сопротивлением (то есть ехать медленнее, но выделять такое же количество тепловой энергии).В любом случае нам нужно было снижение лобового сопротивления, которое дала нам пересмотренная конструкция кузова.

Нам нужна была дополнительная длина, чтобы можно было возвращать воздух обратно в зону радиаторов.

Оставьте не менее четверти площади радиатора для вашего выхода. Это разумная отправная точка, особенно если у вас нет доступа к хорошим ресурсам для тестирования CFD или аэродинамической трубы. Выходной канал добавляет веса, и в F1 их очень мало. Многие из тех, что я тестировал, были хуже, чем позволять воздуху проходить через упакованные предметы первой необходимости под кузовом автомобиля — а средняя скорость полета очень низкая.Следовательно, если у вас нет инструментов для оценки производительности выходного воздуховода, не имейте его — и поместите любой выход там, где он нанесет наименьший ущерб (или наиболее полезный :-)). Для Empire Wraith я протестировал каждое физически возможное положение выхода (включая ряд воздуховодов) — сзади и сбоку — лучшие места для этой машины.

В большинстве мотоспорта клубного уровня люди, строящие собственные автомобили, не направляют воздух полностью к сердцевине радиаторов, а некоторые даже не закрывают зазоры вокруг радиатора.Если у вас есть такая машина и у нее проблемы с охлаждением, то сначала закройте радиатор и кузов, чтобы практически весь воздух проходил через сердцевину. Если это не дает вам достаточного охлаждения, попробуйте направить воздух в воздуховод с помощью слегка увеличивающегося расширителя / диффузора.

Воздушные камеры для автоспорта. Вы можете рассчитать среднюю скорость воздуха на входе в воздушную камеру, которую двигатель проглотит при полностью открытой дроссельной заслонке. Для двигателя с турбонаддувом умножьте на степень давления наддува (к атмосферному давлению).Смотрите мой пост «Контроль над властью». Так что если у вас есть гоночная машина, надеюсь, у нее достаточно мощности, чтобы раскрутить колеса до определенной скорости. Ниже этой скорости давление в воздушной камере не требуется. Чем больше вход, тем больше сопротивление (при прочих равных). Если у вас есть длина воздуховода, чтобы вы могли рассчитать ваши входные данные в соответствии со скоростью, и при этом у вас все еще есть поток, то вы находитесь в хорошем положении. В особенности будьте осторожны с воздушными коробами — вы не можете сильно расширять воздух и одновременно менять направление его потока.По этой и другим причинам воздушные камеры также имеют увеличивающуюся скорость расширения.

Подумайте также о внешней форме ваших воздуховодов, поскольку это влияет на аэродинамику автомобиля. Подумайте, что произойдет с воздушной камерой, особенно если дроссели будут закрыты. В поворотах вы проводите некоторое время без дроссельной заслонки, чтобы воздух мог найти путь вокруг входов и по-прежнему обеспечивать чистым воздухом заднее крыло. С этими записями я предлагаю небольшой радиус для входа воздуха и большой эллипс на открытой внешней форме.

Еще один длинный пост от меня, который, я надеюсь, даст вам фору при создании воздуховодов для автоспорта!

Другие мои сообщения см .: — https://www.linkedin.com/today/posts/willemtoet1

Средняя скорость жидкости в трубопроводах и падение давления

Средняя скорость жидкости в трубах и падение давления

В трубе трение по стенкам замедляет движение жидкости, тогда как в центре того же канала жидкость имеет максимальную скорость *.

* максимальная скорость рассчитывается как удвоенная средняя скорость.

Фактически мы находим разные значения для одного и того же участка трубы.

Для упрощения расчетов используем среднюю скорость:

L Средняя скорость основана на соотношении:

объемный расход (м3 / с) на площадь сечения (м²) = средняя скорость (м / с)

Средняя скорость в случае постоянного потока приводит к уравнению неразрывности

Максимальная скорость жидкости в трубопроводе определяется причинами потери давления.Эта потеря напора, «допустимая» для воздуховода, не вызывает шума или не вызывает дополнительных затрат на эксплуатацию (перекачка энергии), должна быть менее 20 мм / м нагрузки на единицу длины.

Для правильного определения диаметра гидравлической или аэральной трубы в соответствии с ее расходом вы можете использовать инструмент для определения размера: калибровочная труба

Интерфейс для выбора труб в зависимости от расхода (включен в стандарт MECAFLUX ):

Этот интерфейс позволяет выделить диаметр идеального канала для данного потока.Мы выбираем в списке обычных торговых серий серию, которую хотим протестировать. Затем мы выбрали жидкость и температуру в списке жидкостей (около 120 жидкостей, жидкостей и газов будут использоваться с данными их плотности и вязкости).

Средняя скорость и скорость на центральной трубе в Mecaflux Standard :

Минимальная скорость жидкости в трубе часто определяется скоростью осаждения частиц, взвешенных в жидкости. Минимальная скорость также определяется ценой на трубы и их монтаж.Действительно, низкая скорость приводит к низким эксплуатационным расходам и перекачке, но при большом диаметре трубы, поэтому покупка и установка на низкой скорости обходятся дорого. На практике мы считаем, что потеря нагрузки на единицу длины в 15 мм / м является хорошим компромиссом между диаметром воздуховода и расходом энергии.

Интерфейс для облегчения проектирования воздуховодов или гидравлических систем — это встроенный mecaflux. Итак, контроль эксплуатационных расходов / затрат на установку.

Вы можете выбрать параметр скорости или расхода в Mecaflux standard , чтобы рассчитать основную потерю напора:

окно подробного ввода параметра скорости mecaflux.

% PDF-1.7 % 1 0 obj > endobj 2 0 obj > / Шрифт> >> / Содержание [8006 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] / Аннотации [8010 0 R] >> endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > endobj 5 0 obj > / Шрифт> >> / Содержание [44 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 6 0 obj > / Шрифт> >> / Содержание [55 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 7 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [59 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 8 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [60 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 9 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [64 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 10 0 obj > / Шрифт> >> / Содержание [68 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 11 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [70 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 12 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [74 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 13 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [75 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 14 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [76 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 15 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [79 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 16 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7851 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 17 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7852 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 18 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7879 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 19 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7884 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 20 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7886 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 21 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7887 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 22 0 объект > / Шаблон> / Шрифт> >> / Содержание [7895 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 23 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7912 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 24 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7928 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 25 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7967 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 26 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7969 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 27 0 объект > / Шрифт> / Шаблон> >> / Содержание [7970 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 28 0 объект > / Шрифт> >> / Содержание [7984 0 R] / MediaBox [0 0 791 609] / CropBox [0 0 791 609] >> endobj 29 0 объект

Указатель воздушной скорости

Указатель воздушной скорости верхний Меню
  • Индикатор воздушной скорости (ASI) — это статический прибор Пито, используемый в воздушном судне для отображения воздушной скорости корабля, обычно в узлах.
  • Индикация воздушной скорости
  • осуществляется с помощью тонкой гофрированной диафрагмы из фосфористой бронзы (анероид), которая измеряет Динамическое давление воздуха между трубкой Пито (набегающий воздух) [Рисунок 1] и статическим портом (статическое давление) [Рисунок 2 ]
    • Динамическое давление: Разница между статическим (окружающим) давлением воздуха и общим давлением, вызванным движением летательного аппарата по воздуху
  • Индикатор воздушной скорости в основном используется для определения характеристик во время набора высоты, снижения и приземления.
Трубка Пито Статический порт Система Пито-Статик
  • Скорость полета — это мера перепада давления между Пито (ударное / динамическое давление) и статическим давлением
  • Проще говоря, набегающий воздух прижимается к диафрагме, что сравнивается со статическим давлением
  • Статическое давление улавливается через статический порт (порты), расположенный на боковой стороне фюзеляжа.
    • Местоположение выбирается таким образом, чтобы наиболее точно определять преобладающее атмосферное давление (параллельно воздушному потоку) и избегать динамического (набегающего) давления воздуха
    • Некоторые самолеты будут иметь более одного порта для более точного измерения давления во время скольжения и скольжения
  • «Таранный воздух» — воздух, улавливаемый через отверстие трубки Пито при прохождении летательного аппарата по воздуху.
    • Ram Air может также обозначаться как полное давление
    • Некоторые трубки Пито имеют электрический нагрев для предотвращения засорения льдом
    • Большинство самолетов имеют альтернативный источник статического электричества, предназначенный для использования, когда основной источник статического электричества заблокирован, и особенно важен в приборных метеорологических условиях (IMC).
      • Альтернативные источники статического электричества обычно менее точны
  • Сохранение энергии гласит, что общее давление должно оставаться неизменным, и поэтому, когда давление Пито увеличивается или статическое давление уменьшается, диафрагма расширяется.
  • Это изменение размеров измеряется качающимся валом и набором шестерен, которые перемещают указатель по шкале прибора
Справочник пилота по аэронавигационным знаниям, указатель воздушной скорости (ASI)
  • Экипажи в первую очередь заботятся об индикации воздушной скорости и истинной воздушной скорости в полете с точки зрения производительности

    • IAS — это прямое показание воздушной скорости, отображаемое индикатором воздушной скорости
    • Показания не были скорректированы из-за изменений плотности атмосферы, ошибок установки или ошибок прибора
    • С увеличением высоты указанная воздушная скорость падает ниже истинной.
    • Производители используют эту воздушную скорость как основу для определения летно-технических характеристик воздушного судна
    • IAS обычно не зависит от высоты или температуры, поэтому ваши V-скорости, указанные в AFM / POH, будут в основном изменяться из-за веса
  • Указано в таблице преобразования калиброванной воздушной скорости Пример
    • CAS — это указанная воздушная скорость воздушного судна с поправкой на местоположение и ошибку прибора.
      • Ошибки могут включать угол атаки, конфигурацию закрылков, близость к земле, направление ветра и т. Д.
      • Погрешности иногда могут составлять несколько узлов и, как правило, максимальны на малых скоростях.
    • Здесь исправляются все ошибки, которые мешают системе считывать полное и статическое давление (которое при вычитании дает динамическое давление).
    • Это дает фактическую скорость, с которой самолет движется в воздухе
    • Откалиброванная воздушная скорость равна истинной воздушной скорости в стандартной атмосфере на уровне моря (высокий угол обзора, минимальная ошибка в крейсерском режиме)
    • POH / AFM имеет диаграмму или график для исправления IAS этих ошибок и предоставления правильного CAS для различных конфигураций закрылков и шасси [Рис. 5]
    • Обратите внимание, что на некоторых самолетах есть альтернативные источники статического электричества, которые, возможно, потребуется указать в отдельной таблице.
    • Эквивалентная воздушная скорость обычно непрактична для пилотов и больше используется инженерами для определения характеристик
    • Воздушная скорость с поправкой на эффекты сжимаемости выше 180-200 узлов и 20 000 футов, которая является воздушной скоростью, которую самолет «ощущает».
    • По мере увеличения воздушной скорости и барометрической высоты CAS становится выше, чем должна быть, так как молекулы воздуха начинают скапливаться к самолету и приборам.
    • Поправка на сжатие должна быть вычтена из CAS
    • Поскольку система Пито не обнаруживает изменений плотности воздуха, она откалибрована по стандартному давлению на уровне моря, и любые изменения давления (или высоты) требуют коррекции
    • Кроме того, поскольку плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты, самолет должен лететь быстрее на больших высотах, чтобы вызвать такую ​​же разницу давлений между давлением удара Пито и статическим давлением.
      • Следовательно, для данной CAS, TAS увеличивается с увеличением высоты; или для данного TAS, CAS уменьшается с увеличением высоты
    • Таким образом,
    • TAS корректируется по CAS на нестандартную температуру с помощью датчика температуры наружного воздуха (OAT) и высоты
    • TAS — это скорость, которая используется для планирования полета и используется при подаче плана полета
    • На самолетах с более высокими характеристиками может быть установлен индикатор истинной воздушной скорости.
        • Самый точный метод — использовать бортовой компьютер
        • С помощью этого метода CAS корректируется с учетом изменения температуры и давления с помощью шкалы коррекции воздушной скорости на компьютере
        • Также доступны сверхточные электронные бортовые компьютеры.
          • Просто введите CAS, барометрическую высоту и температуру, и компьютер вычислит TAS
        • Второй метод, основанный на практическом опыте, дает приблизительный TAS
        • Просто добавьте 2 процента к CAS на каждые 1000 футов высоты
          • 5 (5000 футов) * 0.02 = .1 (поправочный коэффициент)
          • ,1 * 100 KCAS (крейсерская скорость) = 10 узлов (скорость коррекции)
          • 100 (CAS) + 10 = 110 узлов TAS
    • Groundspeed (GS) — фактическая скорость самолета над землей
    • ТАС с поправкой на ветер (движение воздушной массы)
    • GS уменьшается при встречном ветре и увеличивается при попутном ветре
    • Путевая скорость является основным фактором, влияющим на производительность при планировании движения по пересеченной местности.

  • Преобразование воздушной скорости Руководство по полетам по приборам, указатель максимально допустимой воздушной скорости имеет подвижный указатель, который показывает никогда не превышающую скорость, которая изменяется с высотой, чтобы избежать появления околозвуковых ударных волн. Маркировка указателя скорости полета
  • Справочник полетов по приборам,
    Махметр показывает отношение скорости звука
    к TAS летящего самолета
    • Число Маха — это отношение TAS самолета к скорости звука в тех же атмосферных условиях
    • Некоторые старые механические махометры, не управляемые компьютером данных о воздухе, используют анероид высоты внутри прибора, который преобразует статическое давление Пито в число Маха
    • .
    • Современные электронные Махметры используют информацию из компьютерной системы данных о воздухе для исправления ошибок температуры, чтобы отображать истинное число Маха
    • Указатель максимальной воздушной скорости приводится в действие анероидом или механизмом высотомера, который переводит его на более низкое значение при уменьшении плотности воздуха
    • Этот прибор очень похож на стандартный указатель воздушной скорости, откалиброванный в узлах, но имеет дополнительный указатель красного, клетчатого или полосатого цвета.
    • Указатель максимальной воздушной скорости приводится в действие анероидом или механизмом высотомера, который перемещает его на более низкое значение при уменьшении плотности воздуха
  • Некоторые самолеты оборудованы настоящими ASI, которые имеют анероидный сильфон с температурной компенсацией внутри корпуса прибора.
  • Этот сильфон изменяет движение качающегося вала внутри корпуса прибора, поэтому стрелка показывает фактическое значение TAS.
    • Эти инструменты имеют обычный механизм воздушной скорости с дополнительным дополнительным циферблатом, видимым через вырезы в обычном циферблате
    • Ручка на приборе позволяет пилоту вращать вспомогательный циферблат и согласовывать показания температуры наружного воздуха с барометрической высотой полета
    • Это выравнивание заставляет указатель инструмента указывать TAS на дополнительном циферблате
Обледенение трубки Пито Pitot Tube Icing
  • Системы пито-статики в современных самолетах надежны, поэтому нас всегда учат «верить в наши инструменты».
    • Однако, когда они выходят из строя, сбой может быть настолько коварным, что остается незамеченным, пока не станет слишком поздно
  • Статические отказы Пито обычно бывают трех видов:
    • Обледенение через порты Пито или статические порты
    • Вода в линиях (обычно после технического обслуживания не закрывает порты во время стирки)
    • Нарушение целостности системы:
      • Утечки из-за отверстий или незакрепленных деталей
      • Перегибы линий
      • Препятствия / засоры
      • Порты с лентой или закрытием
  • Блокировка в системе может вызвать множество ошибок
  • Для предотвращения этих ошибок необходимо выполнить тщательную предполетную проверку
  • Блокировка может происходить из-за FOD, удара о предмет (повреждение инструментов), насекомых, захваченной влаги, потери целостности системы, обледенения и т. Д.
    • Индикатор воздушной скорости показывает ноль (постепенно уменьшается)
    • Индикатор воздушной скорости замерзнет и покажет показания как высотомер, так как общее давление теперь остается постоянным, а статическое давление изменяется при подъемах и спусках
    • Измерение отношения набегающего воздуха к статическому воздуху означает, что по мере увеличения высоты и уменьшения давления прибор будет показывать искусственно высокое значение, поскольку он сравнивает его с тем же динамическим (ударным) давлением.
    • Аналогичным образом, если давление увеличивается, например, при спуске, будет отображаться искусственно заниженное значение
    • Дрон будет считывать правильную воздушную скорость только на высоте, на которой произошло блокирование, при условии, что статическое давление не меняется.
  • Статическая блокировка
    • Если статическая система блокируется, но трубка Пито остается чистой, ASI продолжает работать; однако это неточно
    • Индикатор воздушной скорости дает ошибочные показания (более медленные показания на высоте выше блокировки, более быстрые ниже)
      • Воздушная скорость указывает на меньшую, чем фактическая воздушная скорость, когда ЛА эксплуатируется на высоте, превышающей ту высоту, на которой статические порты были заблокированы, поскольку удерживаемое статическое давление выше нормального для этой высоты
      • При работе на более низкой высоте отображается скорость, превышающая фактическую, из-за относительно низкого статического давления в системе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *