Применение решеток с отделителями потока в воздуховодах равномерной раздачи

Для подачи воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха протяжённых помещений (торговых залов, производственных цехов, коридоров и др.) можно применить воздуховоды равномерной раздачи воздуха с постоянным сечением канала [1, 2, 3, 4]. При большой протяженности такие воздуховоды более технологичны и экономичны по сравнению с воздуховодами переменного сечения. Одним из решений по обеспечению равномерности раздачи воздуха по длине таких воздуховодов является применение воздухораспределителей с отделителями (регуляторами) потока [3, 4].

Целью статьи является анализ сведений о конструкциях отделителей потока и методах расчёта воздуховодов с воздухораспределителями, имеющими отделители потока.

Конструкции встраиваемых в воздуховод приточных решеток, в которых используется плоский регулятор потока, показаны на рисунке 1 [5].

Рис. 1. Воздухораспределители для воздуховодов круглого (КМУ, КДУ) и прямоугольного сечения (ПМУ, ПДУ) сечения с регуляторами (отделителями) потока

Регулирование расхода воздуха осуществляется путем изменения угла наклона пластины регулятора потока β₁ навстречу потоку [5]. Рекомендуемые [1] углы настройки β₁=10°÷30° (рис. 2).

Рис. 2. Воздухораспределитель КДУ с двумя рядами жалюзи для изменения направления и характеристик приточной струи и регулятором потока

При проектировании воздуховодов равномерной раздачи с использованием отделителей потока в воздухораспределительных решетках решаются следующие задачи [3, 4]:

• определение положений отделителей, при которых обеспечивается заданное распределение воздуха по длине воздуховода;
• определение сопротивления прохождению воздуха в воздухораспределительных решетках;
• определение общих потерь давления в воздуховоде.

В рекомендациях по определению положений отделителей потока имеются противоречия:

• в [3] указано: «концевая решетка воздуховода, как правило, компонуется с отделителем потока при максимальном открытии отделителя ()». Относительное раскрытие отделителя в стволе: , где – рисунок 1, – высота ствола (воздуховода);
• в [5]: «наибольший угол наклона β₁=30° устанавливается на первой по потоку решетке, на остальных он должен быть меньше или равен 30°»; следовательно, угол наклона не зависит от размеров воздуховода.

Кроме того, в [1] воздухораспределительные декоративные решетки установлены на наружной поверхности воздуховода, а в [1] жалюзи выступают внутрь воздуховода, что создаёт дополнительное сопротивление и оказывает влияние на поток воздуха.

Заключение

Применение отделителей потока в воздухораспределителях является эффективным инженерным решением по обеспечению равномерности воздухораспределения по длине воздуховодов постоянного сечения.

Целесообразно провести исследования воздухораспределителей с отделителями для совершенствования методики расчета и применить численное моделирование (CFD), что позволит:

• визуализировать структуру потока (завихрения, зоны отрыва) внутри и после отделителя;
• с высокой точностью определить поля давлений и коэффициенты аэродинамического сопротивления для воздухораспределителей;
• установить закономерности истечения воздуха через решетки с отделителем потока;
• провести параметрическую оптимизацию воздухораспределителей.