Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Zastosowanie termografii do określania zasięgu strumienia powietrza

Application of infrared thermography for determining of the air jet throw
Jak termografia wspiera proces projektowania wentylacji
Jak termografia wspiera proces projektowania wentylacji
Fot. archiwum Autora

Kiedy konieczne jest określenie rozkładu prędkości lub zasięgu strumienia powietrza nawiewanego w eksploatowanych układach wentylacyjnych lub klimatyzacyjnych, najprostsze jest zastosowanie metod pomiarowych. W praktyce inżynierskiej stosuje się najczęściej pomiary prędkości przepływu powietrza za pomocą anemometrów, skuteczna jest też termograficzna metoda pomiaru zasięgu strumienia powietrza.

Mechaniczne nawiewanie powietrza do pomieszczeń jest powszechne zarówno w instalacjach wentylacyjnych, jak i klimatyzacyjnych do różnych zastosowań. W obu przypadkach istotne jest zachowanie takich parametrów mikroklimatu w strefie przebywania ludzi, żeby nie został zakłócony komfort cieplny jego użytkowników.

Duże znaczenie w kontekście tego komfortu ma zasięg strumienia powietrza nawiewanego i prędkość jego przepływu. Ta ostatnia jest istotna bez względu na rodzaj instalacji wentylacyjnej lub klimatyzacyjnej – przykładowo w klimatyzacji komfortu zbyt duża prędkość przepływu powietrza w strefie przebywania ludzi ma znaczny wpływ na zaburzenie komfortu cieplnego, szczególnie przy niskiej temperaturze nawiewu.

Warto przeczytać: Straty ciepła zjeżdżalni wodnych w basenach krytych >>

Z kolei w układach klimatyzacji pomieszczeń czystych, takich jak sale operacyjne, rozkład prędkości i kierunek rozchodzenia się strumieni nawiewanych muszą być ustalone bardzo precyzyjnie.

W przypadku zastosowania instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnej do ogrzewania pomieszczeń krytycznym parametrem jest często zasięg strumienia ciepłego powietrza nawiewanego zimą.

Właściwości strumienia powietrza

Strumień powietrza nawiewanego do pomieszczenia przez element nawiewny instalacji wentylacyjnej lub klimatyzacyjnej można nazwać strumieniem swobodnym zatopionym. Ma on szereg charakterystycznych cech niezależnych od rodzaju instalacji nawiewnej i samego nawiewnika (poniższe nie dotyczy laminarnych przepływów z układów wyporowych):

  • turbulentny charakter przepływu,
  • formujące się jądro strumienia (obszar bezpośrednio za wylotem z nawiewnika o stałej prędkości przepływu),
  • stożkowy kształt strumienia – przyrost objętości strumienia na jego drodze (w związku z zasysaniem powietrza z pomieszczenia),
  • charakterystyczny układ stref przepływu (zgodnie z rys. 1 - Właściwości strumienia nawiewanego).

Metody określania zasięgu strumienia powietrza

Metody obliczeniowe

Teoretycznie zasięg strumienia powietrza może zostać wyliczony z odpowiednich wzorów (najczęściej empirycznych), uwzględniających właściwości powietrza w pomieszczeniu i powietrza nawiewanego oraz charakterystykę nawiewnika. Przykładowy wzór do obliczania prędkości przepływu powietrza w funkcji odległości od wylotu z dyszy o kołowym wylocie wg [2]:

gdzie:

wx,max – prędkość osiowa w odległości x od wylotu z nawiewnika, m/s;

wbr,śr – średnia prędkość wypływu powietrza w przekroju brutto nawiewnika, m/s;

a – współczynnik indukcji powietrza z otoczenia;

κc – współczynnik przewężenia całkowitego strumienia powietrza;

F – powierzchnia przekroju otworu wylotowego nawiewnika, m2;

x – odległość od wylotu z dyszy (w osi głównej strumienia), m.

Równania tego typu są problematyczne w praktycznym zastosowaniu ze względu na:

  • różnorodność nawiewników i trudność w ustaleniu wielkości współczynników zależnych od ich kształtu i rodzaju (a, κc),
  • poślizg strumienia powietrza po powierzchniach ścian, sufitów, posadzek (tzw. efekt Coandy),
  • oddziaływanie siły wyporu w przypadku strumieni nieizotermicznych,
  • różnorodny kształt strugi nawiewanej.

Wszystko to sprawia, że nie są one powszechnie stosowane w praktyce inży­nierskiej.

Programy doborowe

Do szybkiego szacowania zasięgu strumienia powietrza wykorzystuje się zwykle oprogramowanie komputerowe ułatwiające dobór konkretnych modeli nawiewników, udostępniane przez producentów.

Przykładem może być dostępny online program ProAir, który poza doborem nawiewników i wywiewników umożliwia także uproszczoną wizualizację przepływu powietrza w pomieszczeniu.

Program ten pozwala na oszacowanie kierunku przebiegu strumienia powietrza nawiewanego i jego zasięgu zarówno w przekroju wzdłużnym, jak i poprzecznym pomieszczenia wentylowanego, w zależności od zastosowanego rodzaju nawiewników (przykładowe okno programu pokazano na rys. 2 - Kształt i kierunek strumienia powietrza nawiewanego oraz jego zasięg określony za pomocą programu ProAir) i jest on przydatny do szacowania zasięgu strumienia powietrza nawiewanego.

W praktycznej aplikacji jednak dużym ograniczeniem są dla niego: zakres stosowalności jedynie dla nawiewników jednego producenta oraz cechy charakterystyczne dla wykorzystanych przez program algorytmów i metod obliczeniowych, takie jak brak uwzględniania wpływu poślizgu strumienia po powierzchniach płaskich.

 

 

Stosowanie programów doborowych do określania zasięgu strumieni powietrza nawiewanego dla istniejących i eksploatowanych instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych wymaga znajomości parametrów pracy tych instalacji, co najmniej takich jak (dane wymagane do wprowadzenia np. w programie ProAir):

  • strumień objętości powietrza nawiewanego,
  • jego temperatura,
  • temperatura powietrza w pomieszczeniu,
  • model elementu nawiewnego.

Czytaj dalej: Oprogramowanie CFD >>

   10.06.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Na czym polega hybrydowa dystrybucja ciepła »

ogrzewanie hybrydowe

 



Poznaj fenomen nowoczesnych studni wodomierzowych »

Obejrzyj 20 minutowe szkolenie z pompowni ppoż »
produkcja studni wodomierzowych film o pompowni ppoz
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zapewnij kompleksową cyrkulację powietrza w budynku »

systemy wentylacyjne

 



Obejrzyj film z montażu pompy cyrkulacyjnej »

Na czym polega fenomen pomp wodnych »
 film pompy cyrkulacyjne pompy wodne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zaprojektować niezawodne instalacje w budynku »

innowacyjne projektowanie instalacji

 



5 sposobów na szybką i dokładną pracę w miernictwie »

Dobierz wielogazowy detektor podtynkowy »
rozwiązania pomiarowe detektor gazów
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jesteś instalatorem, ale elektryka nie jest Ci obca? Dołącz do klubu »

klub instalatora

 



Jak usprawnić obieg i odzysk wody w gospodarstwie domowym » Najważniejsze cechy użytkowe centrali rekuperacyjnej »
kanalizacja centrale rekuperacyjne
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Poznaj najważniejsze cechy użytkowe centrali rekuperacyjnej »

centrale rekuperacyjne

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
5/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 5/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Wod-kan w inteligentnych budynkach
  • - Klimatyzatory – nowości i innowacje
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl