Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

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

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


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
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
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