Аэродинамические параметры оборудования

Аэродинамическими параметрами трубопровода являются аэродинамическое сопротивление, воздухопроницаемость и депрессия.
Аэродинамическое сопротивление трубопровода (Н∙с2/мв8) при любой форме его сечения определяется по формуле

а для круглого сечения

где α — коэффициент аэродинамического сопротивления, Н∙с2/мв4; Lт — длина трубопровода, м; Рт — периметр трубопровода, м; Sт — площадь поперечного сечения трубопровода, м2; dт — диаметр трубопровода, м.
Коэффициент аэродинамического сопротивления зависит от степени шероховатости внутренней поверхности труб и их диаметра, а также (для гибких труб) от наличия неровностей на поверхности труб, связанных с качеством натяжения трубопровода. В табл. 20.8 приведены значения коэффициента аэродинамического сопротивления.

Воздухопроницаемость трубопровода оценивается коэффициентом, который при всасывающем режиме работы трубопровода называется коэффициентом подсосов, а при нагнетательном — коэффициентом утечек. Для металлических трубопроводов он определяется по формуле

где kп — коэффициент, характеризующий плотность соединения звеньев трубопровода; при хорошем качестве сборки kп=0,001—0,002; dт — диаметр трубопровода, м; Lт — длина трубопровода, м; l — длина одного звена трубопровода, м; R — аэродинамическое сопротивление трубопровода, Н∙с2/мв8.
Для гибких трубопроводов коэффициент воздухопроницаемости должен определяться с учетом воздухопроницаемости одного стыка, общего числа стыков и диаметра трубопровода.
С увеличением диаметра трубопровода kу немного уменьшается. Приближенно kу можно определить по числу стыков в трубопроводе:

Депрессия вентиляционного трубопровода — это потери напора. Общая депрессия, которую должен преодолеть вентилятор, складывается из трех составляющих, Па:

где hст — статическая депрессия; hм — депрессия за счет местных сопротивлений (уменьшение диаметра, повороты трубопровода); hд — динамическая депрессия.
Статическая депрессия герметичного трубопровода рассчитывается по формуле

В действительности из-за утечек в трубопроводе расход воздуха по длине трубопровода непостоянен, поэтому целесообразно при расчете по формуле (20.35) пользоваться среднегеометрическим значением Q:

Депрессия на преодоление местных сопротивлений в гибком трубопроводе зависит от степени турбулентности воздушного потока (числа Рейнольдса) и количества стыков между отдельными звеньями:

где n — число стыков по всей длине трубопровода; ξ — коэффициент местного сопротивления одного стыка (ξ=0,21÷ 0,08 при Rе=10в5÷10в6); vтр — скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с; ρ — плотность воздуха, кг/м3 (табл. 20.9).

Приближенно депрессия на преодоление местных сопротивлений в гибком трубопроводе может приниматься равной 20% от статической депрессии:

В металлическом трубопроводе депрессия на преодоление сопротивлений на стыках невелика, и ею можно пренебречь.
Динамическая депрессия и для жестких, и для гибких трубопроводов рассчитывается по формуле

---