Как часто бывает после Вышки, на работе все с нуля. А 5 лет заунывных лекций и выносящих мозг курсачей были ради адаптации к любым условиям жизни. НО! Таки есть две формулы, которые лично мне стопудово пригодились. Сегодня будет разговор про них.
Top of the top! Мастхэв! Мастрид! Конечно, для кого-то это не будет открытием - и так все знали, видели, плавали. А кому-то очень пригодятся.
Итак, первая.
Формула для расчета расхода (объема) воздуха, проходящего через сечение. Число пи - считаем 3,14, напоминаю. Зачем она нужна?
Ну во-первых, зная сечения воздуховода/приточки и зная рекомендованную скорость, можем узнать, какой максимальный расход воздуха это сечение может через себя пропустить.
Во-вторых, обратная история. Зная расход и площадь сечения, можно узнать, а какая там вообще скорость. Допустимая ли?
Почему это важно? Ну вот представьте. Матиз хорошая машина? Вполне! Возить себя и пару детей хватит. А вот песок на стройку на ней можно возить? Не стоит. Для этих целей есть другие машины. Вот так и тут. Очень часто бывает, что большой расход воздуха запихивают в маленькое сечение (т.е. весь КАМАЗ песка накидывают в Матиз). Скорость в этом случае запредельная. Отсюда шум, вибрация, да и на параметры вся эта система в жизни не выйдет (и не догреет, и не доохладит, в том числе). Вот чтобы точно знать, а сколько "впихнуть" в это сечение можно, эта формула и нужна.
Кстати, о допустимости скоростей очень хорошо рассказано тут https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=7786
Повторять всю статью не вижу смысла. Приведу основные таблички.
Про ДОГРЕТЬ и ДООХЛАДИТЬ - от себя к табличкам добавлю, что для КОРРЕКТНОЙ и ЭФФЕКТИВНОЙ работы воздухонагревателя, скорость воздуха в сечении теплообменника не должна превышать 3,5 м/с. Для воздухоохладителя - и того меньше - не более 2,5 м/с.
Вторая формула. Количество теплоты.
Количество теплоты измеряется в киловаттах (кВт). И означает сколько кВт тепла надо подвести к какому-то объему (массе) вещества, чтобы нагреть его на сколько-то градусов.
Адаптировано к теме вентиляции, это МОЩНОСТЬ ТЕПЛООБМЕННИКА приточной установки. Есть знакомые товарищи, которые эту величину так и называют - киловаттность. Так вот НЕТ в физике такого названия! Давайте будем грамотными.
Итак, в расчетах теплообменника, как правило, мы знаем расход воздуха через него (а он объемный, а надо перевести в массовый) и на сколько градусов воздух в этом агрегате нагревается (ну или, кстати, охлаждается. Но в охлаждении все сложнее, поэтому пока не будем его трогать). Значит, чтобы найти мощность воздухонагревателя (будем так пока считать) нужно расход воздуха через установку сначала поделить на 3600 (это чтобы получить расход в секунду, а не в час), потом умножить на плотность воздуха и на теплоемкость воздуха (на картинке эти значение приведены для температуры +20 град.С, об этом следует помнить и искать эти значения в справочнике, есть температура ЗНАЧИТЕЛЬНО отличается от +20), и затем умножить на разницу температур, на которую воздух нагревается.
Что еще обычно бывает нужно в расчете воздухонагревателя? А вот надо узнать сколько потребуется теплоносителя, чтобы это количество воздуха на такую разницу температур нагреть. И для решения такой задачки потребуется ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС.
Пока примем за теплоноситель воду, но помним что может быть и не вода. Тогда просто ищем теплоемкость этого вещества, а суть не меняется.
В чем суть баланса? В том, что мощность теплообменника одинакова как со стороны воздуха, так и со стороны теплоносителя. Поэтому если ее (мощность) рассчитать так, как делали выше, а потом поделить на теплоемкость теплоносителя и на разницу температур теплоносителя, то получим МАССОВЫЙ СЕКУНДНЫЙ расход теплоносителя. Чтобы получить из него часовой - умножаем на 3600.
В интернете куча вариаций формул уже без этих "делим на 3600", "умножаем на 1000", "значение плотности и теплоемкости зависят от температуры" - там все уже поделили, посчитали и написали какое-то ИКС целых, ЗЕТ десятых. Но я считаю, что ВАЖНО знать откуда этот ИКС взялся, ВАЖНО знать что вот здесь условие в часах - значит делим, а здесь в секундах - значит не делим. Просто цифру легко забыть и легко ошибиться, если ее применить в условиях отличных от привычных. Если знать откуда что взялось, очень легко восстановить в памяти нужные значения и не запутаться.
П.С.: руководствуйтесь всегда первоисточниками, не только в формулах.
Надеюсь, было полезно.