Меню

Формула измерения скорости воздуха



Определение скорости движения воздуха с помощью анемометров

Скорость движения атмосферного воздуха (а также движения воздуха в вентиляционных отверстиях) определяют с помощью анемометров: чашечного (при скоростях от 1 до 50 м/с) и крыльчатого (0,5-10 м/с) (рис. 6). Работа вертикально установленного чашечного анемометра не зависит от направления ветра; крыльчатый анемометр необходимо четко ориентировать осью по направлению ветра.

Рис. 6. Анемометры

(а — крыльчатый; б — чашечный)

Для определения скорости движения воздуха сначала записывают исходные показатели циферблатов счетчика (тысячи, сотни, десятки и единицы), отключив его от турбинки, выставляют анемометр в месте исследования (например, в створе вентиляционного отверстия). Через 1-2 мин. холостого вращения включают одновременно счетчик оборотов и секундомер. Через 10 мин. счетчик отключают, снимают новые показания циферблатов и рассчитывают скорость вращения крыльчатки (количество делений шкалы за секунду — А):

А = ,

где: N1 – показания шкалы прибора до измерения;

N2 – показания шкалы прибора после измерения;

t — продолжительность измерения в секундах.

По значению «А» дел./сек. по графику (у каждого анемометра есть свой индивидуальный график согласно заводскому номеру прибора, который прилагается к анемометру), находят скорость движения воздуха в м/сек.

Сила ветра определяется по 12-балльной шкале: от штиля — 0 баллов (скорость движения воздуха 0-0,5 м/с) к урагану — 12 баллов (скорость движения воздуха 30 и больше м/с). Детальнее шкала силы ветров и скорости движения воздуха приведена в таблице 14.

Источник

Расчет скорости воздуха в воздуховоде

Расчет скорости воздуха в воздуховоде

В этой статье мы дадим ответ на вопрос — как правильно рассчитать скорости течения воздуха в воздуховодах различной формы.

Здесь приведены формулы расчета скорости воздуха и давления в воздуховоде (круглого или прямоугольного сечения) в зависимости от расхода воздуха и площади сечения. Для быстрого расчета можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Формула расчета скорости воздуха в метрической системе:


где W — скорость потока, м/час
Q — расход воздуха, м 3 /час
S — площадь сечения воздуховода, м 2

Простой способ расчета скорости воздуха в воздуховоде

Для расчета величины скорости воздуха нужно объем перемещаемого воздуха в м3/ч разделить на 3600 (количество секунд в часе) и разделить на площадь сечения воздуховода, либо введите значения в поля ниже.

Примеры расчета скорости воздуха в квадратном воздуховоде

Пример № 1 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 200 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / 0,2 / 0,2 = 0,69 м/с

Пример № 2 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 200 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,2 = 3,47 м/с

Примеры расчета скорости воздуха воздуховоде прямоугольного сечения

Пример № 3 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод прямоугольный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 0,35 м/с

Пример № 4 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 1,74 м/с

Пример № 5 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 1000 м3
  • воздуховод квадратный 200 мм на 400 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / 0,2 / 0,4 = 3,47 м/с

Примеры расчета скорости воздуха воздуховоде круглого сечения

Пример № 6 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 100 м3
  • воздуховод круглый диаметром 200 мм

Скорость воздуха равна 100 / 3600 / (3,14 * 0,2 * 0,2/4) = 0,88 м/с

Пример № 7 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 500 м3
  • воздуховод круглый диаметром 300 мм

Скорость воздуха равна 500 / 3600 / (3,14 * 0,3 * 0,3/4) = 1,96 м/с

Пример № 8 расчета скорости воздуха:

  • объем перемещаемого воздуха = 1000 м3
  • воздуховод круглый диаметром 400 мм

Скорость воздуха равна 1000 / 3600 / (3,14 * 0,4 * 0,4/4) = 2,21 м/с

Читайте также:  Как измерить зарядку батарею

Готовые таблицы определения скорости воздуха в воздуховоде

Для определения расчетной скорости воздуха в воздуховодах можно использовать готовые таблицы. Такие таблицы не сложно найти в открытых источниках информации. Скоростные характеристики важны для расчета эффективности работы системы вентиляции.

Таблица расчета скорости течения воздуха в круглом воздуховоде.

Таблица расчета скорости течения воздуха в прямоугольном воздуховоде.

Рекомендуемая скорость воздуха в вентиляционных воздуховодах

Скорость движения воздушных масс в каналах не ограничивается и не нормируется, ее следует принимать по результатам расчета, руководствуясь соображениями экономической целесообразности.

Рекомендуемая скорость воздуха для различных систем вентиляции:

  • для общеобменных систем вентиляции с сечением воздуховодов до 600×600 — менее 4 м/с;
  • для систем вентиляции с сечением воздуховодов более 600×600 — менее 6 м/с;
  • для систем дымоудаления и специфических систем вентиляции — менее 10 м/с..

Правильный расчет скорости воздуха позволяет построить эффективную систему вентиляции!

Источник

Расчет скорости движения воздуха и значения охлаждения

(катаиндекс, Н):

Чтобы определить скорость движения воздуха по показаниям кататермометра, сначала вычисляют значение охлаждения (катаиндекс, Н) 1 см 2 поверхности его резервуара в 1 с по формуле:

H=F/t,

где F— фактор кататермометра (обозначен на обратной стороне прибора);

t — время, в течение которого столбик спирта опустится с 38 до 35 0 С.

В том случае, когда наблюдают охлаждение кататермометра с 40 до 33 0 С, катаиндекс вычисляют по формуле:

(Ф— константа кататермометра); T1 и Т2 — начальная и конечная температуры кататермометра при измерении; t — время, в течение которого столбик спирта опустится с 38 до 35 0 С.

Во всех случаях необходимо проводить несколько (3—5) измерений подряд и вычислять среднее значение.

Для определения скорости движения воздуха нужно знать разность (Q) между средней температурой прибора (36,5 0 С) и средней температурой воздуха

где Т, —температура воздуха в начале наблюдения, 0 С;

Т2температура воздуха в конце наблюдения, 0 С.

Затем определяют частное от деления H/Q и по таблице 3 находят соответствующие значения скорости воздуха (V).

Если H/Q меньше, чем 0,6, то скорость воздуха рассчитывают по следующей формуле:

V= [(H/Q-0,20)/0,40] 2

Если H/Q равно или больше, чем 0,6, то скорость воздуха рассчитывают по следующей формуле:

V= [(H/Q-0,13)/0,47] 2

Пример расчета. Известно, что столбик спирта опустился с 40 до 33 0 С в течение 3 мин 40 с (220 с). Средняя температура воздуха во время измерения составила (19,7 + + 19,9): 2 =19,8 0 С. Следовательно, Q= 36,5 — 19,8 = 16,7 0 С. Фактор кататермометра равен 645, тогда константа прибора будет равна

Подставив числовые значения в формулу, вычисляют катаиндекс:

H= 215 (40 — 33): 220 = 6,84 мкал/см 2 /с

По таблице 4 находят значение скорости движения воздуха (V), которая составит 0,18 м/с.

Таблица 4.Значения скорости движения воздуха по шаровому кататермометру

н/Q V Н/Q V Н/Q | V
0,33 0,048 0,50 0,44 0,67 1,27
0,34 0,062 0,51 0,48 0,68 1,31
0,35 0,077 0,52 0,52 0,69 1,35
0,36 0,09 0,53 0,57 0,70 1,39
0,37 0,11 0,54 0,62 0,71 1,43
0,38 0,12 0,55 0,68 0,72 1,48
0,39 0,14 0,56 0,73 0,73 1,52
0,40 0,16 0,57 0,80 0,74 1,57
0,41 0,18 0,58 0,88 0,75 1,60
0,42 0,20 0,59 0,97 0,76 1,65
0,43 0,22 0,60 1,00 0,77 1,70
0,44 0,25 0,61 1,03 0,78 1,75
0,45 0,27 0,62 1,07 0,79 1,79
0,46 0,30 0,63 1Л1 0,80 1,84
0,47 0,33 0,64 1Л5 0,81 1,89
0,48 0,36 0,65 1,19 0,82 1,94
0,49 0,40 0,66 1,22 0,83 2,03

Примечание. Скорость движения воздуха определяют по формуле Н/Q = А + BV/( 1 + К V), где при V не более1 м/с А = 0,29, В = 0,903, K= 1,994 (постоянные значения); V> 1 м/с , А = 0,29, В = 0,366, К= 0,174 (постоянные значения).

Цилиндрический кататермометр отличается от шарового формой спиртового резервуара и его площадью (22,6 см 2 ). Шкала прибора градуирована в пределах 35—38 0 С.

Читайте также:  Как измерить размер ноги по руке

Последовательность при работе с этим прибором та же, что и с шаровым.

Пример расчета. Допустим, что столбик спирта опустился с 38 до 35 0 С в течение 1 мин 15 с (75 с). Средняя температура воздуха в месте нахождения прибора составила (19,5 + 19,7): 2 = 19,6 0 С. Следовательно, Q= 36,5 — 19,6 = 16,9 0 С. Фактор кататермометра равен 646, тогда Н= 646: 75 = 8,61 мкал/см 2 /с

По таблице находим значение скорости движения воздуха, которая составит 0,48 м/с.

Допустимые параметры

скорости движения воздуха в помещениях для животных:

Для молодняка – 0,15 – 0,3 м/с;

Для взрослых – 0,5 – 1,0 м/с.

Тема 3: Определение естественной и искусственной освещенности животноводческих помещений, доз ультрафиолетового облучения и инфракрасного обогрева животных.

Цель занятия: Ознакомится с санитарно-гигиеническим значением иправилами контроля освещенности животноводческих помещений и облучения животных, приобрести навыки в работе с приборами, овладеть методами расчетов влажностных характеристик по данным приборов.

Теоретические сведения

Солнце является основным источником лучистой энергии. Лучистая энергия— это электромагнитное излучение с разной длиной волны (от 2300 до 180 нм и меньше) и частотой колебаний, которые несут наименьшие частицы (кванты и фотоны). Источником энергии солнца являются ядерные реакции. Земля получает только одну двухмиллиардную часть солнечного излучения.

Напряжение потока солнечной радиации измеряют в калориях тепла за 1 мин на 1м 2 покрашенной в чёрный цвет поверхности, размещающейся перпендикулярно к направлению лучей. При прохождении атмосферы напряжение солнечной радиации уменьшается. В результате облучения верхних слоёв атмосферы образуется озон, соединение азота и водорода. Именно озоновый слой атмосферы выполняет роль защитного фильтра Земли от губительных для биологических объектов лучей.

Напряжение солнечной радиации зависит от угла падения света (т.е. от длины пути прохождения через атмосферу, облачности атмосферы). Поэтому интенсивность освещения на поверхности Земли зависит от времени дня и года.

Излучение солнца всегда выше искусственного. Уровень освещённости в помещении для животных редко превышает 100 лк, а даже в пасмурный день не бывает ниже 2000 лк.

Источник

Определение скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха определяется расстоянием, которое проходит воздух в единицу времени, и выражается в метрах в секунду. Движение воздуха способствует отдаче тепла путем проведения и конвекции при низкой температуре воздуха и путем испарения при высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха. Усиление отдачи тепла зимой способствует охлаждению организма человека, а летом в жаркую погоду, наоборот, освобождает его от излишков тепла и тем самым улучшает самочувствие.

В помещениях при закрытых форточках и дверях скорость движения воздуха обычно не превышает 0,05-0,2 м/с. Скорость движения воздуха как правило не должна превышать 0,4 м/с, так как большие скорости вызывают неприятное ощущение сквозняка.

Для определения скорости воздуха применяются динамические анемометры, основанные на вращении током воздуха легких лопастей, обороты которых передаются счетному механизму с циферблатом и указательной стрелкой. Анемометры имеются двух систем: чашечные и крыльчатые.

Чашечный анемометр предназначается главным образом для метеорологических наблюдений в открытой атмосфере и позволяет измерять скорость движения воздуха в больших пределах от 1 до 50 м/с. В верхней части прибор имеет четыре полых полушария, которые под влиянием тока воздуха вращаются вокруг вертикальной оси. Нижний конец оси при помощи зубчатой передачи соединен со стрелками на циферблате, которые, передвигаясь по шкале, указывают число делений. Большая стрелка показывает единицы и десятки, маленькие стрелки (в зависимости от их количества) показывают сотни, тысячи и более делений. Сбоку циферблата имеется рычажок, с помощью которой включается и выключается счетчик оборотов стрелок. Перед началом измерения при выключенном счетчике записывают показания всех стрелок. Прибор устанавливают перпендикулярно воздушному потоку и дают чашечкам некоторое время вращаться вхолостую. Затем одновременно включают счетчик анемометра и пускают в ход секундомер. Наблюдение продолжают 5-10 минут, после чего счетчик выключают и записывают новые показания. По разнице в показаниях счетчика до и в конце наблюдения определяют число делений в секунду. Затем определяют скорость движения воздуха, пользуясь прилагаемым к прибору графиком.

Читайте также:  Линейка для измерения колейности

Крыльчатый анемометр устроен так же, как чашечный, но воспринимающей частью у него являются не полушария, а легкие алюминиевые крылья, огражденные широким металлическим кольцом. Прибор более чувствителен и позволяет измерять скорость от 0,5 до 15 м/с, чаще всего используется при обследовании вентиляции. Продолжительность наблюдения ограничивается 3-4 минутами. Снятие показаний и расчет скорости производят так же, как и в случае с чашечным анемометром.

Пример. Показания прибора до измерения составляли 7425, после измерения в течение 3 мин — 7695. Таким образом, разница в показаниях 7695-7425=270 делений. Находят число делений в секунду: 270/180 = 1,5. По графику, прилагаемому к прибору, определяем, что 1,5 деления в секунду соответствуют 0, 8 м/с.

В помещениях скорость движения воздуха обычно небольшая, и анемометром ее измерить невозможно ввиду его малой чувствительности, поэтому необходимо пользоваться другим прибором — кататермометром, с помощью которого определяют малые скорости движения воздуха (менее 1 м/с).

Кататермометр представляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром. В шаровом кататермометре резервуар имеет форму шара, на шкале нанесены деления от 33 до 40 °С. Для определения скорости движения воздуха, резервуар кататермометра погружают в горячую воду (60-80°С) и держат его в ней до тех пор, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего расширения капилляра. После этого резервуар насухо вытирают, и прибор подвешивают в том месте, где нужно измерить скорость движения воздуха. Нагретый резервуар кататермометра будет постепенно отдавать тепло во внешнюю среду путем излучения, проведения и конвекции. Вследствие охлаждения прибора спирт из верхнего расширения капилляра станет переходить в резервуар. По секундомеру определяют время, в течение которого столбик спирта опустится либо с 38° до 35°С (исследование повторяют 2-3 раза и вычисляют среднее время).

Каждый кататермометр за время опускания столбика спирта с 38 до 35°С теряет с 1 см 2 поверхности резервуара определенное, постоянное для данного прибора количество тепла. Эта величина носит название фактора и обозначается F. Она указана на тыльной стороне прибора (в милликалориях). Время, в течение которого кататермометр потеряет это количество тепла, будет различно в зависимости от температуры и скорости движения воздуха, т.е. от охлаждающей способности воздуха, которую и определяют по формуле:

H = F/T,

где Н — охлаждающая способность воздуха, то есть количество тепла в милликалориях, которое теряется с 1 см 2 поверхности резервуара кататермометра за 1 с при опускании спирта с 38 до 35°С;

F — фактор прибора;

Т — время в секундах, в течение которого столбик спирта опустился с 38° до 35°С.

Определив Н, вычисляют скорость движения воздуха по формуле:

где V — скорость движения воздуха в метрах в секунду;

Н — охлаждающая способность воздуха в мкал/с·см 2 ,

Q — разность между средней температурой кататермометра (36,5°С) и температурой окружающего воздуха;

0,20 и 0,40 — эмпирические коэффициенты.

Пример. При определении охлаждающей способности воздуха в операционной на уровне 1 м от пола время падения столбика спирта (t) составляло 80 с, фактор прибора F — 496, температура воздуха 18°С.

Определим охлаждающую способность воздуха

Н = F/t = 496:80 = 6,2 мкал/с см 2

Рассчитаем Q = 36,5 0 – 18 0 = 18,5 0

Рассчитаем H/Q = 6,2 : 18,5 = 0,33

Подставляем полученные результаты в формулу:

Заключение. Скорость движения воздуха в операционной отвечает требованиям нормативной документации (см. табл.3)

Определение подвижности воздуха возможно также по специальной таблице по величине H/Q (см. табл.2).

Таблица 2

Таблица для определения скорости движения воздуха

Источник