Расчет расхода воздуха необходим в различных сферах - от промышленного производства до систем вентиляции. Рассмотрим основные методы и формулы для определения расхода воздуха.
Содержание
Основные понятия и единицы измерения
| Объемный расход | м³/ч, л/мин, м³/с |
| Массовый расход | кг/ч, г/с |
| Скорость потока | м/с |
| Площадь сечения | м² |
Формулы для расчета расхода воздуха
1. Основная формула объемного расхода
Q = V × A
- Q - объемный расход воздуха (м³/с)
- V - скорость воздушного потока (м/с)
- A - площадь поперечного сечения (м²)
2. Расчет массового расхода
G = Q × ρ
- G - массовый расход (кг/с)
- ρ - плотность воздуха (кг/м³)
Практические примеры расчета
Пример 1: Расчет для вентиляционной системы
- Измерьте диаметр воздуховода (D = 0.3 м)
- Рассчитайте площадь сечения: A = π × (D/2)² = 0.07 м²
- Измерьте скорость потока (V = 2 м/с)
- Рассчитайте расход: Q = 2 × 0.07 = 0.14 м³/с (504 м³/ч)
Факторы, влияющие на расход воздуха
| Температура | Влияет на плотность воздуха |
| Давление | Изменяет объемные показатели |
| Влажность | Учитывается при точных расчетах |
| Высота над уровнем моря | Влияет на атмосферное давление |
Методы измерения расхода воздуха
- Анемометры - измерение скорости потока
- Дифманометры - перепад давления на препятствии
- Термоанемометры - для малых скоростей
- Ультразвуковые расходомеры - точные измерения
Поправочные коэффициенты
- Для температуры: 273/(273 + t°C)
- Для давления: (Pизб + Pатм)/Pатм
- Для влажности: 1/(1 + 0.378φPнас/Pатм)
Нормативные значения расхода воздуха
| Помещение | Рекомендуемый расход (м³/ч на человека) |
| Офис | 30-60 |
| Жилая комната | 20-30 |
| Производственное помещение | 50-100 |
Программы для расчета
- Autodesk CFD
- SolidWorks Flow Simulation
- ANSYS Fluent
- Online-калькуляторы расхода воздуха
Точный расчет расхода воздуха требует учета множества факторов и применения соответствующих формул. Для большинства практических задач достаточно базовых расчетов по скорости потока и площади сечения, но в ответственных случаях необходимы более сложные вычисления с учетом всех влияющих параметров.
