Способ определения аэродинамических и механических параметров гибкого деформируемого воздуховода

Авторы патента:

Сенкус Василий Витаутасович (RU)

Казаков Сергей Павлович (RU)

Казакова Татьяна Валентиновна (RU)

Сенкус Валентин Витаутасович (RU)

Стефанюк Богдан Михайлович (RU)

Сенкус Витаутас Валентинович (RU)

Гриценко Борис Александрович (RU)

Конакова Нина Ивановна (RU)

F24F13/00 - Комнатные агрегаты, например получающие первичный воздух от центральной станции

Владельцы патента RU 2575093:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) (RU)

Изобретение относится к шахтной и рудничной вентиляции и может быть использовано для повышения достоверности определения параметров проветривания подготовительных выработок угольных шахт и рудников. Способ определения аэродинамических и механических параметров гибкого деформируемого воздуховода включает продувку вентилятором. Аэродинамические и механические параметры выявляются поэтапно: на первом этапе продувку воздуховода проводят в двух различных режимах работы вентилятора таких, что расход воздуха второго режима больше расхода первого, при этом расходы воздуха в каждом из режимов определяют как среднее или среднегеометрическое значение расходов на входе и выходе воздуховода. На втором этапе производят расчет отношения (Z) удельного аэродинамического сопротивления воздуховода (r₀) к модулю поперечной упругости материала воздуховода (E) по формуле:

где δ - толщина стенок воздуховода (м); d₀ - исходный диаметр воздуховода (м); L - длина воздуховода (м); Q₁, Q₂ - расходы воздуха в воздуховоде при первом и втором режимах работы вентилятора соответственно (м³/с); p₁, p₂ - давления воздуха при первом и втором режимах работы вентилятора соответственно (кг/м²); удельное аэродинамическое сопротивление воздуховода рассчитывают по формуле:

а модуль поперечной упругости материала воздуховода определяют по формуле:

Изобретение относится к шахтной и рудничной вентиляции и может быть использовано для повышения достоверности расчетных параметров и качества проветривания подготовительных выработок угольных шахт и рудников.

Известен способ определения удельного аэродинамического сопротивления жесткого герметичного воздуховода r₀, кгс²/м⁹ (Абрамов Ф.А. Рудничная аэрогазодинамика [Текст] / Ф.А. Абрамов. - М.: Недра, 1972. - С. 92) путем его продувки вентилятором с установленными параметрами давления и расхода воздуха и последующего определения параметра r₀ по формуле:

где Q - расход воздуха в воздуховоде, м/с;

L - длина воздуховода, м;

p - давление, развиваемое нагнетателем (вентилятором), кг/м².

Недостатком способа является невозможность учета влияния степени деформации «тела» воздуховода под действием внутреннего давления при движении воздуха на изменение аэродинамического сопротивления.

Известен способ определения диаметра d гибкой герметичной деформируемой «запертой» трубы (Справочник по сопротивлению материалов [Текст] / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. - Киев: Наук. Думка, 1988. - С. 434), находящейся под постоянным внутренним давлением p без движения воздуха, который рассчитывается по формуле:

где d₀ - начальный диаметр воздуховода, м;

v - коэффициент Пуассона;

R - модуль упругости материала воздуховода, кг/м²;

δ - толщина стенок, м.

Способ исключает возможность определения аэродинамического сопротивления воздуховода r₀ ввиду отсутствия аэродинамического режима работы.

Переход на аэродинамический режим с незначительными (менее 10%) утечками воздуха можно осуществить решением дифференциального уравнения движения воздуха по воздуховоду с переменными диаметром (Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт [Текст] / Макеевка. - Донбасс, 1989. - С. 164):

где x - расстояние от конца воздуховода, м.

В безразмерном виде решением будет:

где и зависит от одного безразмерного параметра который с расхождением не более 2% аппроксимируется функцией $y = e^{- α 0^{,7}}$ при α<0,2.

Способ не позволяет определить влияние деформации гибких вентиляционных воздуховодов на аэродинамику при увеличении их диаметра.

Задачей изобретения является разработка способа учета влияния деформируемости гибкого воздуховода при увеличении его диаметра на изменение аэродинамического сопротивления и определение модуля упругости материала гибкого воздуховода.

Решение поставленной задачи достигается тем, что используется способ определения аэродинамических и механических параметров гибкого деформируемого воздуховода, включающий продувку его вентилятором, при этом аэродинамические и механические параметры выявляются поэтапно. На первом этапе продувку воздуховода проводят в двух различных режимах работы вентилятора таких, что расход воздуха второго режима больше расхода первого, при этом расходы воздуха в каждом из режимов определяют как среднее или среднегеометрическое значение расходов на входе и выходе воздуховода; на втором этапе производят расчет отношения (Z) удельного аэродинамического сопротивления воздуховода (r₀) к модулю поперечной упругости материала воздуховода (E) по формуле:

где δ - толщина стенок воздуховода, м;

d₀ - исходный диаметр воздуховода, м;

L - длина воздуховода, м;

Q₁, Q₂ - расходы воздуха в воздуховоде при первом и втором режимах работы вентилятора соответственно, м³/с;

p₁, p₂ - давления воздуха при первом и втором режимах работы вентилятора соответственно, кг/м²;

удельное аэродинамическое сопротивление воздуховода рассчитывают по формуле:

модуль поперечной упругости материала воздуховода определяют по формуле:

Способ реализуют следующим образом.

В выработке или помещении с воздуховодом протяженностью 50-100 м воздуховод продувают вентилятором, замеряют расход воздуха по периметру на расстоянии 10-15 м от конца воздуховода (Q_з) и в 5-10 м от устья выработки или выхода помещения, где проложен воздуховод, (Q_исх), и принимают расход воздуха в воздуховоде Замеряют статическое давление воздуха в воздуховоде p₁. Затем меняют режим продувки изменением угла разворота направляющих лопаток вентилятора или включением в сеть резервного вентилятора, проводят замеры Q_з, Q_исх,, p₂и вычисляют Вторым режимом проветривания считается тот, у которого Q₂>Q₁. После получения параметров по расходу и давлению при двух режимах продувки последовательно определяют отношение Ζ удельного аэродинамического сопротивления воздуховода к модулю поперечной упругости материала воздуховода по формуле (1), затем удельное аэродинамическое сопротивление труб r₀ и модуль упругости E материала воздуховода по формулам (2) и (3) соответственно.

Способ позволяет учитывать влияние деформации гибких вентиляционных воздуховодов на его аэродинамику и достоверно ее прогнозировать.

Способ может использоваться при стендовых испытаниях воздуховодов на предприятиях.

Способ определения аэродинамических и механических параметров гибкого деформируемого воздуховода, включающий продувку его вентилятором, отличающийся тем, что аэродинамические и механические параметры выявляются поэтапно, при этом на первом этапе продувку воздуховода проводят в двух различных режимах работы вентилятора таких, что расход воздуха второго режима больше расхода первого, при этом расходы воздуха в каждом из режимов определяют как среднее или среднегеометрическое значение расходов на входе и выходе воздуховода; на втором этапе производят расчет отношения (Z) удельного аэродинамического сопротивления воздуховода (r₀) к модулю поперечной упругости материала воздуховода (E) по формуле:

где δ - толщина стенок воздуховода, м;
d₀ - исходный диаметр воздуховода, м;
L - длина воздуховода, м;
Q₁, Q₂ - расходы воздуха в воздуховоде при первом и втором режимах работы вентилятора соответственно, м³/с;
p₁, p₂ - давления воздуха при первом и втором режимах работы вентилятора соответственно, кг/м²;
удельное аэродинамическое сопротивление воздуховода рассчитывают по формуле:

модуль поперечной упругости материала воздуховода определяют по формуле:
$E = \frac{r_{0}}{Z}, (к г / м^{2})$ .

Изобретение относится к наземному строительству, может применяться при обустройстве вытяжных вентиляционных шахт для удаления из вентиляционных каналов, имеющих круглое или прямоугольное поперечное сечение, крупного мусора и (или) льда, образуемого поднимающимся снизу влажным конденсатом, и снега, занесенного ветром и нарастающего на стенках вентиляционного канала.

Устройство стабилизации расхода воздуха // 2547602

Устройство относится к системам вентиляции зданий различного назначения, в частности к естественной вытяжной вентиляции. Устройство стабилизации расхода воздуха содержит корпус 1, с регулирующим клапаном в виде неподвижного цилиндра 2 с прорезями в боковой поверхности 3 и плунжера 4 с ограничителем перемещения 5, установленного в цилиндр 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

Способ охлаждения электродвигателей кондиционера с воздушным конденсатором хладона // 2546499

Изобретение относится к климатической технике, преимущественно к охлаждению электродвигателей осевого и центробежного вентиляторов автономного кондиционера с воздушным конденсатором хладона.

Клапан приточной вентиляции // 2523224

Изобретение относится к приточным устройствам естественной вентиляции. Клапан приточной вентиляции состоит из короба, плотно огибающего раму окна.

Воздухораспределитель // 2512070

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано в помещениях различного назначения. Предлагаемая конструкция воздухораспределителя позволяет осуществлять быстрое рассеивание приточных струй воздуха в помещении, при этом осуществляется в автоматическом режиме регулирование температуры приточных струй благодаря использованию регулируемого подмешивания к поступающему из воздуховода воздуху воздуха из помещения за счет эжектирования последнего через эжектирующую воронку.

Модуль теплозищиты // 2511572

Изобретение относится к механическим устройствам тепловой, ветровой и световой защиты совместно с вытяжным вентилятором, которые применяются в системах вентиляции, устанавливаемых в птицеводческих и свиноводческих помещениях.

Оконечное устройство воздухоснабжения // 2455577

Изобретение относится к оконечному устройству воздухоснабжения. .

Устройство для обработки воздуха в помещении // 2455576

Оконечное воздухораспределительное устройство // 2454610

Изобретение относится к оконечному воздухораспределительному устройству (10), через которое воздух поступает в помещение (Н) или другое подобное пространство или воздух выходит из помещения (Н) или другого подобного пространства.

Вентиляционный киоск метрополитена // 2319079

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано при сооружении киосков, устанавливаемых над вентиляционными шахтами метрополитена.

Грузозахватный вентиляционный армирующий фланец // 2576408

Изобретение относится к наземному строительству, а именно к обустройству вытяжных вентиляционных шахт, и может применяться для армирования грузозахватного ободка вентиляционной фильтрующей гильзы, выполненной из полимерного материала, которая устанавливается в вентиляционный канал с целью удаления из него льда, снега, а также инородных предметов, в том числе бытового мусора. Достигается повышение эксплуатационных характеристик вентиляционной гильзы по рабочей прочности и жесткости, увеличение надежности сцепления фланца с полимерным материалом, из которого изготовлена вентиляционная гильза. Грузозахватный вентиляционный армирующий фланец изготовлен из металла методом отливки, имеет по четыре штыря-фиксатора на торцевых поверхностях фланца, по две продольные канавки на внешней и внутренней боковых поверхностях фланца и четыре поперечные канавки на внешней боковой поверхности фланца. Во фланце выполнены боковые сквозные отверстия: два отверстия без резьбы для установки сквозь фланец одного длинного болта с гайкой на конце и четыре резьбовых отверстия для установки снаружи фланца болтов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство и вентиляционное устройство // 2588478

Настоящее изобретение относится к вентиляционному устройству, содержащему устройство для удержания и управления воздушным каналом. Которое содержит воздушный канал, рычажную конструкцию, расположенную вдоль внешней поверхности воздушного канала, рычажная конструкция содержит две рычажные секции, первое сочленение, которое соединяет первую рычажную часть с крепежным устройством, которое удерживает и поддерживает базовое положение рычажной конструкции, и которое обеспечивает различное позиционирование рычажной конструкции и воздушного канала, второе сочленение, которое соединяет первую рычажную секцию со второй рычажной секцией и обеспечивает различное позиционирование рычажной конструкции и воздушного канала. Каждая рычажная секция содержит удлиненный профиль, при этом первое сочленение содержит первую часть, прикрепленную к крепежному устройству, и вторую часть, прикрепленную к первой рычажной секции, при этом части первого сочленения соединены друг с другом осью, вокруг которой они могут поворачиваться относительно друг друга вокруг, а второе сочленение содержит первую часть, прикрепленную к первой рычажной секции, и вторую часть, прикрепленную ко второй рычажной секции, при этом части второго сочленения соединены друг с другом осью, которая проходит через первую часть сочленения и вторую часть сочленения и вокруг которой они могут поворачиваться относительно друг друга. Кроме того, по меньшей мере одна из частей сочленения содержит часть в форме люльки, содержащую две части, расположенные параллельно друг другу и разнесенные на расстояние, причем эти части, в свою очередь, расположены с каждой стороны от плоской части, которая содержится во второй части сочленения. Также устройство содержит балансировочное устройство, которое расположено между одним сочленением и одной рычажной секцией, и содержит крепежное средство, расположенное вокруг оси вращения сочленения и жестко прикрепленное к одной части сочленения, к внешней поверхности сочленения, и содержащее часть, выступающую от сочленения, и натяжную конструкцию, которая прикреплена одним из своих концов так, чтобы обеспечить поворот выступающей части крепежного средства, а другим своим концом так, чтобы обеспечить поворот к рычажной секции рычажной части сочленения, при этом центральная линия выступающей части расположена под углом от 80° до 100° относительно центральной линии рычажной секции, которая жестко прикреплена к части сочленения, к которой жестко прикреплено крепежное средство. Это позволяет обеспечить более стабильную работу балансировочного устройства. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 17 ил.

Кондиционер с гибридной системой осушительного и испарительного охлаждения // 2594967

Изобретение относится к области кондиционеров, обеспечивающих рекуперацию теплоты/холода и влаги с адиабатическим увлажнением до заданных значений температуры и относительной влажности. Кондиционер содержит приточную и вытяжную камеры, разделенные между собой горизонтальной перегородкой с основным и дополнительным окнами, систему осушительного и испарительного охлаждения, состоящую из рекуператора-осушителя и рекуператора-охладителя, имеющих линии притока и вытяжки, блока воздухонагревателя вытяжного воздуха, размещенного между рекуператорами, и двух адиабатических увлажнителей вытяжного и приточного воздуха с подводящим водопроводом, при этом рекуператор-осушитель выполнен в виде роторного регенератора адсорбционного типа, который встроен в основное окно перегородки, а приточная и вытяжная камеры содержат входной и выходной патрубки, воздухоочиститель и вентиляторный блок. Приточная и вытяжная камеры содержат управляемые воздушные клапаны, система охлаждения выполнена гибридной, в которой роторный регенератор адсорбционного типа, встроенный в основное окно перегородки, снабжен инвертором и управляющим контроллером, второй рекуператор выполнен в виде пластинчатого трехкаскадного перекрестноточного рекуператора V-образного исполнения, размещенного в подвесном корпусе с поддоном для сбора конденсата и содержащего два диагонально установленных в ряд пластинчатых теплообменника, соединенных по внутренним боковым ребрам с помощью горизонтальной пластины, и герметично присоединенный к ним снизу через промежуточные патрубки замыкающий пластинчатый теплообменник, который установлен нижним ребром на днище корпуса рекуператора. Наружные боковые ребра диагонально установленных теплообменников соединены с боковыми стенками корпуса рекуператора, торцы теплообменников соединены с торцевыми стенками корпуса рекуператора с образованием воздушных каналов. Дополнительное окно в перегородке выполнено с выступающей вниз частью и разделено вертикальной поперечной перегородкой по всей ширине кондиционера и присоединенной к потолочной панели и боковым стенкам кондиционера. Подвесной корпус рекуператора установлен центрирующим выступом в монтажное окно напольной панели кондиционера, верхняя половина диагонально установленных теплообменников выполнена выступающей за пределы фланцев корпуса рекуператора и встроена через монтажное окно в напольной панели в кондиционер с герметичным примыканием фланцев корпуса рекуператора к напольной панели, свободных торцов теплообменников и их верхних ребер - к боковым стенкам кондиционера с встраиванием верхних ребер теплообменников в выступающую вниз часть дополнительного окна перегородки и присоединением к ней. Вертикальная поперечная перегородка кондиционера своим нижним торцом присоединена через промежуточное вертикальное звено к горизонтальной пластине, соединяющей внутренние боковые ребра диагонально установленных теплообменников, с образованием выходных воздушных каналов из рекуператора в вытяжную и приточную камеры. Техническим результатом является повышение энергетической эффективности системы осушительного и испарительного охлаждения кондиционера, 2 табл., 7 ил.

Воздухораспределитель панельный // 2602059

Изобретение относится к вентиляционной технике и может быть использовано в системах вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования воздуха помещений. В воздухораспределителе панельном, включающем наружную перфорированную пластину, образующую наружную воздухораздающую поверхность воздухораспределителя и внутренний перфорированный лист с коэффициентами живого сечения от 0,2 до 0,5, установленные взаимно параллельно относительно друг друга на расстоянии, не превышающем одного диаметра отверстия перфорации, а также с взаимно смещенными осями отверстий перфораций, дополнительно со стороны внутреннего перфорированного листа установлена камера статического давления с плоским дном, параллельным внутреннему перфорированному листу и расположенным на расстоянии от внутреннего перфорированного листа, равном, по крайней мере, трем диаметрам одного отверстия перфорации внутреннего перфорированного листа, при этом по центру дна камеры статического давления установлен присоединительный, площадь поперечного сечения которого равна от 0,15 до 0,3 площади наружной перфорированной воздухораздающей поверхности. Технический результат - формирование турбулентного быстрозатухающего веерообразного приточного потока воздуха, распространяющегося с большим темпом затухания скоростей и температур вдоль аэродинамической оси воздухораспределителя, с углом раскрытия потока от 70 до 180°. 1. з.п. ф-лы, 3 ил.

Воздухораспределитель с переменным расходом // 2607546

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано для создания микроклимата в помещениях различного назначения в качестве приточного воздухораспределителя. Технической задачей предлагаемого изобретения является создание воздухораспределителя с переменным расходом, позволяющего изменять величину расхода воздуха при сохранении скорости воздуха на выходе из воздухораспределителя в заданном диапазоне, имеющего минимальное количество подвижных элементов и с минимальным уровнем генерации шумов. Воздухораспределитель с переменным расходом содержит корпус, снабженный входным патрубком и перфорированной панелью с воздуховыпускными отверстиями и перекрывающими их регулирующими элементами, причем внутренние стенки корпуса снабжены шумопоглощающими панелями, перфорированная панель выполнена из армированного синтетического тканого материала, а регулирующие элементы представляют собой вырезанные в полотне армированного синтетического тканого материала полуовальные лепестки. 2 ил.

Рециркуляционный воздухораспределитель // 2607609

Изобретение относится к системам вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для создания оптимальных параметров микроклимата в помещениях административных и офисных зданий. Технической задачей предлагаемого изобретения является формирование приточной струи, настилающейся на потолок, с оптимальными параметрами и равномерным распределением температуры по ее сечению при обеспечении постоянства аэродинамического сопротивления в контуре наружного воздуха при изменении расхода рециркуляционного воздуха. Рециркуляционный воздухораспределитель содержит камеру статического давления с выпускными отверстиями, патрубок наружного воздуха, патрубок рециркуляционного воздуха с установленным в нем вентилятором, при этом контуры наружного воздуха и рециркуляционного воздуха разделены в камере статического давления, камера статического давления дополнительно содержит фильтр, выпускное отверстие для рециркуляционного воздуха снабжено турбулизирующими ячейками, а выпускное отверстие для наружного воздуха снабжено диффузором. 2 ил.

Наружное устройство системы приточной вентиляции // 2629162

Изобретение относится к устройствам наружного забора воздуха систем приточной вентиляции. Наружное устройство системы приточной вентиляции включает цилиндрический корпус с тангенциально расположенными патрубками забора воздуха, патрубком выхода воздуха и блоком вывода отсепарированных частиц, причем патрубки забора воздуха размещены по окружности в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, а оси патрубков расположены под углом к окружности. Кроме того, на торце корпуса устройства, противоположном патрубку выхода воздуха, установлена вентиляционная заслонка. Устройство обеспечивает защиту систем приточной вентиляции от механических примесей при наружном заборе воздуха и обеспечивает их работоспособность с возможностью принудительного вывода уловленных примесей в любое удобное место. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Дефлектор вытяжной трубы нестерова // 2637353

Изобретение относится к устройствам для усиления тяги и верхним частям вентиляционных шахт, а именно к дефлекторам, обеспечивающим побуждение естественной вытяжки воздуха за счет ветрового напора, и может быть использовано в системах вентиляции. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства и вытяжной системы целиком. Дефлектор вытяжной трубы содержит вытяжную трубу, цилиндр дефлектора, лопатки, стойки и зонт-колпак. Цилиндр дефлектора закреплен на вытяжной трубе при помощи лопаток, расположенных с равным шагом по окружности вытяжной трубы, и на цилиндре дефлектора при помощи стоек закреплен зонт-колпак на расстоянии от цилиндра дефлектора. Каждая лопатка содержит захватный элемент с боковыми стенками, который своим верхним краем переходит под углом в желоб с боковыми стенками, который в свою очередь переходит своим верхним краем в верхнюю часть и верхнюю сторону, причем верхняя часть желоба загнута по радиусу в противоположную сторону от направления захватного элемента, а верхняя сторона, располагающаяся со стороны одной из боковых стенок желоба, является завернутой вокруг вертикальной оси, причем захватный элемент каждой лопатки располагается ниже нижнего края цилиндра дефлектора. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Вентилятор // 2643631

Изобретение относится к бытовым вентиляторам и может использоваться для перемещения воздуха за столом в домашних условиях, офисах, местах общественного питания, учебных заведениях. Вентилятор для создания микроклимата в любой точке за столом пользователя расположен под столешницей стола и снабжен устройством передвижения вентилятора за край столешницы стола с возможностью изменения положения вентилятора в пространстве. Технический результат - уменьшение расстояния от вентилятора до пользователя с созданием возможностей вентилятора по изменению микроклимата за столом в любой точке локального пространства пользователя без создания помех пользователю. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Воздухораспределитель // 2647798

Изобретение относится к области вентиляции и может быть использовано в системах с механическим побуждением. Воздухораспределитель состоит из короба, перфорированных панелей, П-образной вставки, при этом прямоугольный короб с незамкнутым профилем поперечного сечения выполнен с пазами на краях боковых стенок по всей их длине, в которые установлены фронтальные панели. Фронтальные панели состоят из рамы, выполненной из П-образных профилей, между полками которых установлены П-образные элементы. Перекладины указанных элементов выполнены с перфорацией. Одна полка выполнена прямой и короче другой на размер ее поперечного сечения, которая выполнена с отгибом во внешнюю сторону, при этом размер отгиба находится в пределах от величины размера поперечного сечения полки до величины расстояния между полками. Высота П-образных элементов h связана с высотой короба Н соотношением от h=0,01H до h=0,9H. П-образные элементы установлены без зазора между собой так, что прямая полка оперта на отгиб, а перекладина с перфорацией параллельна продольной оси короба, один торец короба снабжен заглушкой, а на противоположном его торце установлен присоединительный фланец. Фронтальная панель установлена заподлицо с краями боковых стенок короба. Это позволяет повысить равномерность подаваемого потока приточного воздуха. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.