Trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học đó chính là thực hành. Có thực hành thì người học mới có thể tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc với lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang bị như hiện nay, người học đặc biệt là sinh viên ít có điều kiện thực hành. Đặc biệt là với các thiết bị đắt tiền như Router, Switch chuyên dụng
TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHƠNG KHÍ GV : ThS Nguyễn Duy Tuệ 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí MỤC TIÊU - SV hiểu hiể trình bày bà đ ợc cơng dụng d ng số loại miệng thổi sử dụng hệ thống ĐHKK trung tâm - SV hiểu ảnh hưởng yếu tố đến phân bố lưu lượng p g - SV nắm phương pháp tính tốn ống dẫn khơng khí - SV sử dụng d tốt phương h pháp há ma sát át đồng đồ đề để tính tổn thất áp suất đường ống dẫn khơng khí chọn quạt cấp, cấp hồi gió 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí NỘI DUNG CHƯƠNG IV Cấu trúc luồng g khơng g khí từ miệng ệ g thổi miệng hút Phân phối gió cho khơng gian điều hồ Tính tốn, tốn thiết kế đường ống dẫn khơng khí 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út Luồng không khí từ miệng thổi trịn: Xét luồng khơng khí thổi từ miệng thổi trịn có đường kính do, tốc độ đầu miệng ệ g thổi vo ợ coi p phân bố toàn tiết diện miệng thổi đầu (x=0) Bỏ qua tác động lực đẩy khơng khí phịng lê luồng lên l 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út + Nhận xét - Càng xa miệng thổi tốc độ trung bình dịng giảm dần - Do ảnh hưởng g ma sát khơng g khí đứng g yn bên ngồi nên tốc độ luồng biên 0, cịn tốc độ vùng tâm luồng cịn trì vo - Trong T đ đoạn đầ x < xd đầu tốc ố độ tạii tâm â luồng vo Profil tốc độ tiết diện khoảng có dạng hình thang với chiều cao vo Sát biên luồng ma sát nên tốc độ giảm dần sát biên luồng 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út - Ngoài khoảng xd người ta gọi đoạn luồng tốc độ tâm vmax giảm - Cùng với việc giảm tốc độ, tiết diện luồng g tăng g lên chuyển y động ộ g khuyếch y tán Được ợ giải thích theo định luật Becnuli : phần tử khơng khí luồng chuyển động nên có áp suất tĩnh nhỏ hỏ h phần hầ tử đứng đứ n ê bên bê ngồi, ài khơng khơ khí xung quanh tràn vào luồng tạo thành phận luồng nên tiết diện luồng tăng Góc nở luồng gọi góc mép khuyếch tán α 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út Luồng khơng khí từ miệng thổi dẹt: Tiết diện luồng phát triển phía cạnh lớn miệng thổi, cịn phía cạnh cịn lại việc mở rộng tiết diện ệ luồng g không g đáng g kể;do ; phía cạnh p lớn tiếp xúc nhiều với khơng khí phịng nên có nhiều phần tử xung quanh khuyếch tán vào luồng theo h hướng h 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út Tính tốn thơng số luồng từ miệng thổi: + Chiều dài đoạn đầu xd: - Miệng thổi tròn : - Miệng ệ g thổi dẹt ẹ : + Phân bố tốc độ trục vmax: 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út α - Là góc mép khuyếch tán đoạn đầu:α =14o30 30' với miệng thổi tròn α =12o40 40' với miệng thổi dẹt m - Là g số p phụ ụ thuộc ộ vào kích thước loại miệng thổi: Chẳng hạn miệng thổi trịn tóp đầu m = 6,8, trịn có loa khuyếch tán m = 1,35, miệng thổi hổi dẹt d m = 2,5 Như chọn miệng thổi phải vào trị số m để có luồng khí thổi có tầm với xa gần 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng ệ g tthổi ổ miệng ệ g hút út Cấu trúc luồng khơng khí từ miệng hút: Tốc độ trung bình luồng sau: (m) 08/2015 V - Lưu lượng ợ g khơng g khí g luồng, g, ((m/s); ); Fx -Tiết diện luồng khoảng x cách miệng hút, Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 10 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước 2: Xác định tốc độ kích thước đoạn tiếp - Lưu lượng 3.6m 6m3/s ->7628cfm ; L=15m->49ft - Tỷ số a= L/Q0,61 =49 / 7628 0,61 = 0,211 - Xác định ị ω2 theo đồ thịị với ω1 =2362(fpm) ( p ) L/Q0,61 = 0,211 -> ω2 = 2000 FPM hay ω2 = 10,16 m/s B 3: Bước Xác Xá định đị h đoạn đ iế ộ cách h tương tự bước ghi kết vào bảng 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 100 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 101 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí +Phương pháp ma sát đồng đều: Nội dung phương pháp ma sát đồng thiết kế hệ thống kênh gió cho tổn thất áp suất 1m chiều dài đường g ống g g toàn tuyến ống Phương pháp đảm bảo tốc độ giảm dần thường hay sử dụng cho kê h gió kênh ió tốc ố độ thấp hấ với ới chức cấp ấ gió, ió hồi gió ió thải gió 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 102 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Có hai cách tiến hành tính tốn - Cách : Chọn tiết diện đoạn đầu nơi gần quạt làm tiết diện điển hình, chọn tốc độ khơng khí thích hợp ợp cho đoạn Từ xác định ị kích thước,, tổn thất ma sát 1m chiều dài đoạn ống điển hình Giá trị tổn thất coi chuẩn tồn tuyến ế ống ố - Cách : Chọn tổn thất áp suất hợp lý giữ ngun giá trị tồn hệ thống kênh gió gió Trên sở lưu lượng đoạn biết tiến hành xác định kích thước đoạn 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 103 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Cách có nhược điểm lựa chọn tổn thất hợp lý lý Nếu chọn tổn thất bé kích thước đường ống lớn, chọn tốc độ lớn gây ồn,, chi p phí vận ậ hành tăng g Trên thực tế người ta chọn cách thứ Sau bước thiết kế: 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 104 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước : Lựa chọn tiết diện đầu làm tiết diện điển hình hình Chọn tốc độ cho tiết diện tính kích thước đoạn ống điển hình : diện tích tiết diện f, kích thước cạnh a,b , đường g kính tương g đương g dtđ Từ lưu lượng tốc độ tiến hành xác định tổn thất hấ áp suất ấ cho h m ống ố tiết iế diện diệ điển điể hình hì h (dựa (d vào đồ thị hình 6-4) Giá trị cố định cho tồn tuyến tuyến 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 105 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước : Trên sở tổn thất chuẩn, chuẩn tính kích thước đoạn lại dựa vào lưu lượng biết Người ta nhận ậ thấyy với điều kiện ệ tổn thất áp p suất khơng g đổi với tỷ lệ % lưu lượng so với tiết diện điển hình có tỷ lệ phần trăm tương ứng tiết diện Để q trình ì h tính í h tốn đ dễ dàng dà thuận h ậ tiện iệ người ta xây dựng mối quan hệ tỷ lệ % tiết diện so với đoạn ống điển hình theo tỷ lệ % lưu lượng cho bảng 6-48 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 106 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 107 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước : Tổng trở lực đoạn ống có chiều dài tương đương lớn sở để chọn quạt dàn lạnh 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 108 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước : Tổng trở lực đoạn ống có chiều dài tương đương lớn sở để chọn quạt dàn lạnh - Phương g p pháp p ma sát đồng g có ưu điểm thiết kế nhanh, người thiết kế khơng bắt buộc phải tinh tốn từ đầu tuyến ống đến cuối mà có ó thể hể tính í h bất bấ ứ đoạn đ ố ống tuỳỳ ý, ý điều điề có óý nghĩa thực tế thi công công trường - Phương pháp ma sát đồng đảm bảo tốc độ giảm dần dọc theo chiều chuyển động, có độ tin cậy cao phương pháp giảm dần tốc độ 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 109 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí - Khơng đảm bảo phân bố lưu lượng toàn tuyến nên miệng thổi cần phải bố trí thêm van điều chỉnh - Việc ệ lựa ự chọn ọ tổn thất cho 1m ống g khó khăn Thường chọn deltap= 0,5 - 1,5 N/m2 cho m ống - Phương pháp ma sát đồng sử dụng ấ phổ hổ biến biế 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 110 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Ví dụ 1: Giả sử có 08 kênh gió thổi có miệng thổi với đặc điểm hình Lưu lượng yêu cầu cho miệng ệ g thổi 0,32 , m3/s Thiết kế hệ ệ thống g kênh gió 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 111 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước 1: Chọn xác định thơng số tiết diện điển hình - Chọn đoạn AB làm tiết diện điển hình Lưu lượng ợ gg gió q qua tiết diện ệ đầu L1 = x 0,32 = 2,56 m3/s - Chọn tốc độ đoạn đầu ơmega1 = m/s - Diện Diệ tích í h tiết iế diện diệ đoạn đ ố đầu ống đầ : f1 = L1/ômega1 = 2,56 / = 0,32 m2 - Chọn kích thước đoạn đầu : 800x400mm - Tra bảng (6-3) ta có đường kính tương đương : dtđ = 609mm Dựa vào lưu lượng L1 = 2560 L/s dtđ = 609mm tra đồ thị ta tổn thất deltap1 = 1,4 Pa/m 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 112 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng g khí Bước : Thiết kế đoạn ống Trên sở tỷ lệ phần trăm lưu lượng đoạn ta xác định tỷ lệ phần trăm diện tích nó,, xác định ị kích thước x bi đoạn đó, xác định diện tích thực tốc độ thực 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 113 Tính tốn thiết kế đường ống dẫn khơng ô g khí Bước : Tính cột áp quạt Tổng chiều dài tương đương đoạn AK 60,6m bao gồm đoạn ống thẳng chiều dài tương đương cút Cột áp quạt: 60.1,4 = 84,84 Pa 08/2015 Tính tốn đường ống dẫn khơng khí 114