Темы сайта
Интегрированная система ruCAD - приложение к базовой системе AutoCAD.

Система ruCAD - это приложение строительного профиля в широком понимании, то есть предназначенная для автоматизации строительного проектирования, реконструкции и технического перевооружения любых зданий и сооружений.В отличие от других систем, ориентированных на конкретную область применения, в ruCAD включены средства для комплексной разработки проектной документации наиболее распространенных разделов проекта, выполняемых во всех проектных организациях.
Система управления контентом MODx
Ограничения
В соответствии с Договором между издательством и авторами мы не имеем права полностью публиковать в Интернет материалы книги.

Но, в пределах установленной квоты, будут публиковаться отдельные главы. Кроме того, на сайте будут размещаться материалы, не вошедшие в книгу и полные версии сокращенных по техническим причинам глав.

Так помечены материалы, не опубликованные на сайте!

Новинки
Книга была выпущена в 2004 году. С тех пор многое изменилось - появились версии AutoCAD 2005, 2006, 2007, 2008.

Система ruCAD была выпущена в свет, появились замечания и предложения пользователей. Да и у нас появились новые представления по некоторым вопросам.

Поэтому в материалы книги, публикуемые на сайте, мы вносим дополнительные замечания, выделяемые так:
Так выделяются дополнительные замечания, комментарии, указания!

Фрагмент дискуссии об аэродинамическом расчете воздуховодов


Происходила как-то на форуме ДИАЛОГ СПЕЦИАЛИСТОВ АВОК дискуссия об аэродинамическом расчете воздуховодов. Как всегда - "кто в лес, кто по дрова" - обычные попытки разъяснить новичкам азбуку. Но по ходу возник действительно интересный вопрос об определении эквивалентного диаметра воздуховодов прямоугольного сечения. Всю тему приводить не буду, ограничусь только фрагментом по этому вопросу.

Суть в том, что в разных методиках используется разная скорость движения воздуха в прямоугольных воздуховодах. Вот тут я и встрял.
ShaggyDoc 1.7.2005, 3:08

На мой взгляд, со скоростью при расчете прямоугольных воздуховодов нужно поступать так:

1. При определении потерь на трение использовать диаметр, эквивалентный по потерям. Его же использовать при расчете коэффициента трения - там он участвует в числе Рейнольдса.

2. При расчете потерь на местные сопротивления использовать диаметр, эквивалентный по скорости. Это уже другая формула, после вчерашнего ее не помню, кажется это то, что приводил Алекс_Глoz на предыдущей странице.

Использование геометрической площади приводит к занижению расчетной скорости и потерь в местных сопротивлениях. Использование диаметра, эквивалентного по потерям, приведет к завышению динамического давления. Различия небольшие, обычно ими пренебрегают, но методически надо делать правильно.

Подробно все расписано в старых книгах Каменева - сейчас под рукой нет, а то бы процитировал.
Автор: ss.23 1.7.2005, 6:39

к ShaggyDoc

Не понятно, что Вы имеете в виду под определением эквивалентного диаметра, "эквивалентного по потерям". Пока знаю только два понятия диаметра, эквивалентного по ...: а) ... по расходу, б)... по скорости. Пробовал считать потери давления на местные сопротивления, беря скорость с учётом диаметра, эквивалентного по скорости (как Вы рекомендуете). Пришёл к выводу, что это не верно, т.к. потери получаются очень завышенные, явно - не реальные. Особенно это ярко проявляется для производственных помещений, со скоростями в воздуховодах более 7 м/с. Впрочем, в конечном итоге, я остановился на компромиссном варианте (но со значительным уклоном к варианту, рекомендуемому alem).
Автор: ShaggyDoc 1.7.2005, 18:26

Имеются несколько формул и названий "эквивалентных диаметров". Сразу буду приводить пример для 1х0.5 м и L=10000 м3/ч.

1. Дv=2*a*b/( a+b )= 0.666666667, Скорость 7.961783439 м/с

Каменев называет ее "равновеликий диаметр по потерям на трение в круглом и прямоугольном канале при одинаковой в них скорости". Богословский - "эквивалентный по скорости диаметр"

Как видите, даже у "апостолов" разная терминология. А я честно про себя написал - "после вчерашнего", не имея под рукой изданий

2. Идельчик использует "гидравлический диаметр" Дг=4*F/Периметр. По величине это то же, что и Дv, но формулировка иная и формула отражает несколько иной физический смысл. Она имеет более общий вид и позволяет определять гидравлический диаметр для воздуховода любого сечения, а не только прямоугольного. Этот же "гидравлический диаметр" используется в "Нормативном методе аэродинамического расчета котельных установок" - там требования к точности очень жесткие.

3. Дq=1.265*(a^3*b^3/( a+b ))^0.2 = 0.769580892, скорость 5.974743836 м/с Каменев называет "эквивалентный диаметр прямоугольного канала при одинаковом расходе в круглом и прямоугольном канале для шероховатых труб". Богословский - "эквивалентный по расходу диаметр"

4. Дq=1.22*(a^3*b^3/(( a+b )^1.25))^(1/4.75) = 0.707775977, скорость 7.063764418 м/с Каменев называет "эквивалентный диаметр прямоугольного канала при одинаковом расходе в круглом и прямоугольном канале для гидравлически гладких труб"

5. Дf=2*(a*b/3.14)^0.5 = 0.798086884, скорость 5.555555556 м/с - фактически это скорость в полном сечении. Богословский называет "диаметр, эквивалентный по площади поперечного сечения"

Практически при расчете сопротивления трения всегда используют первый вариант.

При расчете местных сопротивлений "прямоугольность" воздуховода и соотношение его сторон уже учтены в КМС. Но это если КМС брать "по науке", а это очень нудно - попробуйте-ка напрямую пользоваться справочником Идельчика. Поэтому обычно берут КМС упрощенные, из справочников более "мелких" авторов. А КМС отводов в ВСН 353-75 мне вообще кажутся потолочными - очень уж там закономерность подозрительная - "строчка ниже, КМС изменяем на 0.01".

Динамическое давление для КМС надо брать по скорости в сечении, к которому оно отнесено (это может быть вообще не скорость в воздуховоде). Но некоторые сопротивления, размещаемые в самом воздуховоде, не имеют "своего" сечения. Теоретически (и по "Нормативному методу") в каждом таком сечении надо скорость рассчитывать индивидуально. Практически это делается только на уровне учебных работ - в реальном проектировании просто нет времени. "Основоположники" этот вопрос замалчивают.

Фактически же всегда есть местные сопротивления, которые никто не учитывает (жесткости, неточности и т.п.). Некоторое завышение расчетной скорости позволяет это учесть. Но это только "на мой взгляд". Более применимо к промышленной вентиляции, которая должна "работать как зверь". С воем.
Автор: ss.23 2.7.2005, 9:53

Вах! Браво! Весьма и весьма Вам благодарен, уважаемый ShaggyDoc, за познавательную лекцию. Коротко, компактно, доступно и максимально информативно.

Полностью согласен с Вашими выводами (особенно замечание в отношении позиции классиков вентнауки). Согласен также полностью с Вашим замечанием о подборе К.М.С. и с тем, как при этом учитываются особенности течения воздуха в канале и его форма сечения. Собственно, именно это я имел в виду, говоря ранее об оговорке, учитывающей оценочный, быстрый подход и подбор КМС. Дальше, правда, при конкретизации указанного подхода наши пути несколько расходятся. Как я уже сказал, Ваш позиция (брать равновеликий диметр, эквивалентный по скорости) мне кажется завышенной, "крутой". Жизнь расставит всё должным образом и внесёт коррективы.

[Если это интересно, то моя позиция с учётом формы сечения при определении потерь динамического давления и при этом - расчётной скорости (и соответственно - расчётной площади сечения прямоугольного воздуховода) следующая. Если брать за критерий смены формулы расчёта площади сечения точку при i = 180, где i равно эквивалентному диаметру, эквивалентному по скорости (извините за витиеватость формулировок, но иначе потеряется их точность). То в таком случае, до значений i = 180 включительно, за расчётную площадь прямоугольного сечения берётся площадь круга с диаметром, эквивалентным по расходу. Для значений i > 180 расчётная площадь прямоугольного сечения берётся обычным умножением сторон прямоугольника. Этот критерий был введён мною условно, и носит чисто интуитивный характер (можно было взять любой другой критерий при расчёте или не брать никакого вовсе). Величина площади сечения воздуховода, с диаметром эквивалентным по расходу, является промежуточной величиной между значением геометрической площади сечения прямоугольного воздуховода и значением площади круга с диаметром, эквивалентным по скорости. Число "180", как граница, взято условно. И отражает тот факт, что поток воздуха в малых сечениях больше подвержен влиянию "искажения" формы сечения, нежели - в больших.
Автор: ShaggyDoc 4.7.2005, 2:51 >ss.23

Я думаю, что Вы правы, когда придумываете собственные "позиции", "критерии" и ориентируетесь на интуицию. "У каждого жулика свой расчет" - народная мудрость. По моим наблюдениям, большинство (ну, пусть многие) опытных специалистов вообще не выполняют аэродинамических расчетов в классическом виде. Прикидки, оценки, по скоростям, по удельным потерям.

Правильное конструирование, особо тщательный подход к конструированию узлов, расположенных вблизи вентилятора (они не только сопротивления, но и влияют на характеристику вентилятора). И все такое прочее...

Здесь может помочь одна из программ-калькуляторов из системы ruCAD (см. скриншот). Это только расчет участка, но точный. КМС выбираются из иллюстрированого дерева, содержащего практически все. Но выбирать надо с умом и пониманием сути.

Формальный подход в расчетах вентиляции возможен далеко не всегда. Особо опасным считаю неразумное использование программ, которые якобы "все считают" одновременно с черчением. На их результаты можно поглядеть, но относиться надо очень критично. Конечно, "арифметику" делать можно и нужно программно. Но кроме "арифметики" есть еще и "высшая математика" проектирования и конструирования, которую очень трудно формализовать.

Видел немало примеров "арифметически правильно" рассчитанных, но неработоспособных систем. Небольшие конструктивные изменения, внесенные человеком, легко исправляют недостатки. Но люди любят ссылаться "так машина рассчитала".
Автор: ss.23 4.7.2005, 16:10

Весьма интересное обсуждение вышло с затрагиванием мимоходом темы проектирования в целом, и индивидуальных подходов и предпочтений.

Полностью поддерживаю позицию ShaggyDoc. Собственно, по тем же причинам не доверяю результатам расчётов программ типа MagiCAD (хотя, и др. факторы нельзя не замечать), и аналогично - не хочу делать расчётную программу потерь давления, которая по ходу дела рассчитывает величину КМС (а также нет желания применять чужие готовые разработки такой направленности). Работа получается выхолощенная, к тому же ограниченная рамками и возможностями конкретной программы. Скучно. Нет полёта мысли...: Люблю такие проекты, когда вначале даже не представляешь, куда тебя выведет в конечном итоге процесс решения поставленных задач и обстоятельства. Помимо заработка работа должна приносить элементарное удовольствие от самого процесса, как такового Собственно, в этом кроется притягательность творчества. Просто людям этот вид деятельности весьма нравится и приносит удовлетворение... Зачем же лишать человека любимой игрушки?
Автор: gregory 4.7.2005, 18:21

to SS.23

У меня был старый учитель проф. Одельский (возможно некоторые знают его учебник и формулы по газоснабжению), а он, ему уже было хорошо за 80, повторял, специалист должен уметь делать свое дело, как сапожник шить сапоги. Это я к тому, что сапожник должен уметь шить нормальные сапоги, а говорить, что скучно заниматься рутиной. Еще проф. говорил, что надо искать радость, даже в самом маленьком деле, а это будет возможно, если мы это дело будем глубоко понимать. Спор о сопротивлениях, как я вижу, ведется с переменным успехом на разных сайтах. Уважаемый SS.23, но Вы уже договорились до того, что не верите машинным расчетам - так проверьте. Пересчитайте по программе и вручную любую простенькую систему. Какие проблемы? Если результаты будут сильно разниться, тогда можно говорить, что кто из Вас двоих ошибается. Надо искать причину ошибки. А РС, кстати, и предназначен для того, чтобы максимально снять с нас рутинные расчеты (аэродинамический расчет - один из таких, здесь фантазии не нужны - здесь надо знать, т.е. уметь шить сапоги).

to ShaggyDoc - ваши мысли очень интересны и я бы хотел, чтобы Вы развили одну из них, а именно, что Вы понимаете под высшей математикой проектирования и конструирования?
Автор: ss.23 5.7.2005, 3:10

... речь не идёт о доверии или не о доверии машинным расчётам. Об этом нет речи (это другая тема).

Речь идёт о том,

- что модель, по которой построен конкретный расчёт, отличается от реальности, и иногда это отличие может приводить к значительным ошибкам;

- что возможности конкретной программы могут сильно ограничивать набор вариантов при проектировании сложных объектов (что имеет результатом опять же отклонение от реальности, и как следствие, несоответствие проектных параметров полученным)...
Автор: ShaggyDoc 5.7.2005, 3:29
У меня был старый учитель проф. Одельский (возможно некоторые знают его учебник и формулы по газоснабжению), а он, ему уже было хорошо за 80...


К сожалению, проф. Одельский не был моим учителем. Но с его трудами я знаком и использую их практически. Старинные такие книжки, в которых очень много актуального и на сегодняшний день, в том числе и по гидравлике и аэродинамике.

... но Вы уже договорились до того, что не верите машинным расчетам - так проверьте. Пересчитайте по программе и вручную любую простенькую систему...


"Не верим" машинным расчетам не из-за возможных ошибок в "рутинных" расчетах. Конечно, арифметических ошибок нет. Вопрос в методическом подходе. Методик множество, "основоположники" бороды друг другу рвут, доказывая истинность своей, а истину знает только Господь и природа.

Моей программе тоже не надо "верить". Скриншот был неудачный, я и не подумал, что его будут анализировать на предмет результатов. Вообще-то там имеются и различные методические варианты, в то числе и "по Одельскому", и с разными Dэкв.

...я бы хотел, чтобы Вы развили одну из них, а именно, что Вы понимаете под высшей математикой проектирования и конструирования?


Это тема слишком обширная. Если кратко, применительно к обсуждаемой теме, то более глубокий подход, чем простое следование "ASHRAE HANDBOOK" , "Староверову", "ShaggyDoc" и т.п. Вот в трудах Одельского я как раз такое находил.

При "арифметическом" подходе, например, можно слепо следовать указанию - скорость не более 12 м/с (12.001 уже не подойдет). При этом, ради соблюдения правила, сделать врезку выхлопа вентилятора приточной установки сразу в сплющенный воздуховод с соотношением сторон 1/8, отойти им в сторону (прямому выходу мешает конструкция) и продолжить "нормальным" диаметром.

Формально правильно, по сути - чушь. Такая конструкция неработоспособна. А если чуть-чуть задуматься, то можно просто на всасе вентилятора вставить прямой участок, который только улучшит условия работы. И выход через узкое место выполнить воздуховодом со скоростью, может быть 25 м/с, но в таком месте, где это не влияет на характеристику самого вентилятора. Которую наивный "арифметик" считает истинной и неизменной (так же как думает, что вентилятор Х "дает" У м3/ч при напоре Z Па). Впрочем, в этом случае и про "высшую математику" говорить не стоит - элементарная грамотность.

Хотя сколько бы не ставили экспериментов, всегда результаты будут отличаться. Нужно сказать, что все эти различия- ничто по сравлению с влиянием множества других факторов. Поэтому спорить можно сколько угодно, а практика и только она, внесет коррективы.


Совершенно верно. Поэтому я и поддерживаю тех, кто ищет свои пути, в том числе и в расчетах, включая "танцы с бубнами" и "ненаучные". Слишком мало наша наука еще знает точно, хотя "доцентов с кандидатами" "как собак нерезанных". А Ученых уровня Одельского все меньше. Скоро останутся только "магистры", свято верящие тому, что написано в фирменных "библиях". Хотя даже настоящих Евангелие несколько, да еще есть и запрещенные...
Автор: Pitya 8.7.2005, 14:51

Хе-хе интересная темка... думал над ней еще на V-м курсе универа...

В общем в руках линейка одной известной немецкой фирмы---так вот здесь(в линейке) "расчетный" гидравлический диаметр совпадает с одним из постов п.5 ув.ShaggyDoc :

<<< Дf=2*(a*b/3.14)^0.5 = 0.79, скорость 5.5 м/с >>>

Практика показывает,что доверять немцам надо....хотя проверять иногда тоже стоит .

Но в данном конкретном случае я могу с уверенностью сказать, что немцы пошли по верному пути!!!
Автор: ss.23 9.7.2005, 10:20

Да, только не забывайте про пословицу, что немцу хорошо, то русскому плохо. Я к тому, что надо применять немецкий опыт с коррекцией на Российский монтаж, нашу лень при расчёте, или же - спешку (и менталитет).

Так что, подстраховаться маНенько не помешает... (и эквивалентный диаметр по расходу и есть та золотая середина в нашей действительности).
    Содержание раздела «Об эквивалентных диаметрах»: