Оценка на точността на потока въздух в системите за вентилация при тяхното сертифициране

Най-вероятните причини за отклонения

Естествено, измерена разминаването на потока води на проекта много, и за съжаление много от тях не зависи от качеството на инсталацията на системата за вентилация или монтьорите на умения и техническо оборудване.
Първо, както е известно, на потока в системата зависи от аеродинамичното съпротивление. По време на разработването на проекти, потокът на проектиране, се изчислява, съпротивлението на тръбната система, както и въз основа на това, съответният вентилатора е избран. При инсталиране на вентилационна система на действителния му размер ще бъде малко по-различен от проекта. Някои канали ще бъдат малко по-дълго, някои - малко по-къса радиуси на завои обръщат може да бъде малко по-хладно и затова кранове ще създаде по-голяма устойчивост. Тръби и фитинги са дизайнерски отклонения, така че действителните размери от различни производители могат да варират. Грапавостта на стените на канала може да се различава леко от тази, предвидена за изчисляване. Взети заедно, всички тези малки вентилация мрежа отклонение дизайн може да доведе до процент несъответствие в системата за сетълмент.
На второ място, проектни отклонения вентилация инсталация може да доведе до отклонения от номиналната стойност на въздушния поток. Това отклонение е регулирана в [3] и може да бъде до ± 1,5% от дебита.
На трето място, вентилационната система е отворена система, и по определен начин реагира на променящите се условия на околната среда. Ето един пример. Вентилационен прибор, разположен на покрива. Зима, студ. Стаята включва нагряване. Промените температурната разлика и кота създават естествен стремеж насочено от стаята. Когато звеното за боравене с въздух тази атракция създава допълнителна устойчивост и скорост на въздушния поток.
Поривите на вятъра до вентилационния блок предизвика промяна в статичното налягане. Това води до колебание на потока на вентилатора, и като следствие, скоростта на секцията за измерване. Ето защо, при ветровито време аеродинамичен точност на изпитванията може да бъде намалена.
По този начин, чрез отваряне на вентилационната система, колебания на параметрите на околната среда - налягане, температура, влажност, скоростта и посоката на вятъра, имат ефект върху въздушния поток.
Следващата голяма група от грешки, свързани с процедурата за изпитване и техниката на измерване. Тази грешка зависи от точността на показанията, точност на позициониране на инструмента за измерване, правилния избор на размерите напречните сечения и т.н. Повечето от тези грешки се счита в [1], за да се изчисли общото техника грешка.

Процедурата за определяне процент на грешки в съответствие с ГОСТ 12.3.018

Според [1] ограничаване относителна грешка при определяне на въздушния поток в процент изразява чрез следната формула:

където: σL - ограничаване относителна грешка при определяне на въздушния поток, свързан с неравностите на разпределението на скоростта в измервателния участък; δφ - средноквадратично относителна грешка поради неточни измервания по време на теста.
стойност Грешка δφ. Това зависи от формата на тръба, броят на измервателните точки и разстояние от смущаването на пространството за поток за триизмерна секция. Таблица 1 показва стойностите на δφ за грешка. представени в [1].

Както се вижда от таблица 1, отклонението на въздушния поток, причинени от неравностите на профила на скорост в тръбата с подреждане двумерен напречното сечение в област 3 хидравлични диаметрите на (минимално допустимо в [1] разстояние) от местата смущаването поток може да възлиза на 15%.

Точността се определя по формулата

където σp. σB. σt - средноквадратичната грешка на измерване на динамичното Pd поток налягане, Ва барометричното налягане, температура, поток, съответно, т;

σD - средна квадратична грешка при определяне на размера на двумерен напречното сечение на тръбата; при 100 mm ≤ стойност Dh300 mm σD = ± 3%, когато Dh> 300 mm, за σD = ± 2%.

Стойности σp, σB, σt ГОСТ 12.3.018-79 са представени в таблица. 2.

Ето един пример за изчисляване границата на грешка при измерване на потока, взета от ГОСТ 12.3.018-79.

". Размери раздел 3 е разположена на разстояние зад диаметрите на коляното канал с диаметър 300 mm (т. Е. на Dd = ± 3%). измервания на налягането се събират в точка приемник двумерен 8 точки (т. Е. Съгласно таблица. 1 σφ = + 10%). Точност рейтинг инструменти (манометър, барометър, термометър) - 1.0. Разчита на всички устройства, произведени около средата на скалата, т.е.. Е. на масата. 2, σp = σB = σt = ± 1,0%. Се запазва относителната грешка на измерване на въздушния поток,%, е:

Ефект на турбулентни пулсации

Неотдавна, чувствителността на инструмента за определяне на скоростта на въздуха в тръбата се увеличава значително. Съвременните устройства са станали чувствителни към пулсациите на турбулентния поток, което от своя страна може да въведе някаква грешка в резултатите от измерването.

Ние определяме грешката, въведена от бурните пулсациите на потока. Фиг. 1 е схематична графика на надлъжната компонент на моментната скорост на произволна точка на секцията в зависимост от времето.

Фиг. 1 показва, че моментната скорост в определен момент в пространството може да бъде представена като сумата на скорост и скоростта на пулсации осреднено време:

В съответствие с теорията на Prandtl колебания компонент на скоростта на надлъжен поток зависи от скоростта на смесване и градиента на надлъжната ос на стената. Начинът на смесване е дължината на турбулентен пътя на макроскопско обемът на течност (газ) [4] и се определя като:

където к - експериментален константа (фон Karman константа) к = 0,4; у - разстояние от стената на участъка от газопровода на произволна точка.

Колебания компонент се получава от:

Изчисляване на резултатите от скоростта на пулсация компонент в зависимост от скоростта на потока в тръба с кръгло напречно сечение с диаметър 400 mm е показано в таблица. 3. В същото скоростта в профила на канал взето в съответствие с правото на мощност:

Изчисляване на резултатите от скоростта на пулсация компонент в зависимост от скоростта на потока в тръба с кръгло напречно сечение с диаметър 400 mm е показано в таблица. 3. В същото скоростта в профила на канал взето в съответствие с правото на мощност:

където ф - скоростта на произволна точка на секцията е средно с течение на времето;

u0 - време средно скорост на оста на тръбата;

R - радиусът на тръбопровода;

η - емпиричен коефициент.

Емпирична коефициент η зависи от броя на Рейнолдс и се определя в съответствие с график (фиг. 2).

Фигура 2. Зависимост на п коефициент на броя на Рейнолдс

Точките на измерване, посочени в таблицата. 3 (Y1 = 0,054D и Y2 = 0,28D), координати скорост измерване съответстват на кръгови канали в съответствие с ГОСТ 12.3.018-79. По този начин, по време на измерването на отклонение на измерената скорост осреднено време, причинени от пулсациите на турбулентен поток може да бъде ± 5. ± 7%.

След това стандартното отклонение на променливото компонент от времето средно скорост ще бъде равен на:

Ето защо, стандартно отклонение стойност приблизително 3,5. 5%.

Ние очакваме, вероятността за получаване на грешка скорост измерване на 1% или по-голяма или в посока от по-малка средна скорост. оценки на вероятностите са направени за един, три и десет измервания. За тази цел, ние сме съгласни, че резултатите от конвенционалните измервания се подчиняват на нормалното разпределение на случайната променлива. В този случай, вероятността за получаване на отклонение над средната скорост на повече от 1%, е:

за едно измерване - 42%;
три измерения - 7,4%;
в продължение на десет измервания - 0,17%.
Горните Изчислените резултати показват, че ефектът от колебанията на бурните скорост може да се почувства, когато само една малка част от измервания. Например, чрез измерване на скоростта в една точка три пъти, ние сме вероятно се бърка 7,4% повече от + 1% или 1%. По този начин резултатите от измерване на скоростта в други точки на секцията с висока вероятност отричат ​​отклонението.

Европейските стандарти, които управляват приемането на вентилационни системи, по-малко строги от българина. Например, стандарт EN 12599 "Вентилация на сгради - тестване процедури и измервателни методи за предаване на системите за вентилация и климатизация" [5] позволява деформация на цялата система от проектирането ± 15% поток, а за всяка отделна стая позволено отклонение до ± 20% , При тези разпоредби в експлоатация и настройка на вентилационни системи са станали доста задачата и престава да бъде "подвиг".

Според [6] и [7] профила на канал скорост е напълно установен само на разстояние от около 45 диаметри от хидравличната смущение пространство.

Тази статия се анализират основните фактори, които влияят на точността на определяне на скоростта на потока в системите за вентилация, ефектът от някои от тези фактори е количествено. Например, ГОСТ 12.3.018-79 допусне грешка описани тук методи за определяне на въздушния поток над 20%. Отхвърляне параметри вентилация единица от номиналната може да бъде до ± 1,5% [3].

EN 12599, който урежда приемането на вентилационни системи в Европа, определя максималното отклонение на измерената скорост на потока не излиза с повече от ± 15% за цялата система и за отделни стаи не повече от ± 20% [5].