Уточнение расчетной схемы струи

Для уточнения определим расстояние, на котором настилающаяся струя холодного воздуха может оторваться от потолка. Начальная разность температур t₀=t_wz - t_in= 14-11 = 3⁰С, расчетный диаметр

d₀=1,13√F₀ = 1,13∙√0,24 = 0,55 м.

Неизотермичность струй определется числом Архимеда, характеризующим отношение гравитационных сил к силам инерции:

Ar₀ = (gd₀ ∆t₀)/(V₀²T_окр) = (9,81∙0,55∙3)/(3,2² ∙(273+14)) = 55,1∙ 10^-4.

Отрыв струй воздуха от потолка определяется:

Для неполных веерных струй:

X_отр = 0,55∙m∙d₀∙(n∙Ar₀)^-1/2 = 0,55∙2,8∙0,55∙(2,7∙55,1∙10^-4)^-1/2 = 6,94 м.

Струя расширяется на участке до первого критического сечения, это расстояние составляет для неполной веерной струи

X₁= 0,25∙m∙F_п^1/2,

Где F_п – площадь помещения в поперечном к струе направлении, приходящаяся на одну струю, F_п = A₁H_п/N=12∙4,2/3=16,8м²

X₁= 0,25∙2,8∙16,8^1/2= 2,87 м.

Аналогично определяем расстояния для других критических сечений:

X₂=3,67 м;

X₃=4,59 м;

X₄=6,66 м;

Определим интенсивность расширения струи до первого критического сечения. Воспользуемся выражением для скоростного коэффициента, из которого найдем:

tgα_0,5_V=0,67/m₀= 0,67/2=0,335

Полагая,что тангенс угла раскрытия струи R₁в первом критическом сечении как

R₁= X₁∙tgα = 2,87∙0,67=1,92 м.

Схема развития струи в соответствии с приведенными расчетами показана на рисунке 3.1.

Как видно из построения поворот струи происходит практически в зоне второго критического сечения. Расчетная длина оси струи от воздухораспределителя до входа в рабочую зону (по поверхности ограждающих конструкций) составляет:

Х=(6-1)+(4,1-2)=7,1 м.

Число Архимеда для струи на входе в рабочую зону определим по формуле:

Ar_х=(n/m²)∙(X/d₀)²∙Ar_о= (2,7/2,8²)/(7,1/0,55)²∙55∙10^-4=0,316.

Определим коэффициенты неизотермичности. В данном случае мы имеем струю охлажденного воздуха, поступающего в рабочую зону сверху вверх, коэффициент неизотермичности для определении скорости воздуха принимаем равнымk_tv=1.Коэффициент неизотермичности для расчета температуры воздуха определим по уравнению:

k_tt=(1+2,5 Ar_х)^1/3=(1+2,5∙0,316)^1/3=1,214.

Расстояние между воздухораспределителями l₀=4 м, Х/l₀=7,1/4=1,775<5, поэтому коэффициент взаимодействия струй k_вз=1

Определим коэффициент стеснения струи k_ст.

Параметр f=F₀/F_п= 0,24/16,8=0,0143.

f>0,0012, =1,5f^0,4=1,5∙0,0143^0,4=0,274. Из сравнения следует, что и коэффициент стеснения находим по соотношению: