01.06.2024

Основные понятия в проектировании: эквивалентный диаметр воздуховода

Процесс проектирования редко бывает простым, поэтому, чтобы избежать ошибок, в расчетах используются различные теоретические понятия, такие как эквивалентный диаметр воздуховода. Этот термин обозначает размер круглого воздуховода с теми же потерями давления при трении, что и воздуховод любой другой формы:

• квадратной;
• прямоугольной;
• полукруглой;
• плоскоовальной;
• многоугольной и так далее.

Применение эквивалентного диаметра в расчетах для определения аэродинамического сопротивления позволяет выполнить их точно и легко, соответственно также будет осуществлены сравнение и подбор других воздуховодов.

Для удобства проектировщиков в Интернете представлены онлайн-калькуляторы эквивалентного диаметра воздуховодов, не требующие использование сложных формул с учетом аэродинамических характеристик. Чаще всего такие калькуляторы созданы для квадратных или прямоугольных воздуховодов, но также есть ресурсы и для остальных форм, в том числе неправильных.

Еще проектировщики воздуховодов обязательно учитывают характеристики материала, скорость движения воздуха, материалоемкость, аэродинамическую эффективность и другие параметры, которые могут влиять на итоговое значение эквивалентного диаметра. Для этого существуют онлайн-калькуляторы, например, скорости воздуха.

По металлоемкости выигрывают круглые трубы, но прямоугольные помогают экономить полезное место, из-за того что они ниже. А по принципу аэродинамической эффективности рекомендуется не использовать в системах вентиляции такие трубы, соотношение сторон в которых больше чем три к одному. Все эти моменты должны быть известны проектировщику и использоваться в работе.

Есть и интересные особенности, к примеру, обычно, чем больше площадь сечения воздуховода, тем ниже аэродинамическое сопротивление, но наилучшие показатели будут у круглых труб. И если мы возьмем для сравнения круглое и квадратное сечение, то аэродинамическое сопротивление в них будут равны, несмотря на то, что у второй площадь сечения будет на двадцать семь процентов больше.

Формула для эквивалентного диаметра прямоугольной трубы: D экв = 2·A·B / (A+B), где A и B - соответственно стороны прямоугольного сечения. Еще можно вычислять эквивалентный диаметр по формуле D экв = 4*S/P, где S - это площадь воздуховода, а Р - это периметр. Такая формула позволяет вычислить эквивалентный диаметр не только для прямоугольной или квадратной, но и для трубы произвольной формы.

В Интернете встречаются онлайн-калькуляторы не только эквивалентного диаметра, но и обратного действия. Если известен эквивалентный диаметр и одна из сторон, можно вычислить вторую, а если известен только диаметр, можно вычислить все варианты двух сторон. При этом калькулятор будет выдавать только стороны, соотношения которых не больше три к одному.

Эквивалентный диаметр рассчитывается применительно не только к воздуховоду, но также для труб, наполненных водой, нефтью или другим веществом. Интересно, что в русской и англоязычной научной литературе сложилась традиция использования различных формул для высчитывания такого диаметра.

Люся Елисеева