<<
>>

1.2.2. Графический метод расчета воздухообмена в салоне

Используя уравнения (1.12), построим номограмму (рис. 1.9) для графического определения количества воздуха, протекающего в единицу времени через салон автомобиля, G=xv р F,

где х = —— абсцисса номограммы.

vpF

По оси ординат номограммы отложим величины коэффициентов внутреннего давления ру, зависящих от коэффициентов давления воздуха у

открытых впускных и выпускных проемов.

Таким образом, номограмма будет состоять из двух групп кривых: «впускных», характеризующих впускные проемы, через которые происходит приток воздуха в салон, и «выпускных», характеризующих выпускные проемы. Для семейства «впускных» кривых коэффициенты давления обозначают рт, а для «выпускных» - Номограмма построена для коэффициента расхода ц=0,65.

-1,9

Рис. 1.9 Номограмма для определения количества воздуха, протекающего в единицу времени через салон автомобиля

г,

О.*

О.*

1.0

>.»

Рассмотрим пример пользования номограммой для случая, когда салон автомобиля сообщается с окружающей атмосферой двумя открытыми проемами с одинаковой площадью F-0,01 м2 и коэффициентами давления во впускном проеме р = +0,6 и в выпускном рг =-1,0. Примем и=3,6 м/сек и />=1,2 кг/м3. Точка пересечения соответствующих кривых характеризуется абсциссой:

х = —= 0,56 vpF

и ординатой pf =-0,15. Тогда G=xvpF= 0,56 3,6'1,2-0,01=0,024 кг/с.

Уменьшение живого сечения проемов следует учитывать изменением коэффициента расхода, вводя множитель ///0,65, т.е.

Рассмотрим другие возможные варианты использования номограммы. Например, в салоне автомобиля открыты три люка, один из которых впускает воздух и два - выпускают. Тогда G/=G2+Gs или

Gl _ °2 , GJ

vpF opF vpF'

Для любых значений py уравнение неразрывности удовлетворяется при

равенстве абсциссы «впускной» кривой G/(vpF) сумме абсцисс «выпускных» кривых [G^(vpF)+G3(vpF)J.

Таким образом, при графическом решении находим суммарную, «выпускную» кривую, складывая абсциссы кривых р2 и р}. Пересечение суммарной кривой с кривой рх, дает точку М с координатами ру и х. Тогда G, = xvpF. Если открыты два проема разной площади, например люк (Ft) и часть окна (f2 = 0,5F,), то в этом случае левая часть уравнения

будет соответствовать масштабу оси д: номограммы, а левая часть уравнения

uypF2 v

- масштабу F/Fi и будет относится к группе кривых номограммы для выпускных проемов.

Выделим кривую .р2 Пусть, например /?, =0,8 р2 =~13;Кривые рх и р2 показаны отдельно на рис. 1.10. / < л а. \ h

и h

-1,В

-0,5 0

о,г о,к o,s

0.S

Рис. 1.10 Зависимости для определения количества протекающего воздуха через два проема различной площади

Чтобы привести уравнения (1.13) и (1.14) к одному масштабу, умножим обе части уравнения (1.13) на 2:

= 2MJpi ~ Ру ¦ vpF2 у

Полученная кривая р2й показана на рис. 1.10 Точка М пересечения этой кривой с «впускной» кривой и определит величину G.

Для четырех открытых проемов, характеризующихся рх = +0,5; р2 =+0,2; ру = -0,6 и pt=-0,1, будет справедливо равенство G/+G2=Gj+Gv. В точке пересечений суммарных «впускной» и «выпускной» кривых получим ру - +0,4 и G=0,82vpF. При любом числе открытых проемов для каждого

впускного отверстия

а для каждого выпускного

upFi

Если выразить площади приточных и вытяжных проемов через площади F как Fi=e(F и Fj=ejFt то получим:

При п впускных и т выпускных проемах суммарная «впускная» кривая будет соответствовать левой части равенства

Я я 1

Z у1П-РУ = Z JPr-Pj »

а суммарная «выпускная» кривая - правой части этого равенства. При этом масштаб абсциссы каждой кривой должен быть изменен в е раз.

Для решения подобных задач необязательно знать направление течения воздуха в каждом проеме. Количество и направление воздуха, протекающего через данный проем, определяется точкой пересечения, характеризующей его кривой с горизонталью ру.

Напомним, что естественный воздухообмен в

салоне автомобиля может быть дополнен принудительной вентиляцией и попытаемся учесть ее влияние. Принцип расчета сохраним прежний. Количество входящего воздуха Gj и выходящего G2 через открытые проемы определяют также по формулам (1.12), если известно ру. Возможно также и

вентиляции

графическое решение. При этом на основе номограммы (см. рис.1.9) для коэффициентов давления р и ^строят «впускную» и «выпускную» кривые (рис. 1.11). При известных величинах v и F работа принудительной вентиляции как независящая от ру может быть представлена вертикалью с абсциссой

Рис. 1.11 Зависимости для определения количества протекающего через проем воздуха при одновременном действии принудительной и естественной

Например, при GM=0,12 кг/с; и=3,8 м/с; р=1,3 кг/м3 и F=0,1 м2 получим 12/(3,8*1,3'0,1)]=0,243. Точка пересечения суммарной «впускной» кривой, полученной сложением рх кривой с абсциссами х,и, с «выпускной» кривой р2 даст решение задачи.

Принудительная вентиляция не только увеличивает воздухообмен, но и изменяет величину внутреннего избыточного давления в салоне автомобиля. Если.число открытых проемов больше двух, то в этом случае также вначале находят суммарную «впускную» и «выпускную» кривые, не учитывая действия принудительной вентиляции, а затем суммируют абсциссы одной из них с абсциссой х^, в зависимости от того является ли принудительная вентиляция приточной или вытяжной.

<< | >>
Источник: Матвеев Денис Викторович. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ижевск - 2006. 2006

Еще по теме 1.2.2. Графический метод расчета воздухообмена в салоне: