Вид местного сопротивления
Вход в жалюзийную решетку с поворотом потока
Диффузор у вентилятора
Колено 90º круглого или квадратного сечения
Колено 90º прямоугольного сечения при b/a = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0
Отвод 90º круглого или квадратного сечения при R/d = 1; 2; 3
Отвод 90º прямоугольного сечения при R/a = 1 и b/a = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0
0,38; 0,25; 0,18; 0,12
0,23; 0,15; 0,11; 0,07
0,18; 0,12; 0,08; 0,06
Выход через боковое отверстие с острыми краями при 
= 0,4; 0,6; 1,0; 1,2
Выход с поворотом потока:
Вытяжная шахта с зонтом
Примечание. R – радиус поворота оси воздуховода; d – диаметр или сторона квадрата его сечения; b и a – высота и ширина прямоугольного сечения воздуховода; 
— скорость воздуха на выходе из бокового отверстия воздуховода; 
— скорость воздуха в воздуховоде.
Для удобства расчета полного давления вентилятора составляют бланк расчета наиболее протяженной ветви вентиляционной сети (табл. 3.8)
Бланк расчета системы вентиляции
№ участка (см. рис. 2.2)
PД,
Па
Значения Rопределяют или по специальным таблицам, или по номограмме (рисунок 3.2), составленной для стальных круглых воздуховодов диаметромd. Этой же номограммой можно пользоваться и для расчета воздуховодов прямоугольного сеченияa
b, только в этом случае под величинойd понимают эквивалентный диаметрdэ = 2ab/(a +b). На номограмме указаны также значения динамического давления потока воздуха, соответствующие плотности стандартного воздуха (t= 20 о C; φ = 50 %; барометрическое давление 101,3 кПа;
= 1,2 кг/м 3 ). При плотности
динамическое давление равно показанию шкалы, умноженному на отношение
/1,2
Подбирают вентиляторы по аэродинамическим характеристикам, показывающим графическую взаимозависимость их полного давления, подачи, частоты вращения и окружной скорости рабочего колеса. Эти характеристики составлены для стандартного воздуха.
Удобно вести подбор вентиляторов по номограммам, представляющим собой сводные характеристики вентиляторов одной серии. На рисунке 3.3 изображена номограмма для выбора центробежных вентиляторов серии Ц4-70 * , получивших широкое применение в вентиляционных системах сельскохозяйственных производственных зданий и сооружений. Эти вентиляторы обладают высокими аэродинамическими качествами, бесшумны в работе.
Из точки, соответствующей найденному значению подачи Lв, проводят прямую до пересечения с лучом номера вентилятора (№ вент.) и далее по вертикали до линии расчетного полного давления 
вентилятора.
Точка пересечения соответствует КПД вентилятора 
и значению безразмерного коэффициентаА, по которому подсчитывают частоту вращения вентилятора (мин -1 ).
Горизонтальная шкала номограммы показывает скорость движения воздуха в выпускном отверстии вентилятора.
Подбор вентилятора надо вести с таким расчетом, чтобы его КПД был не ниже 0,85 максимального значения.
Необходимая мощность на валу электродвигателя для привода вентилятора, кВт:
Рис.3.2 Номограмма для расчетов круглых стальных воздуховодов
Рис.3.3 Номограмма для подбора центробежных вентиляторов серии Ц4-70
(3.25)
где 
— КПД вентилятора, принимаемый по его характеристике; 
— КПД передачи (при непосредственной насадке колеса вентилятора на вал электродвигателя 
= 1, для муфтового соединения
= 0,98, для клиноременной передачи
= 0,95).
Буква Ц означает, что вентилятор центробежный; цифра 4 соответствует значению коэффициента полного давления на оптимальном режиме, увеличенному в 10 раз и округленному до целой величины; число 70 – округленное значение быстроходности вентилятора, рад/с.
Установленная мощность электродвигателя, кВт:
(3.26)
где 
— коэффициент запаса мощности, принимаемый по табл. 3.9.
Все мы прекрасно видели в таблице аэродинамического расчета столбик коэффициента местного сопротивления (КМС). Постараемся найти ответы на вопросы: Что это? От каких факторов зависит коэффициент местного сопротивления? Зачем вообще его учитывать? И самый главный вопрос: как определить коэффициенты местных сопротивлений воздуховодов? Значение определяется опытным путем и расчетами. Для стандартных элементов таких как тройник, колено, задвижка, диффузор, решетки и другие уже давно определили коэффициенты местных сопротивлений. Данные со значением коэффициентов можно найти в справочной литературе, или же они указаны в каталоге производителя. Бывают случаи, когда и нужно воспользоваться калькулятором. Ниже вы можете увидеть таблицы коэффициентов из справочников и каталогов, а также рассмотрим расчет коэффициента местных сопротивлений и от чего он зависит.
Коэффициент местного сопротивления
Сначала дадим определение коэффициенту местного сопротивления. Местными сопротивлениями называются называют точечные потери напора, связанные с изменением структуры потока. В вентиляции существует множество составляющих, что играют роль местного сопротивления:
- поворот воздуховода,
- сужение или расширение потока,
- вход воздуха в воздухозаборную шахту;
- «тройник» и «крестовина»;
- приточные и вытяжные решетки и воздухораспределители;
- воздухораспределители;
- диффузор;
- заслонки и т.д.
Их КМС рассчитываются по определенным формулам, а затем они участвуют в определении местных потерь давления. В математическом понятии коэффициент местных потерь — это отношение потерь известного напора в местном сопротивлении к скоростному напору.
Коэффициент местного сопротивления зависит от формы и вида местного сопротивления, шероховатости воздуховода и как ни странно от числа Рейнольдса. Для заслонок и другой запорной арматуры к перечисленному додается еще степень открытия.
Связанность КМС с числом Рейнольдса выражается в формуле
Значения коэффициентов В для некоторых местных сопротивлений
Чем больше число Rе тем меньше от него зависит коэффициент. Полная независимость коэффициента местного сопротивления от числа Rе в вентиляционной системе происходит для резких переходов при Rе > 3000, а для плавных переходов — при Rе > 10000.
Суммарный коэффициент местных сопротивлений на участке воздуховода равен сумме всех местных коэффициентов на этом участке.
На практике же времени особо для расчета КМС нету, поэтому проектировщики пользуются таблицами со справочников и других источников. Тем более зачем тратить кучу времени на поиски формул и расчеты, если это уже сделали за вас. Многие производители шумоглушителей , клапанов и решеток с удовольствием указывают значение коэффициента местного сопротивления в каталогах. Но, конечно, уж если совсем никаких данных не нашли, тогда нужно прибегнуть к математике.
Таблица коэффициентов местного сопротивления
Мы проанализировали техническую литературу и другие источники и предоставляем вам для пользования таблицы со значениями КМС для разных элементов системы. В нашем случае это каталоги фирмы ВЕЗА, Belimo, справочник проеткировщика Н,Н, Павлова и справочник Р. В. Щекина.
Этим материалом редакция журнала „Мир Климата“ продолжает публикацию глав из книги „Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для произ-
водственных и общественных зданий“. Автор Краснов Ю.С.
Аэродинамический расчет воздуховодов начинают с вычерчивания аксонометрической схемы (М 1: 100), проставления номеров участков, их нагрузок L (м 3 /ч) и длин I (м). Определяют направление аэродинамического расчета — от наиболее удаленного и нагруженного участка до вентилятора. При сомнениях при определении направления рассчитывают все возможные варианты.
Расчет начинают с удаленного участка: определяют диаметр D (м) круглого или площадь F (м 2 ) поперечного сечения прямоугольного воздуховода:
 |
 |
Рекомендуемую скорость принимают следующей:
| в начале системы | вблизи вентилятора | |
| Административные здания | 45 м/с | 812 м/с |
| Производственные здания | 56 м/с | 10/16 м/с |
Скорость растет по мере приближения к вентилятору.
По приложению Н из [30] принимают ближайшие стандартные значения: DCT или (а х b)ст (м).
 |
| Рис. 1. Аксонометрическая схема воздуховода |
Фактическая скорость (м/с):
 |
или |  |
Гидравлический радиус прямоугольных воздуховодов (м):
 |
| Критерий Рейнольдса: |
(для прямоугольных воздуховодов Dст=DL).
Коэффициент гидравлического трения:
λ=0,3164 × Re-0,25 при Re≤60000,
λ=0,1266 × Re-0,167 при Re 3 /ч
а × b, м
| Примечание. Для кирпичных каналов с абсолютной шероховатостью 4 мм и υф = 6,15 м/с, поправочный коэффициент n = 1,94 ( 32 , табл. 22.12.) |
Воздуховоды изготовлены из оцинкованной тонколистовой стали, толщина и размер которой соответствуют прил. Н из [30]. Материал воздухозаборной шахты — кирпич. В качестве воздухораспределителей применены решетки регулируемые типа РР с возможными сечениями: 100 х 200; 200 х 200; 400 х 200 и 600 х 200 мм, коэффициентом затенения 0,8 и максимальной скоростью воздуха на выходе до 3 м/с.
Сопротивление приемного утепленного клапана с полностью открытыми лопастями 10 Па. Гидравлическое сопротивление калориферной установки 100 Па (по отдельному расчету). Сопротивление фильтра G-4 250 Па. Гидравлическое сопротивление глушителя 36 Па (по акустическому расчету). Исходя из архитектурных требований проектируют воздуховоды прямоугольного сечения.
Сечения кирпичных каналов принимают по табл. 22.7 [32].
Коэффициенты местных сопротивлений
Участок 1. Решетка РР на выходе сечением 200×400 мм (рассчитывают отдельно):
 |
 |
KMC решетки (прил. 25.1) = 1,8.
Падение давления в решетке:
Δр — рД × KMC = 5,8 × 1,8 = 10,4 Па.
Расчетное давление вентилятора р:
Δрвент = 1,1 (Δраэрод + Δрклап + Δрфильтр + Δркал + Δрглуш)= 1,1 (185 + 10 + 250 + 100 + 36) = 639 Па.
Lвент= 1,1 х Lсист = 1,1 х 10420 = 11460 м 3 /ч.
Выбран радиальный вентилятор ВЦ4-75 № 6,3, исполнение 1:
L = 11500 м 3 /ч; Δрвен = 640 Па (вентагрегат Е6.3.090- 2а), диаметр ротора 0,9 х Dпом., частота вращения 1435 мин-1, электродвигатель 4А10054; N = 3 кВт установлен на одной оси с вентилятором. Масса агрегата 176 кг.
Проверка мощности электродвигателя вентилятора (кВт):
 |
По аэродинамической характеристике вентилятора nвент = 0,75.
 |
| № участков | Вид местного сопротивления | Эскиз | Угол α, град. | Отношение | Обоснование | КМС | ||
| F0/F1 | L0/Lст | fпрох/fств | ||||||
| 1 | Диффузор |  |
20 | 0,62 | — | — | Табл. 25.1 | 0,09 |
| Отвод |  |
90 | — | — | — | Табл. 25.11 | 0,19 | |
| Тройник-проход |  |
— | — | 0,3 | 0,8 | Прил. 25.8 | 0,2 | |
| ∑ = | 0,48 | |||||||
| 2 | Тройник-проход |  |
— | — | 0,48 | 0,63 | Прил. 25.8 | 0,4 |
| 3 | Тройник-ответвление |  |
— | 0,63 | 0,61 | — | Прил. 25.9 | 0,48 |
| 4 | 2 отвода | 250 × 400 | 90 | — | — | — | Прил. 25.11 | |
| Отвод | 400 × 250 | 90 | — | — | — | Прил. 25.11 | 0,22 | |
| Тройник-проход |  |
— | — | 0,49 | 0,64 | Табл. 25.8 | 0,4 | |
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| 5 | Тройник-проход |  |
— | — | 0,34 | 0,83 | Прил. 25.8 | 0,2 |
| 6 | Диффузор после вентилятора |  |
h=0,6 | 1,53 | — | — | Прил. 25.13 | 0,14 |
| Отвод | 600 × 500 | 90 | — | — | — | Прил. 25.11 | 0,5 | |
| ∑= | 0,64 | |||||||
| 6а | Конфузор перед вентилятором |  |
Dг=0,42 м | Табл. 25.12 | 0 | |||
| 7 | Колено | 90 | — | — | — | Табл. 25.1 | 1,2 | |
| Решетка жалюзийная | Табл. 25.1 | 1,3 | ||||||
| ∑ = | 1,44 | |||||||
| Таблица 2. Определение местных сопротивлений |
Краснов Ю.С.,
„Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий“, глава 15. „Термокул“