Đề cương: Quá Trình và Tính Toán Ở Mô Hình | Môn Đồ án Thông gió - Đại học Xây Dựng Hà Nội

lOMoAR cPSD| 58950985 Quốc Anh – 67HKEC Học phần: Thông gió 1
1. Thế nào là độ ẩm và độ ẩm tuyệt đối bão hòa. Công thức xác định. Xác định
trạng thái không khí A (I-d) với tA = 31°C, da= 16g/kg 2
2. Phân loại hệ thống thông gió theo sơ đồ tổ chức thông gió..................................2
3. Tính lực truyền qua phần tường kết cấu chịu lực kết cầu A của phòng được
thông gió có các kích thước như hình vẽ...................................................................2
4. Nêu phương pháp tính toán thủy lực đường ống thông gió theo phương pháp
hệ số trở lực cục bộ tương đương...............................................................................2
5. Dung ẩm d ? Cách xác định....................................................................................3
6. Phân xưởng có kích thước 20x10x5m....................................................................3
7. Đường kính tương đương theo vận tốc ? Cách xác định......................................3
8. Nêu định nghĩa và cách xác định nhiệt độ tính toán trong và ngoài. Ý nghĩa
của nhiệt trở yêu cầu. Công thức xác định................................................................4
9. Định nghĩa và ý nghĩa ts..........................................................................................4
10. Xác định tổn thất nhiệt do nung nóng vât mang từ bên ngoài vào....................4
12. Trình bày tổn thất áp suất ma sát trong ống khí................................................4
13. Khái niệm Thqtt và ý nghĩa.....................................................................................5
14. Một phân xưởng có kích thước dài rộng và cao 20x15x4.5................................5
15. Nêu những yêu cầu thiết với miệng thổi, hút......................................................5
16. Tính toán thủy lực đường ống dẫn không khí theo phương pháp tổn thất áp
suất đơn vị ( Tổn thất áp suất riêng)..........................................................................6
21. Thế nào là trạng thái không khí bão hòa.............................................................6
22. Một phân xưởng có kích thước dài rộng và cao 20x15x5...................................6
23. Xác định lượng nhiệt bức xạ MT truyền vào nhà qua mái................................6
25. Nhiệt độ ướt của không khí ẩm ?.........................................................................7
26. Nhiệt lượng tỏa ra từ nguội dần của vật nóng để nguội.....................................7
27. Tại sao phải sử dụng khái niệm đường kính tương đương để tính thủy lực choống dẫn không khí tiết diện chữ
nhật........................................................................7
28. Xác định nhiệt tổn thất qua nền của một phân xưởng có kích thước dài x rộng
=30x10m, tv= 32°C ( Nền không cách nhiệt )............................................................7
29. Trình bày ưu nhược điểm của ống tiết diện tròn và chữ nhật. .......................8
1. Thế nào là độ ẩm và độ ẩm tuyệt đối bão hòa. Công thức xác định. Xác định
trạng thái không khí A (I-d) với tA = 31°C, da= 16g/kg lOMoAR cPSD| 58950985
D= phn/(461,5.T) (kg/m3) - phn: áp suất hơi nước (Pa) - T: nhiệt độ tuyệt đối (K)
Lượng hơi nước chứa trong đơn vị thể tích kk ẩm có thể thay đổi, nhưng không vượt
quá giới hạn cực đại ở áp suất, nhiệt độ nhất định ứng với trạng thái bão hòa hơi nước.
Độ ẩm ứng với trạng thái này gọi là độ ẩm tuyệt đối cực đại hay độ âm tuyệt đôi bão hào Dbh (kg/m3)
2. Phân loại hệ thống thông gió theo sơ đồ tổ chức thông gió
-Thông gió chung: là hệ thống thông gió mà yếu tôs có hại nhờ các dòng kk có thể phân
bố trong toàn bộ thể tích phòng. Nhiệm vụ của kk thổi là hòa trộn và pha loãng độc hại
để nồng độ của chúng đạt tc cho phép. Tùy từng trường hợp cụ thể mà có thể tổ chức
:thổi phân tán, hút phân tán hay tập trung hoặc thổi, hút tập trụng. Thường được áp
dụng: ctr dân dụng, công cộng và công nghiệp(trường học, nhà hát, bv..) •
-Thông gió cục bộ: +Hút cục bộ: Hút yếu tố có hại ngay tại nguồn phát sinh. Ưu điểm
ko chỉ là hạn chế được tối đa lượng độc hại tỏa vào phòng mà còn hạn chế cả vùng lan
tỏa độc hại nhờ sử dụng các vách ngăn hoặc rèm kk. Hút cục bộ áp dụng với các nhà
công nghiệp với các vị trí nguồn tòa là cố định( lò, máy mài...)
+Thôi cục bộ: Thôi kk thành luông có các thông sô(t,q,v) xác định trực tiếp vào người.
Ư điêm ta có thê tạo đc môi trường kk trong phạm vi của luông kk tách hăn kk trong
phòng. Ap dụng cho nhà cn và hiệu quả đồi phân xưởng nóng.
3. Tính lực truyền qua phần tường kết cấu chịu lực kết cầu A của phòng được
thông gió có các kích thước như hình vẽ. Tường cao 3.6m gồm các lớp:
Gạch xây phổ thông 330mm.,2 =0.93
Lớp vữa xi măng mỗi lớp dầy 15mm, 2=0.93
Cửa số bằng gỗ thông dọc thở dày 15mm.Kích thước 1.2x1.6
Không khí bên ngoài mùa đông có t=14 °C, αN=23.26, αT=8.72
Lượng nhiệt truyền qua kết cấu ngăn che Q(W): Q=k.F.∆t (W)
- k: hệ số truyền nhiêy của kết cấu ngăn che (W/m2.C)
- F: diện tích truyền nhiệt của kết cấu ngăn che (m2)
- ∆t: hiệu số nhiệt độ tính toán giữa kk bên trong và ngoài nhà (C). 4.
Nêu phương pháp tính toán thủy lực đường ống
thông gió theo phương pháp hệ số trở lực cục bộ tương đương.
Phương pháp tính toán tính toán thủy lực đường ống theo hệ số cản cục bộ tương đương.
Ta thay thế tổn thất áp suất ma sát bằng tổn thất áp suất cục bộ có cùng trị số:
λ1./d.v2/2.p= ξtđ.v2/2.p suy ra ξ tđ= λ.1/d. Khi đó hệ số cản của bộ quy ước của đoạn
ống sẽ bằng : ξqư =∑ξ+ξtđ. Tổn thất áp suất toàn phần của đoạn ống: ∆p-ξqư. v2/2.p 5.
Dung ẩm d ? Cách xác định.Xác định A ts= 17°C, φa = 70% lOMoAR cPSD| 58950985
Dung ẩm d : Ko khí được đặc trưng bằng lượng hơi nước chứa trong nó.Lượng hơi nước
tính bằng gam chứa trong không khí ẩm có phần khô 1kg gọi là dung ẩm.
d (g/kg.K), công thức : d=622 (phn/(B-phn)) (B: Áp suất khí quyền Pa)
6. Phân xưởng có kích thước 20x10x5m
Lượng nhiệt tỏa ra từ các nguồn 50 000 W
Lượng nhiệt tổn thất 10 000 W
Bội số trao đổi không khí m = 30 lần/h
Nhiệt độ không khí trong tính toán tr =34°C
Thổi không khí có nhiệt độ t = 31°C
Kiểm tra xem có đáp ứng được không? Nếu không nêu giải pháp.
Lượng nhiệt thừa : Qthu = Qtỏa - Qtonthat= 50000-10000=40000 (W) Lưu
lượng khử nhiệt thừa : G=3,6. Qth/c.(tR-tV) (kg/h). Trong đó :
G: lưu lượng trao đổi không khí khử nhiệt thừa (kg/h).
Qth: lượng nhiệt thừa (W).
c: tỉ nhiệt của không khí =1,005 (kJ/kg.C). tR,
tV : nhiệt độ không khí ra và vào phòng (C)
G1=3,6. 40000/1,005.(34-31) = 47761,2 (kg/h)=47761,2/1,165=40996,7(m3/h) Lưu
lượng trao đổi không khí theo đề bài : G2 =m.F (m3/h). Trong đó:
m bội số trao đổi không khí (lần/h). F thể
tích phòng (m3) = 20.10.5=1000 (m3) => G2=30.1000=30000 (m3/h) Ta thấy : G2lần/h
7. Đường kính tương đương theo vận tốc ? Cách xác định.
Đường kính tương theo vận tốc của ống tiết diện chữ nhật cạnh a.b là đường kính của
ống tròn có cùng độ dài sao cho khi vận tốc trung bình của không khí trong chúng bằng
nhau thì tổn thất áp suất ma sát bằng nhau.
∆Pms =ф.(U/F).1.(v2/2).p= q.(Utd/Ftd).1.(v2/2).p (U chu vi, F diện tích) lOMoAR cPSD| 58950985
8. Nêu định nghĩa và cách xác định nhiệt độ tính toán trong và ngoài. Ý nghĩa của
nhiệt trở yêu cầu. Công thức xác định.
Nhiệt độ tính toán bên ngòa nhà của địa diên được chọn là nhiệt độ đặc trưng cho địa
phương đó mà thời gian kéo dài của nó tương đồi lâu, đề cho ảnh hưởng của nó bắt đầu
có tác dụng mạnh đến sự thay đổi nhiệt độ bên trong nhà.
Nhiệt độ tính toán bên trong nhà là nhiệt độ dâm bảo trong giới hạn phù hợp với đk tiện
nghi và mức lao động để cho con người sống và làm việc trong đó cảm thấy dễ chịu, kọ
nóng về mùa hè và ko rét về mùa đông.
9. Định nghĩa và ý nghĩa ts.
Nhiệt độ điểm sương là nhiệt độ của không khí bão hòa hơi nước ở đk đăng dung ẩm
(d=const). Xác định nhiệt độ ts trên biểu đồ I-d qua điểm ứng với trạng thái kk cho trước
kẻ đường d const cắt đường q=100%. Đường t-const đi qua giao điểm ấy cho ta trị số ts. 10.
Xác định tổn thất nhiệt do nung nóng vât mang từ bên ngoài vàoXác định
tổn thất nhiệt do nung nóng vật liệu đưa từ ngoài vào:
Qv1=0,278. Gvl-cvl. (tc-tđ).B (W).
Gvl: khối lượng nguyên vật liệu đưa vào(kg/h). c: vị tỉ
nhiệt của vật liệu (kJ/kg.C). tđ, tc: nhiệt độ ban đầu và
nhiệ độ cuối của vật liệu (C).
B hệ số kể đến cường độ nhận nhiệt ko đều theo thời gian của vl. B=0,5 v1 khối và 0,4
vl rời. nếu vl đưa từ ngoài vào tđ=tn, tc=tt
12. Trình bày tổn thất áp suất ma sát trong ống khí.
Tổn thất áp suất ma sát xuất hiện dọc theo chiều dài đường ống. Ở kích thước hình học
và lưu lượng xác định chúng phụ thuộc vào chế độ chảy và trạng thái bề mặt ma sát.
Công thức: ∆Pms= q.(U/F).l.(v2/2).p (Pa) Trong đó: U chu vi ướt,
F diện tích tiết diện ngang, 1 chiều dài ống.
v vận tốc chuyển động, p mật độ (kg/m3)
của dịch thể trong ống.
q hệ số ti lệ, ko thứ nguyên
13. Khái niệm Thqtt và ý nghĩa.
Nhiệt độ hiệu quả tương đương của ko khí có nhiệt độ t, độ ẩm tương đối p và vận tốc
chuyển động v là nhiệt độ của ko khí bão hòa (q=100%) và không chuyển động v=0m/s lOMoAR cPSD| 58950985
gây cảm giác nóng hoặc lạnh giống như cảm giác gây ra bởi tổ hợp t,φ,v của không khí
đã cho. Ta có thqtt=f(t,φ,v).
14. Một phân xưởng có kích thước dài rộng và cao 20x15x4.5
Lưu lượng không khí CO2 tỏa ra từ công nghệ là 35 kg/h và từ người là 5 kg/h
Để khử khí CO2 người ta đưa không khí bên ngoài có nồng độ CO2 =0.75kg/h vào
nhà với bội số trao đổi m= 30 làn/h.
Mật độ của không khí bên ngoài nhà là pv=1.165 kg/m'. Kiểm tra xem có đạt yêu
cầu không. Nếu không đạt thì phải làm thế nào .
[CO2] cho phép là 1.8 g/kg.
Lượng khí CO2 tỏa ra trong phân xưởng; Gco2= 35+5=40 kg/h=40000 g/h
Lưu lượng trao đổi không khí khử khí CO2: L=Gco2/(Ccp-Co) (m3/h) Trong đó :
Gco2 lượng khí CO2 tỏa vào phòng(g/h).
Ccp nồng độ cho phép của khí CO2 trong không khí vùng làm việc (g/m3).
Co nồng độ của khí CO2 trong không khí vào (g/m3) L1=.......
Lưu lượng trao đổi không khí theo đề bài : L2 =m.F (m3/h). Trong đó:
m bội số trao đổi không khí (lần/h). F thể tích
phòng (m3) = 20.12.4,5=1080(m3) L2=30.1080=32400(m3/h)
15. Nêu những yêu cầu thiết với miệng thổi, hút.
Miệng thổi, miệng hút và vị trí lắp đặt chúng cần đáp ứng những yêu cầu sau đây:
- vận tốc không khí thoát ra từ miệng thổi hay đi vào miệng hút cần nằm trong giới hạn
hợp lí để ko gây ồn và gây cảm giác khó chịu cũng như cản trở hoạt động và quá trình công nghệ trong phòng.
- Hình dạng, kích thước và vị trí lắp đặt thích hợp để sức cản thủy lực nhỏ nhất. ngoài
ra còn đáp ứng dược nhu cầu thẩm mỹ.
- Có thể điều chỉnh được lưu lượng và chiều hướng luồng ko khí.
16. Tính toán thủy lực đường ống dẫn không khí theo phương pháp tổn thất áp
suất đơn vị ( Tổn thất áp suất riêng)
Tính toán thủy lực đường ông dẫn không khí theo phương pháp tôn thất áp suất đơn vị
(tôn thât áp suât riêng): lOMoAR cPSD| 58950985
- Vạch tuyên đường ồng.
- Vẽ sơ đồ không gian hệ thống đường ống. ghi lưu lượng đã biết trên các đoạn ông
vàgiải pt cân băng tại nút để tìm lưu lượng trên tất cả các đoạn và 11 chung.
- Pt cân bằng nút: Tổng lưu lượng của các ống đi vào nút = tổng lưu lượng của các ống đi ra nút.
- Đoạn ống: khoảng chiều dài của đường ống có 11, đường kính và do đó vận tốc không thay đổi.
21. Thế nào là trạng thái không khí bão hòa
Trạng thái không khí bão hòa là trạng thái kk có độ ẩm tuyệt đối đạt 100%
22. Một phân xưởng có kích thước dài rộng và cao 20x15x5
Lưu lượng hơi nước tỏa ra từ công nghệ là 35 kg/h và từ người là 5kg/h
Để đảm bảo các thông số tr=34, φ1=70% ,ta đưa không khí bên ngoài có d=41 g/kg
vào nhà với bội số trao đổi m=25 làn/h. Mật độ của không khí bên ngoài nhà là
pN=1.165 kg/m'. Kiểm tra xem có đạt yêu cầu không. Tóm tắt : tT-34C, q=70% suy
ra dr = 23,8 g/kg - dv =14 g/kg
Lượng hơi nước tỏa vào phòng : W= 35+5 =40 (kg/h)= 40000 (g/h)
Lưu lượng khứ hơi nước thừa: G= W/(dr - dv) (kg/h)
-G: lưu lượng trao đổi kk khử hơi nước thừa (kg/h)
-W: lượng hơi nước tỏa vào phòng hay lượng hơi nước thừa (g/h)
-dr, dv: dung ẩm của kk ra và kk vào (g/kg)
G= 40000/(23,8-14)= 4081,6(kg/h) (= 4081,6/1,165= 3503,6(m3/h)) Lưu
lượng trao đổi không khí theo đề bài : L2 =m.F (m3/h). Trong đó:
m bội số trao đổi không khí (lần/h). F thể
tích phòng (m3) = 20.12.5=1200(m3)
L= 25.1200= 30000(m3/h). Vậy thừa đạt yêu cầu
23. Xác định lượng nhiệt bức xạ MT truyền vào nhà qua mái.
Nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu mái Qbx(W) gồm 2 thành phần: do chênh lệch nhiệt độ
Q(∆t)bx và dao động nhiệt độ Q(Aτ)bx: Qbx= Q(∆t)bx + Q(Aτ)bx Q(At)bx= k.F.(ttb - tT) (W)
- k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu ngăn che (W/m2.C)
- F: diện tích kết cấu ngăn che (m2)
- ttb: nhiệt độ tổng cộng trung bình ngoài nhà (C) - tT: nhiệt độ kk trong nhà (C). Q(At)bx= aT.At(T).F (W) lOMoAR cPSD| 58950985
- αT: hệ số trao đổi nhiệt bề mặt trong của kết cấu ngăn che (W/m2.C)
- Aτ(T): biên độ dao động của nhiệt độ trên bề mặt trong của kcnc (C)
- F: diện tích kết cấu ngăn che (m2)
25. Nhiệt độ ướt của không khí ẩm ?
Nhiệt độ ướt (tư) là nhiệt độ của kk bão hòa hơi nước ở đk đoạn nhiệt (I=const). Xác
định nhiệt độ ts trên biểu đồ I-d qua điểm ứng với trạng thái kk cho trước kẻ đường
I=const cắt đường q=100%. Đường t-const đi qua giao điểm ấy cho ta trị số tư.
26. Nhiệt lượng tỏa ra từ nguội dần của vật nóng để nguội.Tỏa nhiệt do
quá trình nguội dần của sp nung nóng:
+sp nguội dần ko thay đổi trạng thái: Qsp= 0,278. csp.(tđ-tc) Gsp.β (W)
- csp: tỉ nhiệt trung bình của sp(kJ/kg.C)
- Gsp: lượng sp cùng loại để nguội (kg/h)
- β: hệ số kể đến cường độ tỏa nhiệt theo tgian, nhận β =0,5
+có thay đổi trạng thái: Qsp= 0,278. (cl.(tđ-tnc) +i+cr.(tcn-tc)).Gsp. β
- cl, cr: ti nhiệt trung bình của sp ở thể lỏng và rắn (kJ/kg.C)
-i: entanpi nóng chảy của vl (kJ/kg)
27. Tại sao phải sử dụng khái niệm đường kính tương đương để tính thủy lực
choống dẫn không khí tiết diện chữ nhật.
Ta sử dụng đường kính tương đương để tính toán thùy lực cho ổng dẫn kk tiết diện chữ
nhật là vị trong trường hợp tính toán cho đường ống tiết diện chữ nhật thì số biến số
độc lập tăng lên, tức là thay cho 1 trị số đường kính đổi với ổng tròn ta có 2 trị số là các
cạnh của tiết điện ống cn. Do đó với mục đích ở dây là giảm số lượng các biến số và để
có thể sử dụng các bảng số, biểu đồ được lập cho ống tròn để tính toán đường ống tiết diện cn
28. Xác định nhiệt tổn thất qua nền của một phân xưởng có kích thước dài x
rộng=30x10m, tv= 32°C ( Nền không cách nhiệt ) tN= 32C ta chọn tT= 35C Ta
chia dài nền như hình vẽ :
Dải 1: F1= 30.2.2 +10.2.2= 160 m2
Dải 2: F2= 26.2.2 +2.2.2= 112 m2 Dải 3: F3= 22.2= 44 m2
Trường hợp này nền ko cách nhiệt nên ta có :
Dài 1: k1= 1/R1= 1/2,2= 0,46(W/m2.C)
Dải 2: k2= 1/R2= 1/4,3= 0,23 (W/m2.C)
Dải 3: k3= 1/R3= 1/8,6= 0,12(W/m2.C) lOMoAR cPSD| 58950985
Tổn thất nhiệt truyền qua nền của phân xưởng: Q- k.F.∆t (W)
29. Trình bày ưu nhược điểm của ống tiết diện tròn và chữ nhật. Đường ống tròn :
Ưu điểm: dễ thi công và lắp đặt. Bề mặt nhẵn bảo đảm sức cản ma sát bé, ít bám bụi và
dễ làm sạch ống. Ít thẩm thấu hơi nước và chịu lửa tốt. hình dạng hợp lí do đó có chu
vi bé nên sức cản ma sát bé.
Nhược điểm: độ dẫn nhiệt cao, chế tạo các hình dạng cỗ uốn cong và chuyển tiết diện hơi phức tạp. Đường ống chữ nhật:
Ưu diểm: đễ thi công chế tạo và lắp đặc. Độ dẫn nhiệt bé, chịu được lửa tốt, hòa hợp
với kết cầu xây dựng và đảm bảo mĩ quan của ctr.
Nhược điểm: Bề mặt ko nhẫn, chu vỉ thường lớn nên sứe cản thủy lực lớn. Dễ bám bụi
và thầm thấu hơi nước nên việc bảo dưỡng khó khăn.