Kályha áramlási
ellenállásának ( huzatigényének ) számítása (Libik könyv 125. oldal a mi barátunk)
A kályhának van egy
huzatigénye, vagy másként mondva egy rá jellemző nyomásveszteség, a továbbiakban ezt próbáljuk meg kiszámítani, vagy legalábbis bizonyos határok közé beszorítani.
Ez a nyomásveszteség három ellenállásból tevődik össze:
Pk = Pny+Ps+Pa (Pa, azaz Pascal-ban), azaz sorrendben
a nyugalmi nyomás, súrlódási-
és alaki ellenállások összege, melyeket minden járatszakaszra ki kell számolni és összeadni.
Ahhoz, hogy a
teljes tüzelőberendezés ellenállását megkapjuk, ehhez még a kültérből való
levegőbevezetés ellenállását is hozzá kell adni (ablak, csatorna..) + a
levegőbelépését (hamuzóajtón való áthaladás pld.) + kéménybekötő elem ellenállását.
S akkor vegyük sorra, a
fenti képletből:
1. A nyugalmi nyomás:
Pny=g*h*(ról-róf)
(h, járatszakasz hatásos magassága, m),
felfele tartó szakasz besegít
(negatív előjelű lesz a számított ellenállás), a lefelé tartó szakaszok pedig
pozitív előjelűek lesznek, azaz tényleges ellenállást fejtenek ki. Vízszintes
járatszakaszoknál ez a nyomásveszteség nulla.
Gyakorlatilag a
felfele tartó szakaszok mint pld. a tűztértől az utánégetőig tartó szakasz vagy
a segédkémény „besegítenek a kéménynek”, a lefele tartó szakaszok pedig a
kémény „ellen dolgoznak” (mint pld. az utánégetőt követő két lefele szálló ág).
2. A súrlódási ellenállás:
Ps=Lambda*Pd*Lj/Dh;
(Pascalban mérik, hiszen nyomásveszteségről van szó)
Ahol:
Lambda – súrlódási
tényező
Pd = róf*vnégyzet/2 ; dinamikus nyomás (Pascalban) a füstgáz áramlási sebességével (m/s) négyzetesen arányos, róf - gázsűrűség, kg/m3
Lj – járatszakasz
hossza, m
Dh – járatszakasz
hidraulikus átmérője, m
Lambda – súrlódási
tényező = 1 / ( 1,14+2*log(Dh/kf) );
-ahol kf, közepes
felületi érdesség (acélcsövek esetében 0,001; samottcsövek 0,002 ; samott falazott csatornák 0,003 ; nyers falazott csatornák 0,005-0,01 )
Az én esetemben
(megpróbálom samottal kibélelni a füstjáratokat) a kf=0,003 értékkel érdemes majd
számolnom.
3. Az alaki
ellenállás:
Pa=gamma*Pd
(Pascalban mérik ezt is, hiszen nyomásveszteségről van szó)
(Pascalban mérik ezt is, hiszen nyomásveszteségről van szó)
Ahol:
Pd – dinamikus
nyomás
gamma- alaki
ellenállási tényező (aminek értéke adott: iránytörés-, szétágazás-, egyesítés-,
keresztmetszet szűkülés- illetve bővülés eseteinél, Libik András „Fatüzelésű
épített kályhák” című szakkönyvének 126. oldalán megtalálhatóak a különböző
típusú alakváltozások eseteire).
Eszerint, az alaki ellenállási
tényező értékei az ábrán jelölt esetekben:
a. Bizonyos fokú iránytörés,
csőhajlás esetén:
10fok -> 0,1
30fok -> 0,2
45fok -> 0,4
60fok -> 0,8
90fok -> 1,2
b. Szétágazás, egyesítés:
(szétágazás szöge / 2 )-vel számolva az alábbi fokokat:
10fok -> 0,1
30fok -> 0,3
45fok -> 0,7
60fok -> 1,0
90fok -> 1,4
Keresztmetszet szűkülés
(vonatkoztatási sebesség, amivel a dinamikus nyomást számoljuk mindig a gyorsabbik):
c. Nagyból kicsibe,
azaz szűkülés:
A1/A2 (kisebb
keresztmetszet / nagyobb):
0,2 -> 0,45
0,4 -> 0,3
0,6 -> 0,2
0,8 -> 0,1
1 -> 0
d. Kicsiből nagyba,
azaz bővülés (vonatkoztatási sebesség itt is a gyorsabbik):
A1/A2 (kisebb
keresztmetszet / nagyobb):
0,2 -> 0,7
0,4 -> 0,4
0,6 -> 0,2
0,8 -> 0,1
1 -> 0
Kályhaajtón való
levegőbelépés alaki ellenállási tényezője, gamma=0,3
Tűztéroldalfalon
keresztül történő levegőbevezetésnél / biotűztereknél pld / gamma = 0,6
Vannak még speciális
esetek is az alaki ellenállások kiszámítására, mint pld. amikor a járatszakasz
hossza kisebb mint a hidraulikus átmérő, ilyen esetekben más formulákkal
számolnak ( Libik 126. oldal), én ezektől el fogok tekinteni az én esetemben (talán
a toroknál és tűztérből való kilépésnél áll ez fenn).
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése