Калькулятор

Потери давления в воздуховоде

Калькулятор сопротивления воздуховода: расчёт потерь давления в воздуховоде на трение по длине и в местных сопротивлениях (отводы, тройники, решётки). Даёт удельные потери на трение в Па/м, динамическое давление и сумму коэффициентов местного сопротивления для аэродинамического расчёта вентиляции.

Сколько воздуха идёт именно по этому куску. После тройника расход меняется, считайте такой участок отдельно.

По оси воздуховода, вместе с отводами.

КМС тройника зависит от доли расхода в ответвлении и отношения сечений: берите по ВСН 353-86, прил. 2, или из каталога деталей. Отводы прямоугольного сечения тоже сюда.

Изготовитель даёт потери в паскалях на графике при вашем расходе. Сложите и впишите.

Результат

Потери давления на участке — Па

Из них на трение по длине — Па

Из них в отводах, тройниках, переходах — Па

Из них решётки и оборудование по паспорту — Па

Удельные потери на трение R — Па/м

Скорость воздуха — м/с

Динамическое давление — Па

Сумма КМС —

Коэффициент трения λ —

Число Рейнольдса —

Диаметр в расчёте — мм

Участок воздуховода: диаметр, длина по оси, отвод 90 градусов, тройник и решётка на конце; ниже формула потерь: трение по длине плюс местные сопротивления d или a × b L, м³/ч l по оси отвод 90° тройник решётка ΔP = R · l + Σζ · Pд + решётки трение по длине, отводы и тройники, паспорт
Мерьте участок с одним расходом: диаметр или стороны короба, длину по оси, считайте отводы и тройники. Решётки и клапаны берите по паспорту.

Расчёт потерь давления в воздуховоде: формула

Потери на участке складываются из двух частей: трение по длине и местные сопротивления (отводы, тройники, переходы). Их считают одной формулой: ΔP = Σ(ζ + λ × l / d) × ρv² / 2 (МД.137-13, ф. 70). К ней прибавляют решётки, клапаны, фильтр и шумоглушитель по паспорту.

  1. Разбейте ветку на участки. Участок кончается там, где меняется расход или сечение.
  2. Скорость: расход в м³/с делим на площадь сечения.
  3. Динамическое давление Pд = ρv² / 2. Для воздуха при +20 °C плотность 1,2 кг/м³ (ГОСТ 10921-2017, табл. Е.1).
  4. Коэффициент трения по Альтшулю: λ = 0,11 × (68 / Re + k / d)^0,25, где Re = v × d / ν, а k для стальных воздуховодов 0,1 мм (МД.137-13, ф. 73).
  5. Удельные потери на трение R = λ / d × Pд, Па/м. Умножьте на длину участка.
  6. Сложите КМС участка и умножьте на Pд.

Pд растёт как квадрат скорости. Поднимете скорость в полтора раза, и отводы с тройниками съедят в 2,25 раза больше паскалей.

Динамическое давление воздуха при +20 °C
Скорость2 м/с3 м/с4 м/с5 м/с6 м/с
Pд, Па2,45,49,615,021,6

Удельные потери давления на трение в воздуховоде: таблица

Круглый стальной воздуховод, оцинковка, воздух +20 °C. Посчитано калькулятором.

Удельные потери на трение R, Па/м
Диаметр2 м/с3 м/с4 м/с5 м/с6 м/с
Ø1000,741,532,573,875,41
Ø1250,561,161,952,934,09
Ø1600,410,851,432,153,01
Ø2000,310,641,081,632,27
Ø2500,230,490,821,231,72
Ø3150,180,360,610,921,29
Ø4000,130,270,460,680,96

Через Ø100 на 300 м³/ч воздух идёт со скоростью 10,6 м/с, и каждый метр забирает 15,6 Па. Ø160 на тот же расход даёт 4,1 м/с и 1,5 Па/м. Какую скорость брать в магистрали и ответвлениях, смотрите в калькуляторе расхода и скорости воздуха.

Воздух, шероховатость и КМС отводов в расчёте
ЧтоНормаОткуда
Плотность воздуха при +20 °C 1,2 кг/м³ ГОСТ 10921-2017, табл. Е.1
Кинематическая вязкость воздуха при +20 °C 14,9 мм²/с ГОСТ 10921-2017, табл. Е.1 и Е.2
Динамическое давление: ρ × v² × 0,5 0,5 МД.137-13 (ВНИИПО, к СП 7.13130.2013), п. 5.1.2, ф. (70)
Шероховатость стального воздуховода, k 0,1 мм МД.137-13 (ВНИИПО, к СП 7.13130.2013), п. 5.1.2
Отвод 90° круглый, ζ 0,35 ВСН 353-86, п. 1.8
Отвод 45° круглый, ζ 0,23 ВСН 353-86, п. 1.8

Местные сопротивления воздуховодов: КМС отводов, тройников, решёток

  • Отвод 90° из звена и двух стаканов: ζ = 0,35; отвод 45° из двух стаканов: ζ = 0,23 (ВСН 353-86, п. 1.7, 1.8).
  • Тройник. Одного числа нет. КМС прохода и ответвления зависит от режима (нагнетание или всасывание), доли расхода в ответвлении Lо/Lс и отношения сечений fо/fс. Берут по таблицам прил. 2 тех же норм и вписывают в поле суммы КМС. Каждый КМС относят к скорости в своей части: проход к проходу, ответвление к ответвлению (ВСН 353-86, прил. 1).
  • Решётка, обратный клапан, шумоглушитель, фильтр. Сопротивление сильно зависит от модели. Изготовитель даёт его графиком в паскалях при расходе, эти паскали и вписывайте.

Сопротивление прямоугольного и гибкого воздуховода

Для короба скорость считают по площади сечения a × b, а трение по эквивалентному диаметру d = 2ab / (a + b) (МД.137-13, ф. 72). Короб 400 × 200 мм даёт 267 мм. Стороны больше 1:4 свод правил не допускает (СП 60.13330.2020, прил. К, п. К.1).

Для гибкого рукава в этих документах числа шероховатости нет. Берите потери по графику изготовителя. Если в паспорте указана эквивалентная шероховатость, выберите в калькуляторе «Другая» и впишите её.

Аэродинамический расчёт воздуховодов вентиляции: пример

Приток в квартиру, последний участок перед решёткой: Ø160 мм, 300 м³/ч, 12 м, три отвода 90° и один 45°. Решётка с обратным клапаном по паспорту 20 Па. Сечение 0,0201 м², скорость 4,14 м/с, Pд = 0,6 × 4,14² = 10,3 Па. Re = 44 506, λ = 0,0237, R = 1,53 Па/м, трение 18,3 Па. Σζ = 3 × 0,35 + 0,23 = 1,28, местные 1,28 × 10,3 = 13,2 Па. Итого 18,3 + 13,2 + 20 = 51,5 Па.

Так считают каждый участок самой нагруженной ветки, включая дальнюю решётку, и складывают. Оборудование выбирают по аэродинамическому расчёту сети (СП 60.13330.2020, п. 7.9.1; по своду правил вашей страны пункт может быть другим). Если считаете ветку в Excel, сверьте одну строку с калькулятором.

Почему вентилятор не тянет

  • Взяли диаметр меньше. На том же расходе Ø125 вместо Ø160 даёт 6,8 м/с вместо 4,1, а Pд вырастает в 2,7 раза.
  • Сложили не ту ветку. Считать надо самую длинную и нагруженную, а не первую от вентилятора.
  • Забыли решётки и клапаны. На коротком участке они бывают больше трения.
  • Длину мерили по стене. Мерьте по оси воздуховода, с отводами.

При очень малой скорости, когда Re ниже 2300, течение ламинарное. Формула Альтшуля на этот режим не рассчитана, калькулятор там не считает.

Что сделать до и после расчёта

До расчёта определите расход по помещениям в калькуляторе воздухообмена. Сумму по ветке перенесите в подбор вентилятора по расходу и давлению. После монтажа замерьте расход у решёток анемометром.

Если вентиляцию монтирует компания, которая ведёт объект в программе RemontCRM, работы в смете и акте разложены по помещениям, а каждый день на объекте подтверждён фото. Расход у решёток сверьте с проектом анемометром, а работу принимайте по чек-листу, а не на глаз.

Частые вопросы

Как рассчитать потери давления в воздуховоде?

Сложите трение по длине и местные сопротивления: Σ(ζ + λ·l/d) × ρv²/2 (МД.137-13, ф. 70), и прибавьте потери решёток и клапанов по паспорту. Ø160 мм, 300 м³/ч, 12 м, три отвода 90° и один 45°, решётка с клапаном 20 Па: 18,3 + 13,2 + 20 = 51,5 Па.

Какая формула потерь давления на трение в воздуховоде?

R = λ/d × ρv²/2, Па/м, где λ = 0,11 × (68/Re + k/d)^0,25 по Альтшулю, для стали k = 0,1 мм (МД.137-13, п. 5.1.2). Для Ø160 мм при 4,14 м/с λ = 0,0237, R = 1,53 Па/м.

Что такое коэффициент местного сопротивления (КМС) и где его взять?

Это доля динамического давления, которую теряет фасонная деталь: потери = ζ × ρv²/2 (МД.137-13, ф. 70). Для круглых отводов 90° и 45° ζ = 0,35 и 0,23 (ВСН 353-86, п. 1.8), для тройников берут таблицы прил. 2 тех же норм, для решёток и клапанов паскали из паспорта.

Какой КМС у отвода 90 градусов и у тройника на проход?

Унифицированный круглый отвод 90° имеет ζ = 0,35, отвод 45° ζ = 0,23 (ВСН 353-86, п. 1.8). Одного числа для тройника нет: КМС прохода и ответвления зависит от доли расхода и отношения сечений, его берут по таблицам прил. 2 тех же норм.

Какое сопротивление у вентиляционной решётки?

Его даёт изготовитель на графике в паскалях при вашем расходе. Эти паскали впишите в поле «Решётки, клапаны, фильтр» калькулятора, они прибавятся к итогу без пересчёта.

Насколько больше потери давления в гибком воздуховоде?

В МД.137-13 и ВСН 353-86 числа для гибкого рукава нет. Берите потери по графику изготовителя, а если в паспорте дана шероховатость, выберите «Другая» и впишите её.

Как рассчитать сопротивление системы вентиляции, чтобы подобрать вентилятор?

Разбейте самую нагруженную ветку на участки с постоянным расходом, посчитайте каждый и сложите. Вентилятор выбирают по аэродинамическому расчёту сети (СП 60.13330.2020, п. 7.9.1), сумму вводите в калькулятор подбора вентилятора.

Какие удельные потери давления на трение допустимы в воздуховоде?

В МД.137-13 и ВСН 353-86 предела в Па/м нет. Ограничивают скорость, а R при ней видно в таблице на странице: Ø160 при 4 м/с теряет 1,43 Па/м, Ø100 при 6 м/с уже 5,41 Па/м.

Что ещё посчитать

Калькулятор посчитал то, что нужно?

Ответ анонимный и не публикуется — по нему мы понимаем, какие калькуляторы доработать.

Калькулятор ремонта

Создайте свою первую смету на открытых данных

Калькулятор ремонта собирает смету целиком: комнаты, работы, объёмы и итог — по ценам, которые портал взял из реальных договоров.

Сколько это будет стоить у вас?
Посчитайте свою квартиру или выберите подрядчика. Бесплатно.

Вы мастер? Как получать заказы

Опишите объект — и подрядчики предложат цену
Запрос увидят компании вашего города, у которых совпадает профиль работ. Бесплатно, занимает минуту.
Оставить заявку →