Вентиляція-методологія

v71Повітряна маса в обмеженому просторі приміщення знаходиться в стані рухливості, пояснюється це наявністю струменів природної  і вимушеної конвекції. За допомогою цих конвекційних переміщень відбувається пересування і поширення газів, пилу, парів, тепла. Поля струменів мають певні параметри швидкостей і температурні характеристики, забруднення високодисперсними включеннями, не є ізольованими, ці поля повітряних потоків знаходяться в постійній взаємодії один з одним.

Повітряна маса в приміщенні є своєрідним комплексом  різнорідних і схожих і що важливо взаємозалежних процесів. Делокалізація тепла, рухливість повітряного басейну, підпорядковується загальним законом збереження і перетворення енергії. Рівняння для вирішення заданих завдань, представлені відомими диференційними рівняннями: 1) рівняння безперервності, 2) рівняння руху, 3) рівняння теплопровідності або перенесення речовини, як варіант властивостей речовини, 4) рівняння теплообміну на кордоні теплого тіла і рідини. Перераховані рівняння широко вживані при вирішенні дуже широкого кола завдань, можливі варіанти використання: рух повітря в атмосфері, рух води в річці …

v72Для конкретизації завдання, є необхідною визначення умов однозначності або крайових умов -значення шуканих функцій, які відомі заздалегідь і дозволять визначити єдино правильне рішення диференційного рівняння. Застосування математичного аналізу в рішенні вентиляційних технічних завдань обмежується визначенням таких крайових умови, позначенням цих завдань, тому рішення диференційних рівнянь в багатьох епізодах поки не є можливим. Не можливість або при великій складності визначення подібних умов для аналітичного рішення, найчастіше використовують експериментальний метод. Залежно від приватних ситуацій, в деяких випадках виходить провести експеримент в натуральних умовах, при неможливості експеримент проводять на моделях. Експерименти на моделях змушують відтворювати аеродинамічні, теплові, газові явища, гущавину всього явища, комбінуються. Для визначення якими будуть швидкості потоків, температура повітря, концентрацій. У свою чергу метод лабораторного експерименту дозволяє створювати і вивчати установки яких ще немає виконаних в натурі. Експериментальний метод на моделях дозволяє виділити певний фактор з сукупних, і простежити його вплив на повітряний простір тривалий час; отримати можливість вивчити швидкоплинні явища не помітні під час проведення експерименту на натурі. Вартість проведення досліджень на моделях в лабораторіях істотно нижче подібних досліджень на реальному об’єкті. Після отримання результатів не залежно від типу досліджень вивчають конкретний фактор і звівши результати, можливо отримати підставу для проведення подальших досліджень подібних явищ.

v73Прийнято вважати закономірним підсумки одиничного експерименту поширювати на подібні або родинні чинники. Теорія подібності дозволяє обгрунтувати і систематизувати перенесення результуючих даних на схожі явища. Розділяється теорія подібності на: 1) геометрична подібність, 2) механічна, 3) теплова подоба. Геометрична подібність, має на увазі рівність кутів, і пропорційність аналогічних сторін на схожі геометричні фігури. Механічна подібність представляє розділ порівнюючий кінематичні і динамічні подібності. При кінематичній подібностіі зіставляються пропорції швидкостей двох сусідніх потоків, при динамічній подібності порівнюють динамічні сили, що викликають подібні рухи. При теплових  температурах передбачається наявність схожих в теплових характеристиках родинних явищ і факторів. Подібності характеризуються наступним: 1) подібні явища однаково оцінюють критерії подібності, 2) будь-які змінні величини між подібними явищами можуть бути представлені як залежності між критеріями подібності, 3) подібними визнаються ті явища, в яких враховані однакові умови однозначності, а критерії складені з чисельно однакових умов однозначності.

Теорія подібності позначає проведення обчислювальних заходів всіх величин, що  відповідають критеріям подібності, а результати експерименту обробляють в умовах подібності і залежності представлені у вигляді критеріальних рівнянь. Результати одиничного експерименту можна поширити на схожості, в яких умови однозначності аналогічні і виділені визначають критерії (складені зі значень, що входять в умови однозначності) чисельно-однаково. Умови однозначності, обов’язкові для реконструкції на моделі є; 1) геометрична форма і внутрішня, і зовнішня, 2) відтворення умов на притоки повітря, тобто розташування і форма вхідних отворів і відповідних каналів повітряних, 3) аналогічні умови потрібно дотримати і на виході повітря, що видаляється, 4) фізичні параметри повітря: щільність, вологість, теплопровідність, теплоємність, 5) розміщення джерел тепла, вологи, парів і газів: форма, температура, потужність, 6) джерела охолодження.