ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УГЛОВОЙ КОРРЕКЦИИ ВЕКТОРА ПОТОКА СТРУИ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

В отопительный период температура приточного воздуха ниже, чем в производственных помещениях, охлажденный воздух плотнее. Поступая в теплое помещение, он стремится вниз, и это явление приводит к образованию охлажденных и застойных зон. В статье представлено теоретическое исследование о возможности обеспечения максимальной дальности распространения неизотермической струи приточного воздуха путем угловой коррекции вектора потока на выходе из вентиляционной установки. С опорой на материалы теории бесканального распределения воздуха произведены расчеты и построен график траекторий движения потока приточного воздуха из комбинированной климатической установки с утилизацией теплоты в производственном помещении в интервале наружных температур от +10 до –40°C. С учетом длительности наружных температур построены плоские срезы трехмерного графика с шагом 10°C в диапазоне от +10 до –30°C. Установлено, что максимальная зона обслуживания установки ограничена дальностью распространения струи приточного воздуха, и ее можно увеличить путем изменения направления вектора потока на угол в диапазоне 0…34°. Значение угла наклона вектора потока струи приточного воздух определяется полученной аппроксимационной зависимостью. С учетом регулирования вектора потока дополнена формула М.З. Печатникова для определения дальности распространения ограниченной осесимметричной струи. Проведенные исследования позволили установить зависимости дальности распространения струи приточного воздуха установки от наружной температуры и угла наклона вектора потока, а также теоретический диапазон варьирования угла наклона вектора потока, который составляет 0…34°.

1. Tikhomirov D.A., Trunov S.S., Kuzmichev A.V et al. Energy-efficient thermoelectric unit for microclimate control on cattlebreeding premises. Energy Reports. 2020. 6: 293-305. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.08.052

2. Shatsky V.P., Vysotskaya Zh.V., Gulevsky VA. To the question about work of water-evaporating coolers. Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture. 2009. № 3-4 (3-4): 46-51.

3. Gulevsky V.A., Ryazantsev A.A., Nikulichev A.A. et al. Mathematical modeling of processes of heat and mass transfer in channels of water evaporating coolers. Journal of Physics: Conference Series, 2018; 1015: 032052. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1015/3/032052

4. Ershova I., Vasilyev A., Samarin G. et al. Development of the experimental heat exchanger for obtaining energy from phasetransition water-ice. International Transaction Journal of Engineering, Management and Applied Sciences and Technologies. 2019. Paper ID: 11A02R. https://doi.org/10.14456/ITJEMAST.2020.38

5. Tikhomirov D.A., Dudin S.N., Trunov S.S. et al. Combined electric accumulation unit for air heating. Revista de la Universidad del Zulia, 2019; 10 (27): 168-183.

6. Shatsky V.P., Gulevsky VA., Chesnokov A.S. Joint modelling of heat and mass transfer and aerodynamic processes in evaporative water coolers. Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering. Construction and Architecture, 2012; 3 (15): 26-32.

7. Tikhomirov D., Vasilyev A.N., Budnikov D. et al. Energy-saving automated system for microclimate in agricultural premises with utilization of ventilation air. Wireless Networks, 2020; 26: 4921-4928. https://doi.org/10.1007/s11276-019-01946-3

8. Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Струйная модель притока вентиляционного воздуха из теплоутилизационной установки // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2018. № 2 (84). С. 28-32. https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-2-28-32

9. Кирсанов В.В., Игнаткин И.Ю. Оценка характера распределения приточного воздуха в условиях струйных течений // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2018. № 3 (85). С. 35-41. https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-3-35-41