Книга «Аэродинамика вентиляции» посвящена аэродинамическим аспектам расчета элементов и систем вентиляции. Рассмотрены законы формирования приточных и тепловых струй, течений вблизи всасывающих отверстий, движения воздушных масс в вентилируемых помещениях. Освещены проблемы расчета вентиляционных сетей, местных систем вентиляции, воздушных завес естественных систем вентиляции жилых зданий.

В книге «Аэродинамика вентиляции» рассмотрены возможные различные подходы к решению задач аэродинамики. Фундаментальный подход состоит в решении системы дифференциальных уравнений, выражающих законы сохранения массы, энергии, количества движения, момента количества движения при заданных граничных условиях. Разные главы, а в некоторых случаях и параграфы, можно читать отдельно, в соответствии с необходимостью.

Книга «Аэродинамика вентиляции» адресуется специалистам, проектирующим системы вентиляции, а также студентам, обучающимся по специальности «теплогазоснабжение и вентиляция», аспирантам и преподавателям.

Предисловие

Теоретическое содержание курса «Вентиляция» составляют законы переноса массы, количества движения и энергии, т. е. законы аэродинамики. На разных стадиях проектирования элементов и систем вентиляции мы рассчитываем поля скоростей, температур, концентраций; потери давления при движении воздуха по трубам, через аппараты; необходимую интенсивность отсосов, воздушных душей, воздушных завес; выбросы в атмосферу и т. п. Поэтому мы должны уметь рассчитывать течения вблизи всасывающих отверстий, динамические и тепловые струйные течения, сложные трубопроводные системы, распространение тепла и примесей в помещениях и атмосфере. Рассмотрению части этих вопросов посвящено настоящее издание. Возможны различные подходы к решению задач аэродинамики. Фундаментальный подход состоит в решении системы дифференциальных уравнений, выражающих законы сохранения массы, энергии, количества движения, момента количества движения при заданных граничных условиях. Сложности решения уравнений турбулентного движения еще недавно казались непреодолимыми. Развитие теории турбулентности и успехи компьютерных технологий в последние десятилетия XX века привели к созданию ряда программ, позволяющих реализовывать численное решение систем уравнений турбулентного движения. Однако внедрение этих программ в повседневную практику проектирования остается проблематичным. Преобразование исходной системы уравнений в приближениях теории пограничного слоя приводит к ее существенному упрощению. Однако и в этом случае нахождение скоростных, температурных и концентрационных полей представляет сложную задачу. Дальнейшее упрощение достигается с помощью интегральных представлений уравнений сохранения, когда последние выполняются не для каждой частицы пограничного слоя, а для течения в целом или для некоторой выделенной части течения. И, наконец, анализ течений становится еще проще, если дополнительно привлекаются экспериментальные сведения. Например, для струйных течений используются условия подобия скоростных, температурных и концентрационных полей. Наиболее простой моделью движения является модель потенциального течения идеальной жидкости. Такого рода течения реализуются, например, при подтекании воздуха к отсосам. Иногда эта модель используется для расчета потоков в помещениях вне зоны струйных течений. В книге, наряду с примерами расчетов аэродинамических систем и устройств, содержатся иллюстрации применения некоторых из описанных моделей. Большой вклад в решение задач аэродинамики вентиляции внесли профессора Абрамович Г. Н., Батурин В. В., Бутаков С. Е., Идельчик И. Е., Гримитлин М. И., Поз М. Я., Талиев В. Н., Шепелев И. А., Эльтерман В. М. Их исследования легли в основу современных методов расчета схем воздухораспределения, местных приточных и вытяжных систем, воздушных завес, аэрации зданий, воздухопроводных систем. Теоретические основы аэродинамики вентиляции наиболее полно изложены в известной книге профессора Талиева В. Н. «Аэродинамика вентиляции», вышедшей в свет тремя изданиями в 1954, 1963 и 1979 годах. Это обстоятельство позволяет не останавливаться на выводе основных уравнений аэродинамики и сосредоточить внимание на способах решения задач, возникающих в практике проектирования вентиляции. Книга не претендует на исчерпывающее изложение затронутых проблем. Напротив, автор стремился подчеркивать недостаточную проработку многих вопросов, указать перспективные направления исследований.