МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Система стандартов безопасности труда

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ

Методы аэродинамических испытаний

ГОСТ 12.3.018-79

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 5 сентября 1979 г. № 3341 дата введения установлена 01.01.81.

Постановлением Госстандарта от 24.01.86 № 182 снято ограничение срока действия

Настоящий стандарт распространяется на аэродинамические испытания вентиляционных систем зданий и сооружений.

Стандарт устанавливает методы измерений и обработки результатов при проведении испытаний вентиляционных систем и их элементов для определения расходов воздуха и потерь давления.

1. МЕТОД ВЫБОРА ТОЧЕК ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Для измерения давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах (каналах) должны быть выбраны участки с расположением мерных сечений на расстояниях не менее шести гидравлических диаметров D_h, м за местом возмущения потока (отводы, шиберы, диафрагмы и т. п.) и не менее двух гидравлических диаметров перед ним.

При отсутствии прямолинейных участков необходимой длины допускается располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3 : 1 в направлении движения воздуха.

Примечание. Гидравлический диаметр определяется по формуле

где F, м² и П, м, соответственно, площадь и периметр сечения.

1.2. Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте внезапного расширения или сужения потока. При этом размер мерного сечения принимают соответствующим наименьшему сечению канала.

1.3. Координаты точек измерений давлений и скоростей, а также количество точек определяются формой и размерами мерного сечения по черт. 1 и 2. Максимальное отклонение координат точек измерений от указанных на чертежах не должно превышать ±10 %. Количество измерений в каждой точке должно быть не менее трех.

1.4. При использовании анемометров время измерения в каждой точке должно быть не менее 10 с.

Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах цилиндрического сечения

Черт. 1

Координаты точек измерения давлений и скоростей в воздуховодах прямоугольного сечения

Черт. 2

Основные размеры приемной части комбинированного приемника давления

_____________
* Диаметр d не должен превышать 8 % внутреннего диаметра круглого или ширины (по внутреннему обмеру) прямоугольного воздуховода.

Черт. 3

Основные размеры приемной части приемника полного давления

_____________
* Диаметр d не должен превышать 8 % внутреннего диаметра круглого или ширины (по внутреннему обмеру) прямоугольного воздуховода.

Черт. 4

2. АППАРАТУРА

2.1. Для аэродинамических испытаний вентиляционных систем должна применяться следующая аппаратура:

а) комбинированный приемник давления - для измерения динамических давлений потока при скоростях движения воздуха более 5 м/с и статических давлений в установившихся потоках (черт. 3);

б) приемник полного давления - для измерения полных давлений потока при скоростях движения воздуха более 5 м/с (черт. 4);

в) дифференциальные манометры класса точности от 0,5 до 1,0 по ГОСТ 18140-84 и тягомеры по ГОСТ 2405-88 - для регистрации перепадов давлений;

г) анемометры по ГОСТ 6376-74 и термоанемометры - для измерения скоростей воздуха менее 5 м/с;

д) барометры класса точности не ниже 1,0 - для измерения давления в окружающей среде;

е) ртутные термометры класса точности не ниже 1,0 по ГОСТ 13646-68 и термопары - для измерения температуры воздуха;

ж) психрометры класса точности не ниже 1,0 по ТУ 25.1607.054-85 и психрометрические термометры по ГОСТ 112-78 - для измерения влажности воздуха.

Примечание. При измерениях скоростей воздуха, превышающих 5 м/с в потоках, где затруднено применение приемников давления, допускается использовать анемометры по ГОСТ 6376-74 и термоанемометры.

2.2. Конструкции приборов, применяемых для измерения скоростей и давлений запыленных потоков, должны позволятьих очистку от пыли в процессе эксплуатации.

2.3. Для проведения аэродинамических испытаний в пожаровзрывоопасных производствах должны применяться приборы, соответствующие категории и группе производственных помещений.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Перед испытаниями должна быть составлена программа испытаний с указанием цели, режимов работы оборудования и условий проведения испытаний.

3.2. Вентиляционные системы и их элементы должны быть проверены и обнаруженные дефекты устранены.

3.3. Показывающие приборы (дифференциальные манометры, психрометры, барометры и др.), а также коммуникации к ним следует располагать таким образом, чтобы исключить воздействие на них потоков воздуха, вибраций, конвективного и лучистого тепла, влияющих на показания приборов.

3.4. Подготовку приборов к испытаниям необходимо проводить в соответствии с паспортами приборов и действующими инструкциями по их эксплуатации.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Испытания следует проводить не ранеечем через 15 мин после пуска вентиляционного агрегата.

4.2. При испытаниях, в зависимости от программы, измеряют:

барометрическое давление окружающей воздушной среды В_а, кПа (кгс/см²);

температуру перемещаемого воздуха по сухому и влажному термометру, соответственно, t и fj , °С;

температуру воздуха в рабочей зоне помещения t_a, ° С;

динамическое давление потока воздуха в точке мерного сечения р_di, кПа (кгс/м²);

статическое давление воздуха в точке мерного сечения р_si, кПа (кгс/м²);

полное давление воздуха в точке мерного сечения р_i, кПа (кгс/м²);

время перемещения анемометра по площади мерного сечения t , с;

число делений счетного механизма оборотов механического анемометра за время t обвода сечения n.

Примечания:

1. Измерения статического или полного давлений производят при определении давления, развиваемого вентилятором, и потерь давления в вентиляционной сети или на ее участке.
2. Значение полного (p, кПа, кгс/м²) и статического (p_s, кПа, кгс/м²) давлений представляют собой соответствующие перепады полных и статических давлений потока с барометрическим давлением окружающей среды. Перепад считается положительным, если соответствующее значение превышает давление окружающей среды, в противном случае p и p_s - отрицательны.

4.3. При измерении давлений и скоростей потока в воздуховодах и расположении мерного сечения на прямолинейном участке длиной не менее 8D_h допускается проводить измерения статического давления потока воздуха и в отдельных точках сечения - полного давления комбинированным приемником давления.

4.4. Зазоры между измерительными приборами и отверстиями, через которые они вводятся в закрытые каналы, должны быть уплотнены во время испытаний, а отверстия закрыты после проведения испытаний.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. На основе величин, измеренных в соответствии с программой, определяют:

относительную влажность перемещаемого воздуха j , %;

плотность перемещаемого воздуха r , кг/м³ (кгсЧс²/м³);

скорости движения воздуха n , м/с;

расход воздуха L, м³/с;

потери полного давления в вентиляционной сети или в отдельных ее элементах Dр, кПа (кгс/м²);

коэффициент потерь давления вентиляционной сети или ее элемента x.

5.2. Относительную влажность перемещаемого воздуха определяют по показаниям сухого и влажного термометров в соответствии с паспортом прибора.

5.3. Плотность перемещаемого воздуха определяют по формуле

где рў - статическое или полное давление потока, измеренное комбинированным приемником давления или приемником полного давления в одной из точек мерного сечения;

Kj - коэффициент, зависящий от температуры и влажности перемещаемого воздуха. Значение Kj определяется по табл. 1.

Зависимость коэффициента Kj от температуры и влажности перемещаемого воздуха

Таблица 1

5.4. Динамическое давление р_d кПа (кгс/м²) средней скорости движения воздуха определяют по измеренным в z точках (черт. 1 или 2) комбинированным приемником давления величинам динамических давлении р_di по формуле

5.5. Скорость движения воздуха n _i, м/с в точке мерного сечения по измерениям динамического давления р_di определяют согласно формуле

5.6. Среднюю скорость движения воздуха n _m, м/с, в мерном сечении по измерениям динамического давления в z точках (по черт. 1 или 2) определяют по формуле

5.7. При измерениях анемометрами скорость движения воздуха в отдельных точках мерного сечения определяют по показаниям прибора n и графику индивидуальной тарировки прибора n (n); при этом среднюю скорость движения воздуха n _m определяют по формуле

5.8. Объемный расход L, м³/с, воздуха определяют по формуле

L=F·n _m.

5.9. Статическое давление р_s потока в мерном сечении определяют по следующим формулам:

а) при измерениях полных и динамических давлений

б) при измерениях статических давлений

в) при измерениях скоростей потока и полных давлений.

5.10. Полное давление р потока в мерном сечении рассчитывают по формулам

или

5.11. Потери полного давления элемента сети определяют по формуле

D

где р₁ и р₂ - полные давления, определенные по п. 5.10, в мерных сечениях 1 и 2, расположенных, соответственно, на входе в элемент и на выходе изнего.

5.12. Потери полного давления элемента сети, расположенного на входе в сеть, определяют по формуле

D

5.13. Потери полного давления элемента сети, расположенного на выходе из сети, определяют по формуле

D

5.14. Коэффициент потерь давления элементов сети определяют по формуле

где р_d - динамическое давление (по п. 5.4) в мерном сечении, выбранном в качестве характерного.

5.15. Динамическое давление р_dv, кПа (кгс/м²), вентилятора определяют по формуле

где Fn - площадь выходного отверстия вентилятора.

5.16. Статическое давление p_sv, кПа (кгс/м²), вентилятора определяют по формуле

p_sv = p_s2 - p_s1 - p_d1,

где р_s1и р_s2 - соответственно статические давления в мерных сечениях 1 и 2 перед и за вентилятором, определенные по п. 5.9;

р_d1 - динамическое давление в мерном сечении 1, на входе в вентилятор, определенное по п. 5.4.

5.17. Полное давление вентилятора p_v, кПа (кгс/м²), равно суммарным потерям Dр_е сети и определяется по формуле

p_v = p₂ - p₁.

Примечание. Безразмерные параметры, характеризующие аэродинамические свойства собственно вентилятора (его коэффициенты полного y_v, статического y_s и динамического j_dv давлений, а также коэффициентрасхода воздуха j_v) определяют, если это предусмотрено программой испытаний, по формулам, приведенным в ГОСТ 10921-90.

5.18. В случаях, предусмотренных программой испытаний, производят расчет предельной погрешности определения расхода воздуха по результатам измерений. Порядок расчета при измерениях пневмометрическим насадком в сочетании с дифференциальным манометром дан в рекомендуемом приложении.

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. При проведении аэродинамических испытаний вентиляционных систем должны соблюдаться требования безопасности согласно ГОСТ 12.4.021-75.

6.2. Проведение аэродинамических испытаний не должно ухудшать проветривание и приводить к скоплению взрывоопасной концентрации газов.

ПРИЛОЖЕНИЕ
(Рекомендуемое)

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА КОМБИНИРОВАННЫМ ПРИЕМНИКОМ ДАВЛЕНИЯ В СОЧЕТАНИИ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ МАНОМЕТРОМ

Из уравнений пп. 4.3-4.8 следует:

При этом предельная относительная погрешность определения расхода воздуха в процентах выражается следующей формулой:

d

где s_L - среднеквадратичная относительная погрешность, обусловленная неточностью измерений в процессе испытаний;

d j - предельная, относительная погрешность определения расхода воздуха, связанная с неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении; величины d j даны в табл. 1 настоящего приложения. Величина s_L представляется в виде:

где s _D - среднеквадратичная погрешность определения размеров мерного сечения, зависящая от гидравлического диаметра воздуховода; при 100 мм Ј D_hЈ 300 мм величина s _D = ± 3 %, при D_h > 300 мм s_D = ± 2 %;

s_p, s_B, s_t - среднеквадратичные погрешности измерений, соответственно, динамического давления Р_d потока, барометрического давления B_a, температуры t потока, величины s_p, s_B, s_t даны в табл. 2 настоящего приложения.

Пользуясь табл. 1 и 2 и приведенными формулами вычисляют предельную погрешность определения расхода воздуха.

Таблица 1 Предельная относительная погрешность d j , вызванная неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении

Таблица 2 Среднеквадратичные погрешности s _p, s _B, s _t показаний приборов

Пример. Мерное сечение расположено на расстоянии 3-х диаметров за коленом воздуховода диаметром 300мм (т. е. s _D = ± 3 %). Измерения производят комбинированным приемником давления в 8-ми точках мерного сечения (т. е. по табл. 1 d j = ± 10 %). Класс точности приборов (дифманометр, барометр, термометр) - 1,0. Отсчеты по всем приборам производятся, примерно, в середине шкалы, т. е. по табл. 2, s _p = s _B = s _t = ± 1,0 %. Предельная относительная погрешность измерения расхода воздуха составит: