Номограмма удельных потерь на трение R (Па/м) по расходу L (м³/ч). Восходящие линии — семейство постоянного диаметра «Ø», нисходящие — постоянной скорости «v». Точка — результат расчёта на пересечении своих линий. Давление сетки 101.33 кПа, t 20 °C. Наведите курсор на номограмму — увеличение (лупа).
Справка
Единицы
Расход L — в кубометрах в час (м³/ч); на верхней оси номограммы дублируется в литрах в секунду (л/с = м³/ч ÷ 3,6). Скорость v — в метрах в секунду (м/с). Удельные потери на трение R — в паскалях на метр длины (Па/м). Размеры сечения — в миллиметрах (мм). Давление — в килопаскалях (кПа). Динамическое давление Pд и потери ΔP — в паскалях (Па).
Что считает
Инструмент находит удельные потери на трение R (Па/м) — сколько давления теряет поток на каждом метре прямого участка. По формуле Дарси–Вейсбаха R = λ/dₑ · ρv²/2, где коэффициент трения λ берётся по формуле Альтшуля (учитывает и шероховатость стенок K, и число Рейнольдса Re). Если задать длину участка — покажет потери на трение R·l. К ним можно добавить местные сопротивления (отводы, переходы, решётки, клапаны — задаются коэффициентом ζ) и получить полные потери участка ΔP = R·l + Σζ·Pд. Тройники и расчёт разветвлённой сети — в следующих версиях (см. «Местные сопротивления»).
Скорость, шум и «светофор»
Скорость напрямую влияет на потери (R растёт примерно как квадрат скорости) и на шум. Ориентиры для комфортной вентиляции: магистрали 5–8 м/с, ответвления 3–5 м/с, у решёток в помещении 1,5–3 м/с. Чем тише объект (спальня, кабинет, студия), тем ниже держат скорость. Выберите элемент сети и режим вентиляции — рядом с результатом загорается «светофор» скорости: зелёный — скорость в рекомендуемом диапазоне или ниже (тихо, акустически безопасно); жёлтый — выше рекомендованной, но в пределах шумового предела режима; красный — шумовой предел режима превышен. Готовые пресеты назначения (приток в жильё, вытяжка кухни, магистраль ОВиК, воздухозабор, дымоудаление, промвентиляция) сразу подставляют типовую рекомендуемую скорость и температуру.
Типы воздуховодов
Материал задаёт шероховатость стенок K (мм) — а от неё зависят потери. Гладкий оцинкованный металл и пластик (K ≈ 0,02–0,1 мм) дают минимальное сопротивление; строительные каналы (кирпич, бетон, штукатурка) — заметно больше. Отдельная история — гибкие гофрированные воздуховоды: их шероховатость сильно зависит от того, насколько растянута гофра, и потери в них в разы выше жёстких. Для гибких значение K приближённое — закладывайте запас.
Давление и высота
Потери зависят от плотности воздуха ρ, а она — от давления и температуры. Классическая бумажная номограмма построена для одного режима (обычно 98 кПа, 20 °C). На высоте или при нестандартной температуре воздух реже, и потери меньше — бумага в этом случае завышает. Здесь можно задать фактическое давление (или высоту над морем — пересчёт по ISA), и расчёт учтёт реальную ρ. Именно поэтому при нестандартном давлении появляется пометка «расчёт под фактическое давление» — это точный расчёт, а не «что-то поправили без спроса».
Подбор сечения
Режим «Расход + скорость» решает обратную задачу: по нужному расходу и выбранной (рекомендуемой) скорости инструмент считает требуемую площадь сечения и эквивалентный круглый диаметр, а затем сам подбирает ближайший стандартный диаметр из ряда EN 1506 и показывает для него фактическую скорость, удельные потери R и режим потока. Если эквивалентный диаметр выходит за пределы ряда, инструмент честно сообщит об этом — округлите размер вручную.
Местные сопротивления (фитинги)
Кроме трения по прямым участкам воздух теряет давление на фасонных частях: отводах и коленах, переходах (конфузор/диффузор), решётках и диффузорах, клапанах, зонтах, входах и выходах. В панели «Местные сопротивления» добавьте нужные элементы из каталога и укажите их количество — каждый задан коэффициентом местного сопротивления ζ. Инструмент посчитает местные потери Σ(ζ·Pд), покажет вклад каждого фитинга и сложит их с трением: ΔP = R·l + Σζ·Pд. Тройники и полный расчёт разветвлённой сети (магистраль с ответвлениями, увязка ветвей, подбор вентилятора) — в следующих версиях; такие элементы в каталоге пока помечены как недоступные для расчёта.
Сравнение материалов, сохранение и выгрузка
Панель «Сравнить материалы» считает один и тот же участок сразу по нескольким материалам — наглядно видно, во что обходится «гофра» против жёсткой стали при том же расходе и сечении. Кнопка «Сохранить и получить ссылку» создаёт постоянный пермалинк на расчёт (работает без регистрации), а выгрузка доступна в Excel (.xlsx) и снимком номограммы в PNG или PDF.
Ламинарный и переходный режим
Формула Альтшуля справедлива для турбулентного потока (Re ≥ 4000) — обычного для вентиляции. При очень малой скорости или узком канале поток может стать ламинарным (Re < 2000) или переходным (2000 ≤ Re < 4000) — тогда инструмент выведет предупреждение: результат ориентировочный, применимость формулы ограничена. Проверьте исходные данные — как правило, такие режимы означают заниженную скорость.
Ограничения
Диапазоны расчёта: скорость до 30 м/с, эквивалентный диаметр 50…3000 мм, температура −50…+400 °C, давление 30…110 кПа. Считаются трение прямого участка и местные сопротивления на фасонных частях (ζ). Расчёт целой сети воздуховодов с увязкой ветвей и подбором вентилятора, а также тройники — появятся в следующих версиях.
Чем отличается от бумажной номограммы
Бумажную номограмму читают «по глазу» с наклонных линий — погрешность 5–10 % плюс фиксированные плотность и шероховатость. Здесь λ и R вычисляются точно по Дарси–Вейсбаху и Альтшулю под ваши фактические давление, температуру и материал. Небольшие расхождения с конкретной печатной номограммой нормальны — они в пределах её собственной точности и зависят от заложенных в неё условий (обычно 98 кПа, 20 °C, сталь K = 0,1 мм).