In technological and general ventilation ducts with a given uniformity of intake is often needed to be designed. The calculation of pressure losses in such ducts is complicated by the lack of reliable information about the characteristics of the flows at the inlet to the intake openings and slots. Intensity of air intake through slot openings located on one and two opposite walls of the duct in a series of sequentially placed slots, which determines the presence of a transit air stream passing by the hole is calculated. The slots are perpendicular to the generatrix panel and can be opposite or offset relative to each other. The presence of a stagnant zone formed when the flow is cut off from a sharp edge at the inlet is taken into account. The search for a solution is carried out in the framework of ideal fluid jets theory using the Kirchhoff scheme and Chaplygin method of singularities, as well as by the numerical method using Flow3d software package, where the system of equations of plane turbulent motion was ended with "standard" k-e model. The flow rates of the air entering through the slots were found, depending on their width and value of the transit flow. Dependencies for the attached flow with and without flow separation are obtained. The shape of the free streamline separating the jet and vortex zones, the compression coefficients of the jet are determined. Current flow lines are constructed for different values of the geometric parameters of the duct and the hole. Analytical and numerical calculations showed that the kinematics of currents and values of the attached flow rate are very similar, but the size and shape of the stagnant zone are significantly different. A numerical solution gives more physics of stagnant zone formation. It was found that flow separation reduces the associated flow rate. It was also found that the intensity of absorption is minimal with the opposite order of cracks.

В технологических и общепромышленных вентиляционных каналах с заданной равномерностью забора часто возникает необходимость в проектировании. Расчет потерь давления в таких каналах затруднен отсутствием достоверной информации о характеристиках потоков на входе во впускные отверстия и щели. Рассчитана интенсивность забора воздуха через щелевые отверстия, расположенные на одной и двух противоположных стенках воздуховода в ряду последовательно расположенных щелей, что определяет наличие транзитного воздушного потока, проходящего мимо отверстия. Пазы расположены перпендикулярно образующей панели и могут быть противоположными или смещенными относительно друг друга. Учитывается наличие застойной зоны, образующейся при отсечении потока от острой кромки на входе. Поиск решения осуществляется в рамках теории идеальных струй жидкости с использованием схемы Кирхгофа и метода особенностей Чаплыгина, а также численным методом с использованием программного пакета Flow3d, где система уравнений плоского турбулентного движения завершается "стандартной" моделью К-Е. Были найдены скорости потока воздуха, поступающего через щели, в зависимости от их ширины и величины транзитного потока. Получены зависимости для присоединенного потока с разделением потока и без него. Определены форма свободного обтекания, разделяющего струйную и вихревую зоны, коэффициенты сжатия струи. Линии тока потока строятся для различных значений геометрических параметров канала и отверстия. Аналитические и численные расчеты показали, что кинематика течений и значения присоединенного расхода очень похожи, но размеры и форма застойной зоны существенно различаются. Численное решение дает больше физики образования застойной зоны. Было обнаружено, что разделение потока снижает связанный с ним расход. Также было установлено, что интенсивность поглощения минимальна при противоположном порядке трещин.

• Intake rate through openings in the side wall of the duct
  • 1. Introduction
  • 2. Methods
    • 2.1. Hole on one side of the intake duct wall
    • 2.2. Bilateral arrangement of slotted openings in the duct
  • 3. Results and Discussion
    • 3.1. Hole on one side of the intake duct wall
    • 3.2. Double-sided intake panel element
  • 4. Conclusions

Magazine of Civil Engineering / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2020 г. — Загл. с титул. экрана. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — Текст: электронный

Magazine of Civil Engineering / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. № 2 (94), 2020. — 1 файл (17,6 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-131.pdf>.