Рассмотрим стену здания с двумя отверстиями 1 и 2 (рис. IX.2.). Пусть температура воздуха внутри помещения больше чем снаружи tв > tн, тогда .
Вследствие неравенства плотностей возникает гравитационный напор, под действием которого через нижнее отверстие наружный воздух будет поступать в помещение, а через верхнее отверстие внутренний воздух будет выходить наружу.
Определим положение нейтральной плоскости. Допустим, что на H1 м от центра первого отверстия внутреннее избыточное давление равно нулю: тогда в плоскости центра этого отверстия внутреннее избыточное давление равно:
Рис. IX.2 Естественный воздухообмен в помещении
. (22.10)
Следовательно, в плоскости первого отверстия давление снаружи будет больше давлений внутри помещения на величину и равно динамическому давлению воздуха в первом отверстии.
, (22.11)
где — коэффициент расхода.
В плоскости центра второго отверстия внутреннее избыточное давление будет равно:
(22.12)
следовательно:
. (22.13)
Разделив почленно уравнение (22.11) на (22.13), получим:
|
|
, (22.14)
но и т.к. G1 = G2 = G = const.
Подставляязначение скоростей и в формулу (22.14) получим
. (22.15)
Если принять равным и , то можно сделать вывод, что нейтральная плоскость находится на расстоянии от отверстий обратно пропорциональному квадратам их площадей.
Если , то ; в этом случае нулевое избыточное давление находится по середине высоты между отверстиями.
Так как Н = Н1 + Н2, то из уравнения (22.15) можно получить
, отсюда
И тогда расстояние от центра верхних проемов до нейтральной зоны, т.е. до плоскости нулевого избыточного давления:
(22.16)