Аэрация за счет теплового напора

Рассмотрим стену здания с двумя отверстиями 1 и 2 (рис. IX.2.). Пусть температура воздуха внутри помещения больше чем снаружи t_в > t_н, 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)