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20008) ダクトの抵抗計算 デフェンソル 19/10/10(木) 9:54
20013) Re:ダクトの抵抗計算 masa 19/10/12(土) 11:14 [NEW]
20017) Re:ダクトの抵抗計算 デフェンソル 19/10/15(火) 18:37 [NEW]
20018) Re:ダクトの抵抗計算 masa 19/10/16(水) 0:28 [NEW]
20019) Re:ダクトの抵抗計算 デフェンソル 19/10/16(水) 15:29 [NEW]

20008) ダクトの抵抗計算
 デフェンソル  - 19/10/10(木) 9:54 -
  
空調ダクトの計算について茶本を元に勉強している者です。

「H30年版建築設備設計計算書作成の手引」のp282のダクトの抵抗計算について自分なりに計算をしてみるのですが計算結果が合わない箇所があり(具体的には風速と動圧が合いません。)、ご存じの方が居ればご教授ください。考え方や計算に間違い等あれば指摘頂ければありがたいです。(計算は長いので計算書のA~B区間のみとします。)

[A~B区間]
@吸込ガラリGVS-400W*1100H(風量3,130m3/h 開口率70%)→A急縮小〜ダクト(400*400)→Bベンド、VDなど経由→C急拡大〜チャンバー(1500W*2000H)に接続。

以下、茶本に倣い順番に計算。
@「吸込口」
風速=3130÷(0.4*1.1*0.7)*1/3600≒2.82m/s (*茶本は2.9m/s)
動圧=2.82*2.82*1.2/2≒4.77Pa (*茶本は5.0Pa・・・2.9m/s計算なら正しい)
局部抵抗係数ζは「ルーバー」で算出。A0/A=0.7(開口率70%)ゆえに抵抗係数ζ=2.1 (*茶本も2.1 :OK)

A「急縮小(長方形急縮小)」
局部抵抗係数ζ・・・A1=0.44(0.4*1.1),A2=0.16(0.4*0.4),A1/A2=2.75よりζ=0.26? (*茶本はζ0.26 局部抵抗係数の表より近い値であるA1/A2=2として係数を選択?)

B「ダクト」
風速=3130÷(0.4*0.4)*1/3600≒5.43m/s (*茶本は6.0m/s・・・なぜ?)
動圧=5.43*5.43*1.2/2≒17.6Pa (*茶本は21.6Pa・・・6.0m/s計算なら正しい)

C「ベンド(長方形90°ベンド、R=400)」
局部抵抗係数ζ・・・R/W=1(0.4/0.4),H/W=1(0.4/0.4)より0.21 (*茶本も0.21 :OK)

D「VD(対向翼θ=0)」
局部抵抗係数ζ・・・対向翼 θ=0より ζ=0.52(*茶本も0.52 :OK)

E「急拡大」
局部抵抗係数ζ・・・A1=3(1.5*2.0),A2=0.16(0.4*0.4),A1/A2≒0.05よりζ=0.98(*茶本はζ0.98 近い値であるA1/A2=0.06の係数を選択?)

以上が計算結果です。局部抵抗係数ζは細かく値が刻まれているわけでもないので(計算式ではなく実験結果により得た値?)、近い値から算出しているものと考えていますが、風速と動圧に関しては計算結果が合わない理由がまったく分かりません。
引用あり
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20013) Re:ダクトの抵抗計算
[NEW]  masa E-MAIL  - 19/10/12(土) 11:14 -
  
「H30年版建築設備設計計算書作成の手引」では、角ダクトの風速は、相当直径の円形ダクトの風速になっています。
したがって、角ダクトで計算した風速より、早い風速で表示しています。
直管ダクトの場合は、摩擦損失係数は円形ダクトの計算式で算出しているので、これで良いわけですが、局部損失係数の場合は、局部損失係数の動圧をどの数値で出すのかで違ってきます。
局部損失係数が、円形ダクト基準であれば、動圧を円形ダクト換算で算出しても良い事になりますが、そこら辺の解説はありませんね。
引用あり
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20017) Re:ダクトの抵抗計算
[NEW]  デフェンソル  - 19/10/15(火) 18:37 -
  
masa様

お返事遅れました。
ありがとうございます。

>「H30年版建築設備設計計算書作成の手引」では、角ダクトの風速は、相当直径の円形ダクトの風速になっています。
>したがって、角ダクトで計算した風速より、早い風速で表示しています。

相当直径に直しても計算結果が合わなかったのですが(excelによる計算式が間違っていなければ・・。)、手元にあった「H27年版建築設備設計計算書作成の手引」では確かにそのようになっていました。(*H30年版はダクトルートや付属品が一緒で設計風量が変更されているにも関わらず修正されていないようでした。)

「A-B区間」
*H27年版 ダクト 風量3,270m3/h ダクト寸法400W*400H→相当直径≒0.437
風速=3,270/π(0.437/2)^2*1/3600≒6.05m/s (茶本 6.0m/s)

*H30年版 ダクト 風量3,130m3/h ダクト寸法400W*400H→相当直径≒0.437
風速=3,130/π(0.437/2)^2*1/3600≒5.79m/s (茶本 6.0m/s) 

>直管ダクトの場合は、摩擦損失係数は円形ダクトの計算式で算出しているので、これで良いわけですが、局部損失係数の場合は、局部損失係数の動圧をどの数値で出すのかで違ってきます。
>局部損失係数が、円形ダクト基準であれば、動圧を円形ダクト換算で算出しても良い事になりますが、そこら辺の解説はありませんね。

たしかにそうですね。個人的には、局部抵抗係数が例えば「急縮小」や「急拡大」について円形や長方形に分類してある(実験をそのように行った?)ことを考えれば、実際のダクトの形状と寸法に合わせて算出するのが理に適っているような気がしますが、しかし計算書ではそのまま円形ダクト基準での計算になっているように見受けられます。おっしゃる通り、茶本ではそのあたりの解説が為されていないように思われます。このあたり実際どのように取り扱ったら良いのでしょうか?
仮に円形ダクトで換算して算出するのが正だとしても、茶本で書かれていないことを計算書に書かれたら数字の根拠が分からず、見るほうも困ると思うのですけどね。(今まさに自分が困っているわけですが・・苦笑)
引用あり
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20018) Re:ダクトの抵抗計算
[NEW]  masa E-MAIL  - 19/10/16(水) 0:28 -
  
その部分は、確かに誤植かもしれません。(正誤表で記載されるでしょう)
一応、講習会などでは、あくまで計算例であって、「建築設備設計基準」で規定されている内容以外は、参考として記載されているので、設計者が判断して、計算根拠を提示する事になっていると説明しています。
引用元を調べて、根拠の数値を確認して、その内容で計算する事は、問題無いはずですが、官公庁の場合は、監督員の判断もあるので、その都度、確認する必要があります。
動圧(その根拠となる風速)が大きめに算出されている場合は、安全側であるので、その数値で算出しても、機器能力が大きくなるので、選定に問題はありませんが、過大設計と言えば、過大になる場合もあるとは思います。
引用あり
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20019) Re:ダクトの抵抗計算
[NEW]  デフェンソル  - 19/10/16(水) 15:29 -
  
masa様

ありがとうございます。
いろいろと参考になります。

一つ前のレスで局部の圧力損失の動圧をどの値で出すかというのがありましたが、前言撤回させて頂いて、設計上は角ダクトの場合、相当直径に換算した値で動圧(速度圧)を出した方が良いのではないかと思い直しました。

というのも、あくまで自分の理解が正しければですが、角ダクトを円形ダクトに換算する理由が、ダクトの断面を見たときに角ダクトの4隅が実際の空気の流路として機能しないため、相当直径に換算している(=実際の流路の近似的な形状を算出している)ということから考えると、角ダクト内を流れる風速は相当直径に換算した断面積から算出した値に近くなるはずで、その経路上にある局部による損失もそのまま相当直径に換算した断面積から算出した風速から算出するのが、自然かなと思いました。
引用あり
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