efect de semineu
Această intrare sau secțiune despre subiectul termodinamicii nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Efectul coșului de fum este un fenomen fizic de transport a gazului către exteriorul unei structuri sau a echipamentelor care se bazează pe expansiunea gazelor produse prin încălzirea lor și stabilirea ulterioară a unei diferențe de densitate [1] și presiune între punctul cel mai jos ( unde gazul este încălzit), iar cel mai înalt punct (unde gazul iese spre exterior).
Mulțumită acestuia, este posibil să eliminați reziduurile de ardere produse de un coș de fum sau chiar un coș de fum la exterior prin horn . În sectorul construcțiilor noi vorbim de „ ventilație naturală “ , așa cum este produsă prin simpla convecție naturală , adică nu sunt produse prin rotirea mașini (de exemplu ventilatoare sau compresoare ), așa cum este cazul cu convecție forțată .
Operațiune
Efectul de coș de fum se realizează prin asigurarea unei temperaturi ridicate comunică compartimente, cu un mediu de temperatură mai joasă, situat la o înălțime mai mare. Gazul sau amestecul gazos (de exemplu aer) în interiorul canalului vertical este, prin urmare, într-o stare de temperatură ridicată în partea inferioară a conductei și o temperatură mai scăzută în partea superioară.
Se presupune că inițial gazul este la aceeași temperatură și că pornind de la un anumit moment inițial în partea inferioară a conductei, temperatura este crescută (de exemplu, prin aprinderea unui focar).
Conform legii gazelor ideale , densitatea unui gaz scade pe măsură ce temperatura crește, astfel încât gazul situat în partea de jos a conductei tinde să se miște în sus datorită a forței de flotabilitate . Datorită acestei deplasări, ieșirile de gaze fierbinți din partea superioară a conductei și este înlocuit cu gaz proaspăt care intră din deschiderea din partea inferioară a conductei; acest gaz proaspăt se încălzește după intrarea în conductă și în acest fel mișcarea convectivă a gazului continuă până când sursa de căldură încetează acțiunea sa (de exemplu, până când combustibilul se termină).
Reducerea densității gazului care se încălzește în partea inferioară a conductei este de asemenea asociat cu o creștere a presiunii gazului; de fapt, în partea inferioară a coșului gazul tinde să se extindă, deoarece este la o temperatură ridicată, dar gazul găsit în partea superioară a conductei, fiind la o temperatură mai scăzută, nu este supus acestei variații de densitate, deci împiedică expansiunea gazului care se găsește în continuare în jos, care , din acest motiv crește presiunea suficienta pentru a depăși rezistența furnizată de gazul prezent în partea superioară. Această variație de presiune la capetele conductei pot fi obținute din următoarea formulă:
unde este:
- Este schimbarea AP presiune, măsurată în pascali
- C este o constantă de 0,0342
- a este valoarea presiunii atmosferice, măsurată în pascali
- h este înălțimea conductei verticale, măsurată în metri
- T ext este temperatura absolută în exteriorul conductei, măsurată în grade Kelvin
- T int este temperatura absolută în interiorul conductei, măsurată în grade Kelvin .
Aplicații
Efectul de coș de fum se aplică atât la domiciliu, cât și în sectorul industrial. Acesta este , de fapt , la baza funcționării comune șemineu și industriale coșuri de fum .
Aplicarea efectului de coș în medii rezidențiale pot fi exploatate , datorită unui aranjament special al elementelor arhitecturale (inclusiv corpuri, pereți, deschideri în mansarde și fantele de tavan [2] ) și aduce avantaje considerabile în ceea ce privește reducerea consumului de energie asociate cu sistemele de răcire. [2] Pentru a profita la maximum de acest efect, este de asemenea necesar să se cunoască direcția vânturilor din jurul clădirii. [2]
Riscuri
Creșterea rapidă a curenților de gaze asociate cu efectul de coș de fum ar putea agrava riscul de incendiu într - o clădire, așa cum s- ar putea muta flăcările de-a lungul clădirii , în cazul în care compartimentarii corespunzătoare nu a fost efectuată. Acest comportament a flăcărilor a fost emis ipoteza pentru focul Turnul Grenfell din Londra , [3] , care , printre altele , care nu au respectat reglementările moderne de securitate la incendiu. [3]
