VENTILATION

 

   I. RAPPELS (Cours magistral DUT Génie Civil IUT DE MARNE LA VALLEE)

  1.1 GRANDEURS CARACTERISTIQUES

 1.1.1. AIR SEC

COMPOSITION VOLUMIQUES :

N2 : 78.09 %

O2 : 20.84 %

CO2+CO+SO2+SO3 : 0.03 % (variable ) AIR SEC.

A : 0.93%

* EAU SOLIDE , LIQUIDE, GAZEUSE AIR HUMIDE

* POUSSIERES AIR REEL

Masse Molaire: Mas = 29 g / mol

Masse Volumique r as

r asV = mas RT / Mas

r as = Pas Mas/TR = Pas/287T

Volume Massique Vas

 Volume occupé par 1 Kg d’air sec

Vas=1/r as

Chaleur Massique Cas

 chaleur à fournir à 1 Kg d’air sec pour élever q de 1°c, à Pcte

Cas=D H/masD q = 1Kg/Kg.K

 

Enthalpie Massique has

 enthalpie de 1Kg d’air sec

Has = mas Casq

si H=0 à 0°c : has = Has/ mas =Casq

 

 1.12) Air humide

air humide = air sec théorique + vapeur d’eau

pression partielle

pression d’un gaz s’il était seul dans le Volume du mélange

Loi de DALTON :

Pv = mRT / M P = Pas+Pu

Pvv = mvRT /MV

MV= 18 g/mol

 Pression de vapeur saturante PVS

PV maximum atteinte par l’eau sans ses condenser. ( T fixe )

- si PV < PVS , air non saturé.

- si PV > Pvs , état instable ( air sursaturé )

Les sels dissous modifie PV

 Masse volumique et volume massique de H2O

VV = 1/r V = ( MVPV / RT)-1

 

 Teneur en humidité ( ou humidité spécifique ) r

r = mh/mas

si PV < PVS , mh = mV

et :

r = mV/mas * PV / P-PV

Degré hygrométrique (Humidité relative) Æ

Æ (%) = PV (q ) / PVS(q )

 

Peut être mesuré directement ( hygrométrie )

Masse volumique de l’air humide r

r = r as + r V

r = Mas Pas / RT + MVPV / RT

Volume spécifique de l’air humide v

volume d’air humide contenant 1 Kg d’air sec

v = V /mas = R/Mv[r + Mv/Mas ] T/P

Enthalpie spécifique de l’air humide h

Enthalpie d’un volume d’air humide contenant 1 Kg d’air sec

H = Has+Hv = mas h = mas (has+rhv)

h=Casq + (L+Cvq ) r

 

  1.2 PRESSION DANS UN CONDUIT

 Pression absolue p

Déf :

Pression réelle exercée par l’air sur l’intérieur d’un conduit

 Pression effective pe

déf :

Pression atmosphérique à l’altitude du conduit pa

pe = p+pa

 Pression dynamique

déf :

Pression supplémentaire due à la vitesse de l’air

pd = W²/2 r » MasPas/2R * W²/T

 Pression totale pt

pt= pe+pd

Puissance totale disponible dans la section

P = qV * pt

  1.3 JETS D’AIR

 

TYPES DE JETS

 - axiaux longs : fente rectangulaire a/b³ 10

 - axiaux courts : fente circulaire ou rectangulaire a/b <10

 - radiaux et annulaire

1.3.2 Jets isotherme

 Coefficient de contraction

Facteur d’ouverture

A: section contracté f = A0/Al

A0 :section nette

Al :section libre

cc = A/A0

Dépend de la vitesse de soufflage indépendamment de la géométrie de la bouche

 Vitesse au col Wc

Wc = qv / Cc f Al = qv/A

 Vitesse de souffle

wc = qv / fAl = Cc Wc

 

Zone d’épanouissement ; vitesse sur l’axe (Wm )

 Boucles axiale longues

Wm = WcÖ (22KA0/Xm)

Si Xdard < Xm < X1

X1 = 22Ö A0

 Boucles axiale courtes

Wm = WcÖ A0 /5.9Xmtg a /2

Zone d’épanouissement

a = angle de jet

1.33 Jet non isotherme

Jet horizontal

  Déflexion (Ym) : jet chaud = vers le haut

jet froid = vers le bas

Ym=0.019 q S-q a/wc² Ö (X5m / D0)

q S= température du soufflage

q a= température de l’ambiante

* Même formule que le jet isotherme avec l’axe dévié

Jet vertical

* aucune déflexion, mais ;

jet chaud : ralentissement

jet froid : accélération

Þ portée modifiée

Wm =Wc [ (KÖ A0 / Xm)3 ± 2.7 (q S-q a)/Wc² ]1/3

- jet chaud

+ jet froid

Portée

évalué en prenant Wm = 0

exemple Wm = 0.3 m/s

  

  II. CHARGES ET CONDITIONS A REALISER

  2.1.1. Généralités

But : Maintenir la pureté de l’air

* Air vicié : CO2 , bactérie , particules solides

* Renouvellement : O2­ , CO2¯ Elimination des particules et bactéries

* CO2 : acceptable jusqu’à 7%

en climatisation £ 0.5%

20 à 40 m3/h/personne

  2.1.2. Logement

Soufflage : pièces principales

Reprise : pièces de service. (Humide)

  2.2 Ventilation industrielle

But : évacuer poussières, gaz et composés chimiques toxiques

  2.2.1 Appareils à gaz

Dégagent chaleur, humidité, CO2

* Appareils raccordés

Chaleur ( enthalpie sensibles )

Pas de ventilation particulière

* Appareil non raccordés

Détermination du taux de Co2

® débit de ventilation nécessaire

  2.2. Locaux à pollution particulière (chimique)

* Salles de charge d’accumulateurs

Dégagement de H2 et O2 ou de H2SO4 selon batterie

Petite salle : ventilation par les ouvrants

Grand salle : reprise en bas ou en haut + séparateur d’acide

* Laboratoire

Hotte, sorbonnes 400 à 700 m3/m.h

Salles d’enseignement : + ventilation d’ensemble

  

  2.2.3.GARAGES ET TUNNELS

GARRAGES

Dégagement de CO2 ,CO,S,...

Þ ventilation obligatoire : pour les parking publics ouverts

* Ventilation naturelle :

On perce deux murs opposés S= 150 à 600 cm²/place selon la surface du parking

* Ventilation mécanique :

2 ventilateurs d’extractions de préférence 6 à 12 m3 /h.m² (taux de renouvellement de 5 fois/h

TUNNELS

* Circulation d’air longitudinale ou transversale

* Débit d’air neuf nécessaire

V = VC0TL / CC0adm en m3/h

T = taux horaire de passage

L = longueur en Km

CC0 = 2.10-4 m3 = concentration admissible en C0

VC0 = 0.025 m3/km (voiture) = 0.070 (poids lourds)

* Ventilation naturelle

L< 400m en sens unique

L< 200m en double sens

 

 

 Cours magistral DUT Génie Civil IUT DE MARNE LA VALLEE

 

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