Ein großer Kaminzug gegen zwei kleinere

Ich bin ein Maurer, der sich auf Rumford Fireplaces spezialisiert hat. Ich helfe beim Entwerfen eines Kamins, bei dem Probleme beim Einbau in ein einzelnes 18 "x 18" großes Rauchrohr aufgetreten sind. Also habe ich zwei 13 "x 13" Rohre nebeneinander installiert.
Sie beginnen dicht an der Rauchkammer zusammen mit einer möglichst glatten Verbindungswand. Ich schneide die verbindenden Kaminwände etwa 30 cm von der Schornsteinoberseite entfernt aus, um ein Plenum zu bilden, um Druckschwankungen durch Wind auf einer Seite stärker als auf der anderen zu vermeiden.

Die beiden Rauchrohre sind gleich hoch und lang und von der gleichen Menge Mauerwerk umgeben, um die Temperaturen gleichmäßig zu halten. Sie werden in der Rauchkammer zentriert und ihre Gesamtfläche beträgt 256 , was fast 1/9 der 48 "x 48" Kaminöffnung entspricht, wie von allen Codes gefordert. $in^2$

Mein Maurerlehrer hat vor langer Zeit ein solches Design gebaut, genau wie ich, und ich hatte keine Probleme. In bestimmten Blogs wird mir jedoch mitgeteilt, dass dieses Design Turbulenzen verursachen und den Luftwiderstand verdoppeln wird. Mir wurde auch gesagt, dass ich einen einzelnen 13 "x 20" Kamin mit einer Innenfläche von 192 .$in^2$

Ich glaube, dass die Verbindung meiner Rohre oben und unten Turbulenzen durch Druck- und Strömungsunterschiede verhindert. Und dass eine größere Querschnittsfläche von den kombinierten Abzügen den zusätzlichen Widerstand der zusätzlichen 12 "glatten Fliesenabtrennung leicht kompensieren sollte.

Ich glaube auch, dass in einer Rauchkammer ein intermittierender Wirbel unterhalb der Dämpferschaufel existiert und niemals in den Rauchabzugsbereich aufsteigt, da sich die Strömung vor dem Eintritt in die Rohre und den Trennwandteiler in eine laminare Strömung ändert.

Normalerweise benutze ich keine Doppelabzüge. Ich kann jedoch wirklich nicht sehen, wie zwei Rohre, die an beiden Enden verbunden sind und im kombinierten Bereich größer sind, die Strömung durch Turbulenzen bis zu einem Punkt beeinträchtigen, an dem Sie genug Strömungsverlust sehen würden, um Wirbel in der Strömung zu erzeugen.

Wenn jemand helfen kann, zu überprüfen, ob zwei Rauchrohre in diesem Design ausreichen oder nicht, würde ich es begrüßen.

Um meine Gedanken zusammenzufassen: Ich glaube nicht, dass der Luftstrom durch die Verwendung von zwei Abgasrohren anstelle eines einzelnen Abgasrohrs aufgrund der Verbindung zwischen den beiden Rohren und einer größeren kombinierten Gesamtfläche innerhalb der Rohre negativ beeinflusst wird.

Ich greife dieses Problem unter dem Gesichtspunkt des Gasflusses selbst durch den Schornstein an. Ich schaue mir also an, ob die Verwendung von zwei Entlüftungsöffnungen gegen eine die Strömungsgeschwindigkeit so weit erhöht, dass sie von Natur aus turbulent ist, wie durch die kritische Reynolds-Zahl bestimmt. Dazu mache ich einige Annahmen und Basisberechnungen. Die Quellen, die ich für das meiste verwendet habe, sind:

1. Wie Schornsteine ​​funktionieren : Allgemeine Informationen für meine Ausbildung!
2. Charakterisierung der Schornsteinbedingungen in Wohngebieten für Abgasdurchflussmessungen : Typische Daten.
3. Kritische Reynoldszahl für Newtonsche Strömung in rechteckigen Kanälen : Berechnung der Reynoldszahl.
4. Einfluss von Schornsteinoberteilen auf den Abgasstrom: Korrelation für den Abgasstrom.
5. Rumford Kamine : Informationen zu Rumford Kaminen.

Als erstes habe ich die kritische Reynolds-Zahl für die Strömung auf den beiden verschiedenen Kanälen berechnet. Ich gehe davon aus, dass die Kanäle Zoll für das Quadrat und Zoll für das rechteckige sind . Die Reynolds-Zahl für einen rechteckigen Kanal ist definiert als: wobei der hydraulische Durchmesser ist, die Dichte ist, die Viskosität ist und$11.3\times 11.3$$17.2\times 11.2$

$$Re=\frac{D_{h}\rho<v>}{\mu}$$ $D_h$$\rho$$\mu$$<v>$ist die Durchschnittsgeschwindigkeit des Rauchgases. Die hydraulischen Durchmesser betragen 11,2 und 13,6 Zoll für die quadratischen bzw. rechteckigen Entlüftungsöffnungen. Verwenden von Ref. 3 über den kritischen Reynolds-Zahlen für den laminaren / turbulenten Übergang sind 1688 und 1548 für quadratische bzw. rechteckige Kanäle.

Unter der Annahme, dass ich die Durchflussrate habe, die die kritische Reynolds-Zahl für den rechteckigen Kanal ergibt , dass die Durchflussrate beim Übergang zu den beiden quadratischen Kanälen gleich bleibt und dass Dichte und Viskosität des Rauchgases zwischen den beiden Auswahlmöglichkeiten nicht variieren Der Effekt des Bewegens zu den zwei quadratischen Öffnungen führt dazu, dass eine Reynolds-Zahl von 966 erhalten wird, die niedriger als der kritische Wert für dieses Rohrleitungssystem ist.

Diese Berechnung legt nahe, dass alle Dinge gleich bleiben. Es ist unwahrscheinlich, dass die Strömung aufgrund des Wechsels zu zwei kleineren Entlüftungsöffnungen turbulent wird. Stattdessen sollte das Umschalten auf die beiden quadratischen Kanäle die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Reynolds-Zahl verringern. Dies berücksichtigt jedoch keine anderen Effekte wie die induzierten Störungen aufgrund der Wand zwischen den beiden Kanälen und am Ende des Schornsteins. Obwohl Sie anscheinend Vorkehrungen getroffen haben, um damit umzugehen.

Außerdem habe ich keine Berechnungen durchgeführt, um festzustellen, ob die Durchflussrate tatsächlich gleich bleibt. Ich habe festgestellt, dass in einigen der obigen Referenzen erklärt wird, dass die Durchflussrate unter anderem von der Fläche der Entlüftungsöffnungen abhängt.