Полное давление вентилятора это: Что такое напор вентилятора и от чего он зависит?

Содержание

Что такое напор вентилятора и от чего он зависит?

Напор – это одна из основных характеристик вентилятора, которая показывает, как изменяется давление потока воздуха до и после вентилятора. Именно за счёт этого давления воздух «проталкивается» через сеть воздуховодов, повороты, тройники, решетки и другое вентиляционное оборудование.

Различают статический, динамический и полный напоры вентилятора.

После вентилятора воздух имеет более высокое давление, чем до вентилятора. Разность давлений воздуха – это и есть статический напор вентилятора (статическое давление вентилятора).

Кроме того, после вентилятора воздух приобретает некоторую скорость движения – так называемый скоростной напор. Если на пути воздуха поставить стенку, то, очевидно, достигнув стенки, воздух остановится, при этом слегка сжавшись. Возле стенки кинетическая энергия воздуха (скорость) превратится в потенциальную энергию (давление). Именно этот прирост давления и есть скоростной напор вентилятора. Иными словами, динамическое давление вентилятора – это давление, которое мог бы иметь движущийся поток воздуха, если его внезапно остановить.

Полное давление вентилятора – суть сумма статического и динамического давлений вентилятора.

Давление (напор) вентилятора зависит от его конструктива. Наименее напорными являются осевые вентиляторы. Их напор измеряется единицами и десятками паскалей.

Средненапорные вентиляторы – как правило, вентиляторы радиального и центробежного типов. Такие вентиляторы «выдают» сотни паскалей. Именно такие вентиляторы чаще всего применяются в общеобменных системах вентиляции.

Вентиляторы высокого давления создают напор, измеряемый тысячами паскалей. Такие вентиляторы используются в промышленных системах вентиляции для прокачки воздуха через длинные воздуховоды, применяются в качестве дымососов, а также для надува при сжигании топлива.

Несколько иная классификация вентиляторов принята в канальных кондиционерах. Канальные кондиционеры также бывают низкого, среднего и высокого давления. Чем выше напор кондиционера, тем более разветвленную сеть воздуховодов можно к нему подсоединить.

К низконапорным кондиционерам подсоединять воздуховоды не рекомендуется.

Они комплектуются всасывающими и нагнетательными адаптерами, которые имеют отверстия для всасывания и нагнетания воздуха. Средненапорные канальные кондиционеры предусматривают подключение воздуховодов средней длины. Обычно речь идёт о рукавах длиной по нескольку метров. Наконец, высоконапорные канальные кондиционеры способны прокачивать воздух на 10 и более метров.

Mir-klimata.info

Полное давление — вентилятор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Полное давление — вентилятор

Cтраница 1


Полное давление вентилятора при испытании в камере всасывания определяется путем суммирования измеренного статического давления с динамическим давлением, вычисленным по средней скорости в выходном отверстии вентилятора.  [2]

Полное давление вентилятора при испытании в нагнетательном трубопроводе определяется путем суммирования измеренного на выходе полного давления с потерей в самом трубопроводе.  [4]

Полное давление вентилятора Р представляет собой разность абсолютных полных давлений потока при выходе из вентилятора и. Полное давление равно сумме статического Рст и динамического Рдан давлений.  [5]

Полное давление вентилятора, которое представляет собой величину повышения давления между всасывающим и выхлопным отверстиями вентилятора.  [6]

Определив мощность и полное давление вентилятора при различных расходах, строят его аэродинамическую характеристику.  [7]

В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети. Если вентилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Др ( 2) с характеристикой psti ( Q) статического давления вентилятора В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора.  [9]

Определив мощность и полное давление вентилятора при различных расходах, строят его аэродинамическую характеристику.  [10]

Этому расходу соответствует

полное давление вентиляторов PDAAPrA 400 Па.  [11]

Измеряется подача и полное давление вентилятора кондиционера. Полученные значения сравнивают с результатами испытания вентилятора при работе кондиционера на одном наружном воздухе.  [13]

Вычитая в трех точках из полного давления вентилятора на рассматриваемом режиме величины потерь давления в элементах установки, получим три точки ( точки /, / /, / / / рис. 1.20), по которым строим интересующую нас характеристику.  [14]

Статическое давление вентилятора, которое представляет собой полное давление вентилятора за вычетом скоростного напора.  [15]

Страницы:      1    2    3

Статическое давление — вентилятор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Статическое давление — вентилятор

Cтраница 1

Статическое давление вентилятора, которое представляет собой полное давление вентилятора за вычетом скоростного напора.  [1]

Статическое давление вентилятора определяется как разность полного давления Яп и динамического давления Янд в нагнетательном патрубке вентилятора.  [2]

Роль статического давления вентилятора довольно значительна и при принятом в настоящее время способе подбора вентилятора по полному давлению об этом забывать не следует. Особенно большое значение это имеет при расчете вентиляционной сети, состоящей только из всасывающей ветви: подсчитывать сопротивление всасывающей ветви и по этой величине подбирать вентилятор, забывая о динамическом давлении на выходе из вентилятора, которое, кстати говоря, может быть весьма значительным, недопустимо.  [3]

Таким образом, статическое давление вентилятора, работающего в вентиляционной сети, расходуется на преодоление суммарных потерь давления в сети за вычетом разности между динамическим давлением на выходе воздуха из вентилятора и динамическим давлением на выходе воздуха из сети.  [4]

Таким образом, статическое давление вентилятора, работающего в вентиляционной сети, расходуется на преодоление сопротивления сети за вычетом разности между динамическим давлением на выходе воздуха из вентилятора и динамическим давлением на выходе воздуха из сети.  [5]

В первом приближении задают статическое давление вентилятора.  [6]

Рассмотрим, на что расходуется статическое давление вентилятора, работающего в сети при отсутствии в ней объемов всасывания и нагнетания.  [7]

Поскольку при этом pdv йвых, psv — hBC, т.е. статическое давление вентилятора равно сопротивлению сети.  [8]

Коэффициент рабочей ( условно) производительности Qp, определяемый абсциссой точки пересечения характеристики статического давления вентилятора и кривой аэродинамического сопротивления электрической машины.  [9]

Если вентилятор подобран правильно, то сопротивление системы изменяется пропорционально квадрату расхода воздуха ( см. рис. 20 — 5), а статическое давление вентилятора приблизительно обратно пропорционально изменению расхода воздуха, что значительно сдерживает тенденцию как к повышению расхода воздуха, так и увеличению нагрузки электродвигателя. Это в свою очередь указывает на нецелесообразность установки электродвигателя с большим запасом. Кроме того, электродвигатели обычно работают более экономично, когда они полностью загружены. Так как расход мощности изменяется пропорционально кубу числа оборотов, для электродвигателя требуется небольшой пусковой момент.  [11]

При наличии нагнетательной сети динамическое давление всегда учитывается, и поэтому роль статического давления просто не проявляется в явном виде. Если же вентиляционная система смонтирована без соответствия с ее расчетом, то значение статического давления вентилятора сразу обнаружится.  [12]

В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети. Если вентилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Др ( 2) с характеристикой psti ( Q) статического давления вентилятора

В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора.  [14]

Такая диаграмма позволяет определить размеры и частоту вращения вентилятора выбранного типа без проведения каких-либо дополнительных расчетов. Для этого по заданным значениям производительности Q и полного давления рс на диаграмме отмечают точку, соответствующую рабочему режиму вентилятора. Определяют ближайшую к этой точке кривую р0 ( У), по привязной точке которой устанавливают диаметр и частоту вращения вентилятора. Диаграммой нельзя пользоваться, если задано не полное, а статическое давление вентилятора и если рабочий режим вентилятора находится вне рабочего участка характеристики.  [15]

Страницы:      1    2

Полное давление вентилятора, работающего в сети

    Испытания вентиляторов в условиях эксплуатации проводят с целью определения соответствия характеристики вентилятора сети, в которой он работает. Подобные испытания обычно заключаются в измерении расхода воздуха (производительности) и полного давления, развиваемого вентилятором. 
[c.321]

    Перекрывая с помощью шиберной заслонки сечение потока воздуха в воздуховоде, определяем 1) расход воздуха в вентиляционной сети 2) основные параметры работы вентилятора (полное давление, затраченную мощность, частоту вращения рабочего колеса). Испытания проводятся на четырех-пяти режимах (для более точного построения характеристики затраченной мощности). [c.324]


    При проектировании вентиляционной системы, имеющей два или несколько вентиляторов, включенных в одну сеть, одной из задач является определение равновесного состояния системы, а следовательно, и режима работы каждого из вентиляторов. Поскольку характеристика давления вентилятора сложна и обычно задана графически в виде кривой р(Ь), то наиболее простым способом анализа оказывается графический, для которого используют характеристики полного давления вентиляторов. [c.312]

    Исправность работающего в сети вентилятора устанавливается сопоставлением его фактических эксплуатационных параметров (расхода, развиваемого напора и потребляемой мощности) с паспортными. Если это сопоставление показывает недопустимые расхождения, то сначала проверяют работу вентилятора отдельно от сети замером полного давления. При этом замеренное давление Рз пересчитывают на давление Рф для стандартных условий воздуха (давление 7,6 кПа, температура 293 К, относительная влажность 50%, плотность 1,2 кг/м )  [c.171]

    Когда вентилятор работает на сеть, то Q = Q и Н=Нс, так как вентилятор создает такое давление Я, которое расходуется на преодоление полного сопротивления сети Яс. [c.64]

    Пример 2. Вентилятор, работая на какую-то сеть воздуховодов с частотой вращения tii = 870 мин- обеспечивает Qi = 6200 м /ч при полном давлении = 1300 Па. Какие будут подача Qa и полное давление Р 2 вентилятора, если увеличить его частоту вращения до = 1150 мин i  [c.29]

    Пример 3. Вентилятор с колесом >1 = 400 мм, работая на какую-то сеть воздуховодов с частотой вращения лх = 1800 мин , обеспечивает Ql = = 3000 м /ч при полном давлении Р 1 = 800 Па. Какие будут подача 2 и полное давление Р 2. если в той же сети воздуховодов вместо указанного вентилятора будет работать вентилятор того же типа, но с колесом = 500 мм частота вращения в одном случае неизменная, т. е. Пг = лх = 1800 мин , во втором случае = 1600 мин 1, в третьем — колесо с 0 = 500 мм имеет ту же скорость, что и колесо с 0 = 400 мм, при % = 1800 иин . [c.29]

    I. Вентилятор без диффузора. Поскольку вентилятор работает без сети воздуховодов и без диффузора, уравнение (12) примет вид р1 = Р л = 150 Па статическое давление р = 0 режим вентилятора соответствует рабочей точке А на характеристике вентилятора (рис. 22). На эпюре давлений с линией барометрического давления а б полное давление изображено столбиком Р .  [c.37]

    I Из приведенных примеров можно сделать следующие выводы й режим работы вентилятора и его полное давление не зависят от того, какой является сеть воздуховодов—всасывающей или нагнетательной  [c.41]


    Допустим, что, работая на какую-то конкретную сеть при частоте вращения 1600 мин- , вентилятор дает производительность 6500 м /ч при полном давлении 950 Па. Этот режим вентилятора является начальным. Определяем потребляемую вентилятором мощность, для чего предварительно нужно установить значение к. п. д. вентиляторов. [c.76]

    При обычных условиях работы одного вентилятора нельзя обеспечить производительность, соответствующую пересечению кривой полного давления с осью абсцисс, так как даже при от. сутствии сети вентилятор развивает динамическое давление, которое полностью теряется при выходе. [c.118]

    Сопло Е называется эквивалентным соплом. Такое сопло при испытании машины позволяет создавать условия работы вентилятора, соответствующие тем условиям, в которых вентилятор будет работать. Это сопло, следовательно, заменяет собой сеть и эквивалентно ей во всех отношениях, т. е. пропускает то же количество газа и представляет собой такое же сопротивление, как и сеть. Формула (80), выражающая сопротивление эквивалентного сопла, позволяет определить размеры его по заданным величинам производительности и полного давления, которые должны быть получены от вентилятора  [c.134]

    Ордината ПС представляет собой полное давление, развиваемое вентилятором при работе на данную сеть. Ордината ВР представляет собой давление, развиваемое вентилятором при открытых входе и выходе, т. е, при отсутствии сети. Это давление является динамическим давлением, так как на этом режиме работы статическое давление равно нулю. Следовательно, это давление одновременно является и полным давлением для данного режима работы вентилятора (см. фиг. 56). [c.136]

    Параметры сети — расход С, соответствующее ему давление Ар и плотность р перемещаемого газа (см. рис. 18) — являются исходными данными для выбора вентилятора, который должен работать в этой сети. Если величина потерь полного давления в сети не превышает 2% абсолютного полного давления перед вентилятором, то при выборе или расчете вентилятора нет необходимости рассматривать всасывающий и нагнетательный участки сети отдельно. Достаточно знать суммарные потери давления во всей системе. Если потери давления в сети превышают указанную выше величину, то необходимо задавать потери давления во всасывающем и нагнетательном участках сети отдельно. [c.22]

    Исходными данными для подбора вентилятора являются полученные в результате расчета аэродинамической характеристики сети воздуховодов ориентировочные величины расхода Q и полных потерь давления Д/ ,,, приведенные к стандартной плотности воздуха ро = 1,2 кг/м . Немаловажное значение имеют также соображения конструктивного и эксплуатационного характера. При этом всегда необходимо стремиться к выбору такого вентилятора, который будет работать наиболее экономично, т. е. при наибольшем КПД. [c.981]

    Режим работы вентилятора в сети определяет точка А пересечения характеристик вентилятора Pr>(Q) и сети Ар(С) (рис. 18). В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети. Если вбнтилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Ар (С) с характеристикой psv Q) статического давления вентилятора В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора. [c.21]

    Коэффициент осевой скорости фц, так же, как и коэффициент производительности ф, определяет режим работы вентилятора, т. е. кинематику потока силы, действующие на лопатку давление, создаваемое вентилятором. Для осевых вентиляторов на режиме максимального КПД характерны значения фо = 0,12. .. 0,6. У каждого вентилятора величина ф изменяется от нуля при полном перекрытии сети, на которую работает вентилятор, до максимальной величины при полном давлении вентилятора, равном нулю. Величина фшах обычно не превышает 0,6. [c.20]

    Возникновение помиажа прежде всего связано с немонотонностью кривой давления вентилятора, точнее, с наличием участков, где имеют место положительные градиенты давления dpJdQ. На таких участках незначительные, случайно возникающие изменения режима работы вентилятора, которые всегда имеют место, усиливаются. Помпаж, как и вращающийся срыв, сопровождается резко выраженными нестационарными процессами, причем при анализе такого явления как помпаж, совершенно необходимо рассматривать характеристики вентилятора и сети совместно, имея в виду следующее 1) при помпаже из-за влияния емкости сети не соблюдается уравнение расхода расход воздуха через сеть может быть не равным производительности вентилятора 2) полное давление вентилятора по той же причине может быть не равным полному сопротивлению сети 3) сами характеристики вентилятора и сети при неустановив-шемся течении будут иметь иной вид. [c.146]


    Если частоту вращения вентилятора увеличить до 2000 об/мин, то в той же сети (при параболической сети ее характеристика в логарифмическом масштабе будет изображаться прямой линией, совпадающей или параллельной линиям D = onst) при номинальном режиме он будет обеспечивать производительность Q = 4,85 м /с и полное давление р = 230 кгс/м . Эти же значения производительности и давления при большей частоте вращения вентилятора можно получить по формулам пересчета (28). Если эти параметры необходимо обеспечить при частоте вращения асинхронного двигателя га = = 1450 об/мин, то следует увеличить диаметр рабочего колеса до ) = 0,8 (№ 8). При этом вентилятор будет работать в режиме, соответствующем крайней левой точке рабочего участка характеристики, с т) = 0,75. При га = 2900 об/мин те же параметры можно обеспечить вентилятором с диаметром колеса > = 0,5 м (№ 5) при его работе в режиме, соответствующем крайней правой точке рабочего участка характеристики. Окружная скорость рабочего колеса будет при этом составлять 75 м/с. Необходимо отметить, что максимальные значения окружной скорости и = 95 м/с и полного давления Ро = 450 кгс/м , приведенные на диаграмме, являются ориентировочными они зависят от конструкции и технологии изготовления рабочего колеса. [c.169]

    Полная характеристика вентилятора выражает зависимость между производительностью О, давлением Ар, мощностью N и к. п. д. т] при ПОСТОЯННОМ числе оборотов п = onst. Все зависимости строятся обычно на одном графике, как это показано на рис. 2.10, в частности зависимость Ap = f G) носит название напорной — характеристики. В настоящее время характеристики вентиляторов получают в основном экспериментальным путем. Если на напорную характеристику вентилятора наложить построенную в тех же координатах и в том же масштабе характеристику сети, то точка пересечения (рабочая точка) кривых Ap Mm=f G) и ApBenT= f2(G) определит давление и подачу этого вентилятора при работе в данной сети. Рабочей точке соответствует условие, когда подача вентилятора равна расходу воздуха через сеть, а развиваемое вентилятором давление равно потере давления в сети при этом расходе. Зная G в рабочей точке, легко определить, как это показано на рис. 2.10, значения N и т]. [c.128]


Давление, развиваемое вентилятором — Справочник химика 21

    Полное давление, развиваемое вентилятором, находим по формуле (7-44) Р = 637,6 + 1-75- 13,91  [c.233]

    Перемещаемый вентилятором объем воздуха и развиваемое давление зависят от окружной скорости рабочего колеса и конструкции вентилятора. Определены следующие зависимости объем перемещаемого воздуха прямо пропорционален частоте вращения давление, развиваемое вентилятором, прямо пропорционально квадрату, а потребляемая мощность — кубу частоты вращения. [c.79]


    I—I перед вентилятором F — площадь сечения воздуховода I—I перед вентилятором, м3 — динамическое давление, развиваемое вентилятором. [c.318]

    Таким образом, полное давление, развиваемое вентилятором составляет  [c.230]

    Характеристика вентиляторов. Полное давление, развиваемое вентилятором, представляет собой сумму статического давления Рст. и динамического давления Рдин.- Статическое давление равно потере давления в трубопроводах и аппаратах, через которые движется газ во всасывающей и нагнетательной линиях. Динамическое давление определяется по скорости ш газа в выхлопном отверстии вентилятора  [c.230]

    На, Нст> дин полное, статическое и динамическое давление, развиваемое вентилятором  [c.6]

    Давление, развиваемое вентилятором, в каталогах часто обозначается буквой Й (а ие р). [c.420]

    На рис, 8 показано полное давление, развиваемое вентилятором Рв. Оно складывается из давления во всасывающем отверстии, равного потерям давления во всасывающей линии, и давления в нагнетательном отверстии, которое расходуется иа преодоление сопротивлений в нагнетательной линии, т. е. [c.319]

    Испытания вентиляторов в условиях эксплуатации проводят с целью определения соответствия характеристики вентилятора сети, в которой он работает. Подобные испытания обычно заключаются в измерении расхода воздуха (производительности) и полного давления, развиваемого вентилятором. [c.321]

    По ГОСТ 10616-90 аэродинамические характеристики вентиляторов представляются в виде графиков зависимости полного pv и статического р и (или) динамического рл, давлений, развиваемых вентилятором, потребляемой мощности N, полного Т] и статического Т , КПД от производительности Q при определенной плотности газа р перед входом в вентилятор и постоянной частоте вращения его рабочего колеса (рис. 4.47). На графиках должны быть указаны размерности аэродинамических параметров. Все перечисленные зависимости строят, как правило, на одном графике в соответствующих масштабах, причем производительность Q откладывают по оси абсцисс. [c.961]

    Определить давление, развиваемое вентилятором, который подает воздух из атмосферы в пространство с избыточным давлением [c.94]

    К поправочный коэффициент в упрощенном уравнении теплового баланса Р, Рд, Р — полное, динамическое и статическое давления, развиваемые вентилятором, Па (мм вод. ст.) [c.6]

    Полное давление, развиваемое вентилятором, определяется как сумма абсолютных значений полных давлений, определенных до и после вентилятора. [c.229]

    По числу рабочих колес осевые и центробежные вентиляторы могут быть одно- или многоступенчатыми. Увеличение числа ступеней (что соответствует их последовательному соединению) приводит практически к пропорциональному увеличению давления, развиваемого вентилятором при данной производительности. Диаметральные вентиляторы могут состоять из нескольких секций, соединенных в направлении их оси вращения, т. е. параллельно, что приводит к соответствующему увеличению производительности вентилятора при данном давлении. [c.958]


    Статическое давление вентилятора Ps-o должно определяться разностью полного Рх, и динамического Pd-o давлений, развиваемых вентиляторами [c.318]

    Н=Нст + Яэ — полное давление, развиваемое вентилятором, в кПм . [c.13]

    Подача вентилятором воздуха в сеть определяется ее сопротивлением, равным давлению, развиваемому вентилятором графически это выражается точкой. пересечения характеристики вентилятора с характеристикой обслуживаемой им сети.воздуховодов. [c.19]

    Давление, развиваемое вентилятором, принимается для чистого и мало запыленного воздуха [c.24]

    Соответственно выражение Р = рН называют давлением, развиваемым вентилятором, а АР = рАН — потерей давления. [c.21]

    Из рассмотрения размерных характеристик вентиляторов (зависимости давления, потребляемой мощности и к. п. д. от производительности) следует, что один и тот же вентилятор при постоянном числе оборотов может подавать различные объемы газов и соответственно развивать различное давление, которое необходимо для прохождения в сети подаваемого газа в данном количестве. Подача вентилятором воздуха (газов) в сеть определяется сопротивлениями в ней, в сумме равными полному давлению, развиваемому вентилятором. Графически это выражается точкой пересечения характеристики вентилятора с характеристикой обслуживаемой им сети воздуховодов (газоходов), по которой определяют соответствующие производительности и давления, а также мощности и к. п. д. [c.130]

    Скорость движения воздуха в воздуховодах принимают обычно в пределах 5—10 м/с. При меньших скоростях значительно увеличиваются размеры (диаметр) воздуховодов, а при больших — возрастают потери давления в системе и расход потребляемой энергии. Зная объем перемешиваемого воздуха и скорость его движения, можно рассчитать диаметр воздуховода. В свою очередь размеры воздуховода (диаметр и длина) и скорость движения воздуха определяют величину потерь давления в системе, а следовательно, и величину давления, развиваемого вентилятором, которое регулируется изменением числа оборотов рабочего колеса. [c.281]

    Определить давление, развиваемое вентилятором, который подает азот ( =1,2 кг/м ) из газохранилища в установку. Избыточное давление в газохранилище 60 мм вод. ст., в установке 74 мм вод. ст. Потери во всасывающей линии 19 мм вод. ст., в нагнетательной линии 35 мм вод. ст., скорость азота в нагнетательном трубопроводе 11,2 м/сек. [c.80]

    Решение. Давление, развиваемое вентилятором, находим по формуле (10). [c.80]

    Решение. Давление, развиваемое вентилятором, находим по формуле (И). Так как всасывающий и нагнетательный трубопроводы одного диаметра, то скоростные давления одинаковы и [c.81]

    Так же как и при подборе насосов, для подбора вентилятора необходимо знать производительность (расход воздуха) и напор. Напор (давление), развиваемый вентилятором, Нд должен быть достаточным для преодоления суммы сопротивления во всасывающей и нагнетательной сети 2Л и компенсации потери динамического давления при выходе воздуха из сети в атмосферу. [c.181]

    Учитывая, что давление, развиваемое вентилятором типа У, за- [c.131]

    В случае, когда давление, развиваемое вентилятором, не обеспечивает необходимый напор, для его увеличения и соответствующего повышения производительности устанавливают два последовательно работающих вентилятора. [c.133]

    В результате аэродинамических испытаний механических вентиляционных систем определяются их фактическая производительность по нагнетаемому или отсасываемому воздуху, давления, развиваемые вентиляторами, а также скорости и объемы воздуха, перемещаемого через вентиляционные отверстия (в частности, воздухораспределители и отсосы). [c.46]

    Потеря полного давления, развиваемого вентилятором, против паспортной величины не должна превышать 6 %- [c.171]

    По принципу действия, а также по характерам протекающих процессов центробежные вентиляторы аналогичны центробежным насосам, в связи с чем почти все выводы и закономерности, изложенные в гл. 2, распространяются на этот вид компрессорных машин. Небольшие давления, развиваемые вентиляторами, не влияют на изменение свойств газов, в связи с чем основные гидродинамические их характеристики — плотность и вязкость — можно принимать постоянными. [c.260]

    Если поток газа на входе в вентилятор имеет параметры рк т и Сь на выходе ргст и Сг, то полное давление, развиваемое вентилятором, [c.188]

    При подаче вентилятором только части воздуха (200— 250 м /ч) давление, развиваемое вентилятором, следует увеличить примерно до 5 кн1м (500 мм вод. ст.). [c.246]

    Если на аэродинамическую характеристику полного давления вентилятора Pv Q) наложить построенный в тех же координатах и в том же масштабе зафик потребного давления то точка пересечения этих двух кривых и определит давление и производительность данного вентилятора в данной сети (рис. 4.76). Эта точка называется рабочей точкой. Рабочей точке соответствует условие, при котором производительность вентилятора равна расходу газа через сеть, а давление, развиваемое вентилятором, равно потребному давлению в сети. [c.975]

    Схема центробежного вентилятора показана на рис. 27. Эти вентиляторы обеспечивают большой объем перемещаемого воздуха и более высокий напор, чем осевые вентиляторы их широко применяют в промышленности. Номер осевого вентилятора показывает расстояние в дециметрах между концами его крыльев. Пе -ремещаемый вентилятором объем воздуха и развиваемое давление зависят от окружной скорости рабочего колеса и конструкции вентилятора. Объем перемещаемого воздуха прямо пропорционален числу оборотов давление, развиваемое вентилятором, прямо пропорционально квадрату числа оборотов потребляемая мощность прямо пропорциональна кубу числа оборотов. [c.106]


    Для определения статического давления, развиваемого вентилятором, пользуются специальной камерой или трубой, установленной на всасывающей стороне вентилятора. Такая схема испытаний дает более точнйе результаты. [c.12]

    Здесь К — опытный коэффициент (для минеральной пыли Я = 1,0 для опилок и стружек К = для шерсти и хлопка К = 1,5—2,5) ц — весовая концентрация транспортной смеси, равная отношению веса пыли к весу чистого воздуха (для деревообделочных цехов X = 0,1 -н0,5 кГ/кГ для шерсти и хлопка 1 = 0,2 0,5 кПкГ). Давление, развиваемое вентилятором, для условий, отличающихся от стандартных (при пользовании характеристиками, составленными для стандартных условий), определяется по формуле [c.24]

    Максимальное давление, развиваемое вентилятором. Осевые насосы обычно выполняют низконапорными, что связано с необходимостью обеспечить допустимую высоту всасывания. Вентиляторы, в отличие от Hai o oB, стараются делать высоконапорными (с большими коэффициентами напора Я), чтобы избежать больших окружных скоростей. Поэтому важно определить условия, обеспечивающие наибольший напор при заданной окружной скорости, т. е. при которых коэффициент напора максимален. [c.115]

    При изменении числа оборотов вентилятора до п еобх. полное давление, развиваемое вентилятором, изменится в отношении  [c.448]


ГОСТ 10616-90 (СТ СЭВ 4483-84) Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры — Что такое ГОСТ 10616-90 (СТ СЭВ 4483-84) Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры?

ГОСТ 10616-90

(СТ СЭВ 4483-84)

Группа Г82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВЕНТИЛЯТОРЫ РАДИАЛЬНЫЕ И ОСЕВЫЕ

Размерыипараметры

Radial and axial fans.

Dimensions and parameters

ОКП 48 6150

Срок действия с 01.01.91

до 01.01.2001

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.С. Куликов, В.Б. Горелик, В.М. Литовка, А.Т. Пихота, А.М. Роженко, Н.И. Василенко, Т.Ю. Найденова, А.А. Пискунов, И.С. Бережная, Е.М. Жмулин, Л.А. Маслов, Т.С. Соломахова, Т.С. Фенько, А.Я. Шарипов, В.А. Спивак, М.С. Грановский, М.В. Фрадкин

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.03.90 № 591

3. Срок первой проверки — 1995 г.

периодичность проверки — 5 лет

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4483-84.

5. ВЗАМЕН ГОСТ 10616-73

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, приложения

ГОСТ 8032-84

1.2

ГОСТ 10921

2.11; 2.14; приложение

ГОСТ 12.2.028-84

3.2

Настоящий стандарт распространяется на вентиляторы радиальные одно- и двусторонние и на осевые одно- и многоступенчатые, предназначенные для систем кондиционирования воздуха, вентиляции, а также других производственных целей, повышающие абсолютное полное давление потока не более чем в 1,2 раза и создающие полное давление до 12000 Па при плотности перемещаемой среды 1,2 кг/м.

Стандарт не распространяется на вентиляторы, встраиваемые в кондиционеры, а также в другое оборудование.

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

1.1. Размер вентилятора характеризуется его номером. За номер вентилятора принимается значение, соответствующее номинальному диаметру рабочего колеса , измеренному по внешним кромкам лопаток и выраженному в дециметрах. Например, вентилятор с =200 мм обозначается № 2, =630 мм — № 6,3 и т. д.

1.2. Номинальные диаметры рабочих колес, диаметры всасывающих отверстий радиальных (черт. 1а) и осевых (черт. 1б) вентиляторов, снабженных коллекторами, и диаметры нагнетательных отверстий осевых вентиляторов, снабженных диффузорами, следует выбирать из ряда значений, соответствующих ряду R20 ГОСТ 8032, указанных в табл. 1.

Черт. 1а

Черт. 1б

При необходимости допускается применение ряда R80.

Таблица 1

Размеры вентиляторов

Номер вентилятора

, мм

1

100

1,12

112

1,25

125

1,4

140

1,6

160

1,8

180

2

200

2,24

224

2,5

250

2,8

280

3,15

315

3,55

355

4

400

4,5

450

5

500

5,6

560

6,3

630

7,1

710

8

800

9

900

10

1000

11,2

1120

12,5

1250

14

1400

16

1600

18

1800

20

2000

1.3. Вентиляторы разных номеров и конструктивных исполнений, выполненные по одной аэродинамической схеме, относятся к одному типу.

2. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

2.1. За производительность (объемный расход) вентилятора , (м/с) принимается объемное количество газа, поступающего в вентилятор в единицу времени, отнесенное к условиям входа в вентилятор (см. приложение).

2.2. За полное давление вентилятора (Па) принимается разность абсолютных полных давлений потока при выходе из вентилятора и перед входом в него при определенной плотности газа.

2.3. За динамическое давление вентилятора (Па) принимается динамическое давление потока при выходе из вентилятора, рассчитанное по средней скорости в выходном сечении вентилятора.

2.4. За статическое давление вентилятора (Па) принимается разность его полного и динамического давления.

2.5. За мощность (кВт), потребляемую вентилятором, принимается мощность на валу вентилятора без учета потерь в подшипниках и элементах привода.

2.6. За полный КПД вентилятора принимается отношение полезной мощности вентилятора , равной произведению полного давления вентилятора на его производительность , к мощности , потребляемой вентилятором.

2.7. За статический КПД вентилятора принимается отношение полезной мощности вентилятора , равной произведению статического давления вентилятора на его производительность , к потребляемой мощности .

2.8. Быстроходность [(м/с)Па] и габаритность [(м/с)Па] вентилятора являются критериями для оценки пригодности работы вентилятора в режиме, заданном величинами , , и частотой вращения , и служат для сравнения вентиляторов различных типов.

2.9. Безразмерными параметрами вентилятора являются коэффициенты производительности , полного и статического давления, а также потребляемой мощности .

2.10. Аэродинамические качества вентилятора должны оцениваться по аэродинамическим характеристикам, выраженным в виде графиков (черт. 2) зависимости полного и статического и (или) динамического давлений, развиваемых вентилятором, потребляемой мощности полного и статического КПД от производительности при определенной плотности газа перед входом в вентилятор и постоянной частоте вращения его рабочего колеса. На графиках должны быть указаны размерности аэродинамических параметров.

Черт. 2

Допускается построение аэродинамических характеристик при частоте вращения, изменяющейся в зависимости от производительности, с указанием этой зависимости () на графике. Вместо кривых и на графике может указываться кривая динамического давления вентилятора.

Допускается при построении аэродинамической характеристики кривые ; и не указывать.

2.11. Аэродинамические характеристики вентилятора должны строиться по данным аэродинамических испытаний, проведенных в соответствии с ГОСТ 10921, с указанием одного из четырех типов присоединения вентилятора к сети (А, В, С, D), принятого по табл. 2.

Типовой следует считать характеристику, полученную при испытаниях по типу присоединения вентилятора к сети А.

Таблица 2

Тип присоединения

Описание типа присоединения

вентилятора

Сторона всасывания вентилятора

Сторона нагнетания вентилятора

А

Свободно всасывающий

Свободно нагнетающий

В

Свободно всасывающий

Присоединение к сети

С

Присоединение к сети

Свободно нагнетающий

D

Присоединение к сети

Присоединение к сети

2.12. Для вентиляторов общего назначения должны приводиться аэродинамические характеристики, соответствующие работе на воздухе при нормальных условиях (плотность 1,2 кг/м, барометрическое давление 101,34 кПа, температура плюс 20°С и относительная влажность 50%).

2.13. Для вентиляторов, перемещающих воздух и газ, который имеет плотность, отличающуюся от 1,2 кг/м, на графиках должны приводиться дополнительные шкалы для величин , , , соответствующие действительной плотности перемещаемой среды.

2.14. Для вентиляторов, создающих полное давление , превышающее 3% от абсолютного полного давления потока перед входом в вентилятор, при расчете аэродинамических характеристик должны вводиться поправки, учитывающие сжимаемость перемещаемого газа согласно ГОСТ 10921.

2.15. У вентиляторов общего назначения, предназначенных для работы с присоединяемой к ним сетью, за рабочий участок характеристики должна приниматься та ее часть, на которой значение полного КПД . Рабочий участок характеристики должен также удовлетворять условию обеспечения устойчивой работы вентилятора.

2.16. Для вентиляторов, работающих при различных частотах вращения, должны приводиться рабочие участки кривых , построенные в логарифмическом масштабе, на которых должны быть нанесены линии постоянных значений КПД , мощности , указаны окружная скорость рабочего колеса и его частота вращения (черт 3).

Черт. 3

2.17. Безразмерные аэродинамические характеристики, представляющие собой графики (черт. 4) зависимости коэффициентов полного и статического давлений, мощности , полного и статического КПД от коэффициента производительности , используются для расчета размерных параметров и для сравнения вентиляторов разных типов.

Черт. 4

На графиках должны указываться значения быстроходности вентилятора (черт. 4) или линии постоянных значений (черт. 5), а также диаметр рабочего колеса и частота вращения, при которых получена характеристика.

2.18. Для вентиляторов, имеющих поворотные лопатки рабочих колес или аппаратов, должен приводиться сводный график аэродинамических характеристик, соответствующих разным углам установки лопаток , с нанесенными на нем линиями постоянных значений КПД и быстроходности (черт. 5).

Черт. 5

3. АКУСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

3.1. Акустическими параметрами вентилятора являются уровни звуковой мощности , (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами от 125 до 8000 Гц и корректированный уровень звуковой мощности , (дБА).

3.2. Акустические качества вентиляторов должны оцениваться по шумовым характеристикам в виде графика зависимости корректированного уровня звуковой мощности от производительности вентилятора на рабочем участке и в виде таблицы октавных уровней звуковой мощности на режиме максимального КПД при определенной плотности газа перед входом в вентилятор и постоянной частоте вращения рабочего колеса (черт. 2).

3.3. Шумовые характеристики должны определяться по данным акустических испытаний, проведенных одним из способов, указанных в ГОСТ 12.2.028, с указанием типа присоединения к сети, при котором получена характеристика.

При этом определяется отдельно шум на сторонах всасывания и нагнетания и вокруг вентилятора.

3.4. Для вентиляторов, имеющих поворотные лопатки рабочих колес или поворотные лопатки направляющих аппаратов, шумовые характеристики должны определяться при всех углах установки лопаток и приводиться в виде свободного графика и таблицы.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ФОРМУЛЫ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

1. Полное давление вентилятора , Па, определяется по формуле

(1)

где — полное абсолютное давление при выходе из вентилятора, Па;

— полное абсолютное давление при входе в вентилятор, Па.

2. Динамическое давление вентилятора , Па, определяется по формуле

(2)

где — плотность газа, кг/м;

— среднерасходная скорость потока при выходе из вентилятора, м/с, определяется по формуле

(3)

где — производительность вентилятора, м/с;

— площадь выходного отверстия вентилятора, м.

При скорости более 50 м/с следует вводить поправки, учитывающие сжимаемость газа, согласно ГОСТ 10921.

3. Статическое давление вентилятора , Па, определяется по формуле

(4)

4. Окружная скорость рабочего колеса , м/с, определяется по формуле

(5)

где — диаметр колеса, м;

— частота вращения колеса, об/мин.

5. Коэффициент производительности вентилятора

(6)

где — площадь круга диаметром , м, определяется по формуле

(7)

6. Коэффициенты полного , статического и динамического давлений вентилятора без учета влияния сжимаемости определяется по формулам:

(8)

(9)

(10)

7. Коэффициент мощности, потребляемой вентилятором, определяется по формуле

(11)

где — мощность, потребляемая вентилятором, кВт.

8. Полный КПД вентилятора определяется по формуле

. (12)

9. Статический КПД вентилятора определяется по формуле

(13)

10. Быстроходность и габаритность определяют по размерным или безразмерным параметрам, по формулам:

(14)

(15)

(16)

(17)

где — соответствует плотности =1,2 кг/м.

11. Пересчет аэродинамических характеристик вентиляторов на другие частоты вращения , диаметры рабочих колес и плотности перемещаемого газа без поправок, учитывающих изменение числа Рейнольдса и влияние сжимаемости, проводят по формулам:

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

. (24)

12. При полных давлениях , превышающих 3% значения абсолютного полного давления потока перед входом в вентилятор, в формулы (6)-(13) и (18)-(20) вводятся поправки, учитывающие влияние сжимаемости согласно ГОСТ 10921.

13. Пересчет акустических характеристик без поправок, учитывающих изменение числа Рейнольдса и влияние сжимаемости, а для осевых вентиляторов и при равных условиях генерации дискретных составляющих, проводят по формулам:

(25)

(26)

(27)

Текст документа сверен по:

официальное издание

Госстандарт СССР -

М.: Издательство стандартов, 1990

Статическое и динамическое давление вентилятора в корпусе ПК

Опубликовано 12.05.2021 автор — 0 комментариев

Приветствую, уважаемые посетители моего блога! Сегодня давайте обсудим статическое и динамическое давление вентилятора — что это такое в компьютере, как считается и стоит ли заморачиваться с формулами.

О том, сколько вентиляторов обязательно нужно иметь в корпусе системного блока, читайте здесь.

Что значит статическое давление

Кулер в компьютере ни конструкцией, ни принципами работы вообще не отличается от обычных вентиляторов, используемых в бытовых климатических системах. К нему применимы те же физические формулы, которые используются при расчетах систем вентиляции.

В характеристиках вентилятора можно увидеть параметр, который называется «Напор», или по-другому «Статическое давление».

Рассчитывается как разница перед крыльчаткой и за ней. Из-за этой разницы воздух циркулирует в корпусе ПК — не только продвигаясь лопастями кулера, но и перемещаясь естественным образом.

Динамическое давление кулера

Проходя сквозь крыльчатку, воздушный поток обретает определенную скорость, создавая скоростной напор. Если установить преграду на пути этого потока, он остановится, немного сжавшись, а его кинетическая энергия трансформируется в потенциальную.

Динамическим называется давление перемещающегося воздушного потока «в идеальном» состоянии, то есть то, которое возникнет, если его резко остановить.

Полное давление — это сумма статического и динамического. Эти характеристики зависят от конструкции кулера и скорости вращения крыльчатки.

Измерить их можно с помощью прибора, который называется дифференциальный манометр. Замеры производятся с помощью специальных трубок Пито-Прадля.

А теперь подумайте сами, стоит ли настолько сильно заморачиваться с измерением параметров воздуха внутри шасси? На мой взгляд, если система охлаждения не справляется с задачей, нужно установить дополнительный кулер или использовать крыльчатки помощнее.

Все-таки мы с вами не инженеры, а продвинутые юзеры, и проектировка систем охлаждения не входит в категорию обычного обслуживания ПК.

Очень сомневаюсь, что этим заморачиваются профессиональные сборщики компьютеров, у которых процесс поставлен на поток.

Также советую почитать «Правильная циркуляция воздуха в компьютерном корпусе». Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы не пропустить уведомления о публикации новых интересных статей. До скорой встречи!

 

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Друзья, поддержите блог! Поделитесь статьёй в социальных сетях:

Давление вентилятора – обзор

5.3 Системные кривые

Как вентиляторы имеют характеристические кривые, так и системы.

Было показано, что производительность вентилятора не может быть адекватно описана одними значениями расхода и давления. Обе величины являются переменными, но имеют фиксированную связь друг с другом.

Это соотношение, продемонстрированное в главе 1, лучше всего описать графически в виде характеристики веера. Объемный расход обычно откладывается вдоль основания с давлением вентилятора, потребляемой мощностью и эффективностью в качестве ординат.Такие характеристические кривые относятся к:

заданной конструкции и размеру вентилятора (обычно в зависимости от диаметра крыльчатки) , барометрическое давление, влажность, химический состав и, следовательно, плотность газа)

В главе 2 показано, как рассчитать давление в системе, вызванное сопротивлением системы требуемому объемному расходу.Сопротивление также может быть нанесено вдоль основания с давлением в системе в качестве ординаты. Для конкретной системы можно рассчитать давление для ряда точек и соединить эти точки кривой — характеристикой системы. Опять же, это зависит от условий воздуха/газа. Как правило, чем больше воздуха требуется для циркуляции, тем больше требуется давление. Как отмечалось в разделе 5.2, типичная система будет состоять из ряда компонентов, соединенных системой воздуховодов, состоящей из прямых воздуховодов, изгибов, соединений и т. д.

Потеря головы в метрах жидкости, пропуская в прямом воздухе. Длина протока (M) V = скорость воздуха / газа (м / с) м = = Средняя гидравлическая глубина

= поперечное сечение территории = M2M = M

Для воздуховода круглого сечения:

m=πd24÷πd=d4

Потеря напора может быть преобразована в потерю давления для:

hL=pLw=pLρg

или

4

или

Equ 5.2pL=fLm×12ρv2

Примечание: В некоторой литературе, в основном немецкой или американской, p L определяется в терминах воздуховодов круглого сечения, т.е.

Equ 5.3pL=fLd×12ρv2

0

Так как m=d4, значение f должно быть в 4 раза больше в этой литературе, для Великобритании

Equ 5.4pL=4fLd×12ρv2

pL∝Q2

Аналогичным образом потери давления в фитингах

pL∝12ρv2∝v2∝Q2

Таким образом, общее p L ∝ Q 2 и системная линия могут быть построены соответственно.

Если мы нарисуем характеристику вентилятора и характеристику системы в одних и тех же масштабах расхода и давления, они могут быть нанесены на одну и ту же сетку.

Точка пересечения двух кривых будет точкой работы вентилятора в этой конкретной системе, опять же при условии одинаковых газовых условий для каждой из них (см. рис. 5.2).

Рисунок 5.2. Элементы в типичной системе воздушной системы

Примечание:

Q = расход через канал фитинга (M 3 / с)
W = Вес газа на единицу Объем (кг м / с 2 )
ρ ρ = Плотность воздуха или газа (K / M 3 )
A = площадь поперечного сечения воздуховода ( М 1 2 )
N = Скорость вращения вентилятора (REV / S или REV / MIN)
W = =

Изменение скорости вентилятора изменяет рабочую точку с A на B, т.е. вдоль системной кривой.Это связано с тем, что, как показано в «Законах вентиляторов» (глава 4), для данного вентилятора и системы:

Q∝Np∝N2

и ∴ p ∝ Q 2 также и для вентилятора.

Таким образом, если к системе применяется вентилятор и его скорость изменяется с N 1 на N 2 , тогда: ×(N2N1)2

Equ 5.7W∝N3ie W2=W1×(N2N1)3

Таким образом, увеличение скорости вращения вентилятора на 10 % увеличит объемный расход Q на 10 %, давление, развиваемое вентилятором, и давление в системе на 21 %, но потребляемая мощность Вт на 33 %, если предположить, что плотность воздуха/газа неизменна и что коэффициент трения для прямых воздуховодов и фитингов остается практически постоянным.

Если не доступны большие запасы двигателя по потребляемой мощности, то, следовательно, возможность увеличения расхода за счет увеличения скорости обычно ограничена, за исключением случаев, когда предусмотрена существенная избыточность конструкции. Увеличение скорости также приводит к повышенным нагрузкам на крыльчатку вентилятора (и другие детали) также ∝ N 2 .

Самое главное, предполагается, что коэффициент трения f также является постоянным. Хотя это почти верно для небольших изменений скорости воздуховода, это неверно для больших изменений.

Ссылка на диаграмму Муди в главе 3, рис. 3.13, показывает, что это не так в ламинарной и переходной зонах. Только в полностью турбулентной зоне она отдаленно близка к истине. В целом f увеличивается во всех системах от расчетного расхода до почти нулевого расхода, где, по определению, поток является ламинарным.

Рисунок 5.13. Системные эффекты, выраженные в виде скоростных давлений. Неравномерный поток в вентилятор из колена с круглым сечением 90°, без поворотных лопаток

Таким образом, P L равен , а не ∝ Q 2 в широком диапазоне потоков и, таким образом:

Q2≠Q1×N2N1p2 ≠p1×(N2N1)2W2≠W1×(N2N1)3

для вентилятора и системы.

«Закон» вентилятора по-прежнему применяется только к вентилятору при почти постоянной эффективности вентилятора. Однако это не относится к подключенной системе в диапазоне объемных расходов, превышающем, скажем, 10%. Когда скорость вращения вентилятора уменьшается до коэффициента изменения, скажем, 10:1 (например, при инверторном управлении), ожидаемая экономия энергии ∝ N 3 будет достигнута на уровне , а не , как заявлено во многих каталогах.

В Таблице 3.1 в Главе 3 показаны числа Рейнольдса для различных размеров воздуховодов и скоростей воздуха/газа.Соответствующий коэффициент трения для прямых гладких воздуховодов показан на диаграмме Муди (глава 3, рис. 3.13) для типичных воздуховодов из оцинкованной листовой стали. f далека от постоянной и фактически является функцией числа Рейнольдса и относительной шероховатости.

Таблица 5.1. Результаты теста на 2-й этапе вентилятора

Пункт вентилятор статическое давление на разрядку PA объемный расход M 3 / S поглощенная мощность NETT KW вентилятор статическое давление на «A» PA
Только вентилятор № 1 3275 0 0.276
3139 0,024 0,350
2665 0,092 0,667
+1183 0,211 1,133
Нет 2 вентилятора в одиночку 3338 0 0.350
3176 0,024 0.024
2740 0.093 0.735
1203 0,213 1,156
Нет 2 вентилятора с впускным изгибом 3301 0 0,283
3089 0,024 0,291
2354 0,086 0,623
872 0,182 0,940
Пара вентиляторов, как нарисованной 6676 0 0.723 3276
6153 0,033 0,902 3064
4359 0,118 1,670 2018
1318 0,224 2,267 461

Аналогичная ситуация с фитингами воздуховодов. В то время как потеря давления через них обычно принимается равной

pL=k×12ρv2

, где k — константа, известно, что k на самом деле зависит от числа Рейнольдса воздуховода.

Подтверждающих это утверждение экспериментальных доказательств немного, хотя работа Идельчика и Миллера, пожалуй, самая ценная. Турбулентность в прямоугольном круговом повороте приводит к мертвым зонам, как показано на рисунке 5.3, с результирующим значением k, как правило, таким, как показано на графике на рисунке 5.4.

Рисунок 5.3. Поперечное сечение прямоугольного изгиба круглого сечения с указанием «мертвых» зон

Рисунок 5.4. Значения k по отношению к числу Рейнольдса

Таким образом, будет понятно, что для типичной системы p ∝ Q n , где n < 2.Обычно это будет между 1,7 и 1,9. Для систем, включающих абсолютные фильтры и многое другое, n → 1. Для потока через зернистые слои, такие как зерно, n будет лежать между 1,25 и 1,4 в зависимости от его разновидности и содержания влаги.

Будет очень мало систем, где поток является полностью турбулентным и, следовательно, f ≠ константа.

Всегда будет скорость потока, при которой переходная скорость изменится на ламинарную. В этот момент вполне вероятно, что давление в системе возрастет.Во всех системах индекс скорости изменится примерно с 1,8 до 1,0 при уменьшении расхода. Реальная кривая давления в системе, скорее всего, будет такой, как показано на рис. 5.5.

Рисунок 5.5. Реальная кривая давления в системе

Точка перехода будет варьироваться от одной системы к другой в соответствии с количеством ламинарного потока, присутствующего из-за низких скоростей на фильтрах и т. д. Только установка пневмотранспорта, вытяжка пыли и высокоскоростное кондиционирование воздуха, вероятно, имеют потоки, которые полностью турбулентны.Эти эффекты следует учитывать, особенно когда включено управление скоростью. Повторим, эффективность вентилятора будет изменяться на , а потребляемая мощность будет изменяться на , а не на , как N 3 . Поэтому экономия энергии, вероятно, будет несколько меньше, чем заявлено, например. между N 2 и N 2,5 . При очень высоких коэффициентах отклонения экономия будет еще меньше.

Следует отметить, что индекс Q постоянно меняется и не является фиксированным значением. Для небольших заводов индекс имеет тенденцию к меньшим значениям – определенно ниже 1.9 или около того, цитируется Loeffler et al.

Однако можно сделать вывод, что квадратичная зависимость, предполагаемая при применении допусков к рабочим характеристикам, как это требуется в AMCA 211 и ISO 13348 (вентиляторы по каталогу), совершенно верна для небольших отклонений в 3% или даже 5% расхода.

Кривая рассчитана для стандартного воздуха, и если на участке воздуховода наблюдаются колебания температуры и/или барометрического давления, расчет кривой становится еще более сложным. Такие случаи известны.Опять же, следует подчеркнуть, что гораздо более низкие показатели следует ожидать при сушке зерна, топливных слоях и т. д.

Выбор вентиляторов и их энергетическое воздействие, часть 1 из 2

Вентиляторы и вентиляционные системы могут быть значительными потребителями энергии в коммерческих приложениях и наибольшим потребителем в промышленных. Обеспокоенные неудовлетворительной производительностью, конструкторы склонны компенсировать неопределенность, увеличивая мощность вентиляторов. Большие размеры вентиляторных систем создают проблемы, которые могут увеличить затраты и снизить надежность.В этой статье объясняется, как оценивать вентиляторы и системы вентиляторов и их влияние на эксплуатационные расходы. Это достигается путем изучения критериев, наиболее часто используемых при выборе вентилятора:

  • Характеристики воздушного потока.
  • Емкость.
  • Давление.
  • Сила.
  • Эффективность.
  • Кривые вентилятора и системы.

Характеристики воздушного потока

Опубликованные производителями вентиляторов номинальные параметры воздушного потока, давления и мощности основаны на лабораторных условиях с использованием стандартных кубических футов в минуту (куб. футов в минуту) для воздушного потока и 0.075 фунтов на кубический фут для плотности потока воздуха на входе вентилятора (соответствует сухому воздуху при температуре 70 ° F и атмосферном давлении 29,92 дюйма ртутного столба). Как правило, их можно использовать для выбора и оценки вентилятора, когда разница между стандартной плотностью и фактической плотностью на входе вентилятора составляет менее 5 процентов. Это происходит, когда:

  • Температура на входе вентилятора находится в пределах 30°F от стандартного +70°F сухого воздуха.
  • Давление на входе вентилятора находится в пределах 12 дюймов водяного столба от стандартного атмосферного давления 29.92 дюйма ртутного столба.
  • Содержание влаги в потоке воздуха на входе вентилятора составляет менее 0,02 фунта воды на фунт сухого воздуха или точка росы менее 80°F.
  • Установка находится на высоте от 1000 футов ниже до 1000 футов над уровнем моря (над уровнем моря).

В случаях, когда хотя бы один из вышеуказанных параметров не соблюдается, плотность потока воздуха на входе должна быть скорректирована в соответствии с фактическими условиями (фактические кубические футы в минуту [acfm]). Это делается путем умножения стандартной плотности, расхода воздуха, давления и мощности на коэффициент плотности каждого параметра.Коэффициенты плотности будут равны фактической плотности на входе, деленной на стандартную плотность на входе 0,075 фунта на кубический фут. Коэффициент плотности (Fρ) для каждого параметра оценивается следующим образом:

 

Коэффициент плотности температуры, градусов по Фаренгейту:

(т) = 530 ÷ (460 + Т впуск )

 

Коэффициент плотности давления, дюйм водяного столба:

(р) = 407 ÷ (407 + Р впуск )

 

Коэффициент плотности влаги, фунтов воды на фунт сухого воздуха:

(м) = (1 + ш) ÷ (1 + 1.607w)

где:

w = коэффициент влажности, фунты воды на фунт сухого воздуха

 

Высота коэффициента плотности, футы над уровнем моря:

(e) = [1 − (6,73 × 10 −6 ) × z] 5,258

где:

z = высота над уровнем моря, футы

 

Тогда общий поправочный коэффициент плотности определяется как:

 

Fρ = Fρ (т) × Fρ (п) × Fρ (м) × Fρ (д)

 

Пример 1: Расчет коэффициента плотности. Для вентилятора, способного обрабатывать воздух с температурой 176°F при статическом давлении на входе –15 дюймов водяного столба, коэффициенте влажности 0,04 фунта воды на фунт сухого воздуха и высоте площадки 3000 футов над уровнем моря, мы рассчитаем требуемый коэффициент плотности и фактическая плотность воздуха:

 

Температура на входе, 176°F:

(t) = 530 ÷ (460 + 176) = 0,83

 

Статическое давление на входе, −15 дюймов водяного столба:

(р) = (407 + −15) ÷ 407 = 0.96

 

Влага на входе, 0,04 фунта воды на фунт сухого воздуха:

(м) = (1 + 0,04) ÷ [1 + (1,607 × 0,04)] = 0,98

 

Высота, 3000 футов над уровнем моря:

(д) = [1 – (6,73 × 10 –6 ) × 3000] 5,258 = 0,90

 

Коэффициент плотности:

Fρ = 0,83 × 0,96 × 0,98 × 0,90 = 0,70

 

Фактическая плотность воздушного потока на входе вентилятора является произведением коэффициента плотности и стандартной плотности воздуха (0.075 фунтов на кубический фут) и рассчитывается как:

 

ρ (фактическое) = 0,70 × 0,075 фунта на куб. фут = 0,0525 фунта на куб. фут

 

Пример 2: Производительность вентилятора. Если бы вентилятор был выбран из стандартных каталожных номиналов производителя для объемного расхода 30 000 кубических футов в минуту, статического давления 15 дюймов водяного столба, 1910 об/мин и 86 л. :

  • Фактический объемный объем: 30 000 куб. футов в минуту.
  • Фактическая производительность по массовому расходу: 1575 фунтов в минуту (30 000 × 0,0525).
  • Фактическое статическое давление: 10,5 дюймов водяного столба (15 дюймов водяного столба × 0,70).
  • Фактическая потребляемая мощность на валу вентилятора: 60,2 л.с. (86 л.с. × 0,70).
  • Фактическая плотность потока воздуха на входе: 0,0525 фунта на кубический фут (0,70 × 0,075).

Ключевой момент: При правильном определении условий потока воздуха на входе по плотности, температуре, давлению, влажности и высоте над уровнем моря можно внести поправки между опубликованными изготовителем вентилятора характеристиками и фактическими условиями эксплуатации, чтобы обеспечить правильный выбор вентилятора и его производительность. .

Вместимость

Производительность вентилятора может быть указана либо в единицах объемного расхода, либо в единицах массового расхода.

Объемный расход:

  • Нормальная основа для оценок вентиляторов.
  • Обычно указывается в кубических футах в минуту.
  • Представляет фактическую пропускную способность вентилятора при заданной скорости и статическом давлении.
  • Постоянна для любой плотности воздушного потока.

Массовый расход:

  • Обычно указывается в фунтах в минуту.
  • Показывает массовый расход вентилятора при заданной скорости, статическом давлении и плотности на входе.
  • Рассчитывается путем умножения объемного расхода на фактическую плотность воздушного потока на входе вентилятора.
  • Зависит от изменения плотности воздушного потока.

На рис. 1 представлена ​​упрощенная иллюстрация крыльчатки центробежного вентилятора и вещества, перемещаемого вентилятором. Если объемная вместимость каждого совка крыльчатки вентилятора составляет 5 куб. футов, а скорость постоянна 1000 об / мин, объемная производительность составляет 30 000 куб. Футов в минуту (5 куб. Футов на совок × 6 совков × 1000 об / мин).Массовый расход:

РИСУНОК 1. Колесо вентилятора и насыпь, представляющая вещество, перемещаемое вентилятором.

 

5 куб. футов на мерную ложку × 6 мерных ложек × 1000 об/мин × плотность (фунтов на кубический фут) транспортируемого вещества

 

Если предположить, что вещество представляет собой воздух при стандартных условиях и стандартной плотности 0,075 фунта на кубический фут, массовая подача составляет 2250 фунтов в минуту (30 000 кубических футов в минуту × 0,075 фунта на кубический фут).

Предполагая, что вещество представляет собой воздух при нестандартных условиях в примерах 1 и 2 с плотностью 0.0525 фунтов на кубический фут, массовая подача составляет 1575 фунтов в минуту (30 000 кубических футов в минуту × 0,0525 фунтов на кубический фут).

Если система вентиляторов должна поддерживать минимальный массовый расход 2 250 фунтов в минуту, то требуемый фактический объемный расход составляет 42 857 кубических футов в минуту (2 250 фунтов в минуту ÷ 0,0525 фунтов на куб. объемная база 42 857 куб. футов в минуту.

Ключевой момент: При постоянной скорости вентилятор обеспечивает постоянный объемный расход и переменный массовый расход, при этом массовый расход зависит непосредственно от коэффициента плотности или отношения фактической плотности к стандартной плотности. .

Давление

В пневматических системах наиболее распространенным давлением является статическое давление. Тем не менее, для правильного выбора и эксплуатации вентиляторов необходимо иметь базовое представление обо всех давлениях:

  • Общее давление (TP).
  • Давление скорости (VP).
  • Статическое давление (SP).
  • Статическое давление вентилятора (FSP).
  • Давление скорости вентилятора (FVP).
  • Общее давление вентилятора (FTP).

На рис. 2 показаны компоненты полного, статического и скоростного давления для короткого участка воздуховода.Общее давление параллельно и измеряется в направлении потока. Скоростное давление параллельно направлению потока и может быть измерено только косвенно как разница между полным давлением и статическим давлением. Статическое давление действует одинаково во всех направлениях и измеряется перпендикулярно направлению потока.

РИСУНОК 2. Компоненты давления в системе воздуховодов.

Общее давление. Полное давление представляет собой алгебраическую сумму кинетической энергии (скоростное давление) и потенциальной энергии (статическое давление) в любой точке системы.Таким образом, полное давление представляет собой полную энергию в точке измерения расхода жидкости:

 

ТП = ПО + СП

 

Общее давление может быть положительным или отрицательным, в зависимости от места измерения.

Давление скорости. Скоростное давление — это кинетическая энергия в направлении потока, которая заставляет жидкость в состоянии покоя течь:

 

ПО = ТП − СП

 

VP = (V ÷ 1,097) 2 × ρ (фактическое)

поэтому:

VP = (V ÷ 4,005) 2 × Fρ

 

Давление скорости взаимно преобразуется со статическим давлением.Он всегда положителен, независимо от места его измерения.

Статическое давление. Статическое давление — это потенциальная энергия, создаваемая жидкостью во всех направлениях:

 

СП = ТП — ПО

 

Статическое давление взаимопреобразуется с скоростным давлением. Он может быть положительным или отрицательным, в зависимости от места измерения.

Общее давление вентилятора в зависимости от общего давления. В то время как общее давление представляет собой сумму скоростного давления и статического давления, общее давление вентилятора представляет собой увеличение общего давления через вентилятор или поперек него и представляет собой общую работу, выполняемую вентилятором.Как определено в международных стандартах Ассоциации движения и управления воздушным движением (AMCA), общее давление вентилятора обычно не используется для целей оценки вентилятора (это сделано по обычаю, а не из-за каких-либо недостатков в методе оценки). Однако понимание общего давления вентилятора важно для правильного выбора и полевых измерений вентиляторов и систем вентиляторов. Общее давление вентилятора выражается как:

 

FTP = выход вентилятора TP − вход вентилятора TP

 

FTP = (SP на выходе + VP на выходе ) − (SP на входе + VP на входе )

 

Когда давление скорости на входе вентилятора и давление скорости на выходе вентилятора одинаковы, давления компенсируют друг друга, и расчет полного давления вентилятора упрощается до:

 

FTP = SP на выходе − SP на входе

 

В этом случае общее давление вентилятора представляет собой просто разницу между статическим давлением на входе вентилятора и статическим давлением на выходе вентилятора.Когда вентилятор определяется на основе суммирования статического давления на входе и выходе (повышение статического давления на вентиляторе), номинальная мощность вентилятора рассчитывается на основе полного давления вентилятора.

Давление скорости вентилятора. AMCA International определяет скоростное давление вентилятора как скоростное давление, основанное на средней скорости на выходе вентилятора. Средняя скорость на выходе вентилятора обычно рассчитывается как скорость на выходе вентилятора, деленная на площадь на выходе вентилятора (квадратные футы). Для стандартного воздуха это:

 

FVP = (скорость на выходе вентилятора ÷ 4,005) 2

 

Статическое давление вентилятора в зависимости отстатическое давление. Статическое давление вентилятора, определенное AMCA International, является основой для большинства публикуемых сегодня рейтингов вентиляторов. В то время как статическое давление представляет собой разницу между общим давлением и скоростным давлением, статическое давление вентилятора определяется как общее давление вентилятора минус скоростное давление вентилятора:

 

FSP = FTP — FVP

 

FSP = (TP , выход вентилятора − TP , вход вентилятора ) − VP , выход вентилятора

 

FSP = (SP на выходе + VP на выходе ) − (SP на входе + VP на входе ) − VP на выходе

 

Поскольку давления скорости на выходе идентичны и компенсируют друг друга:

 

FSP = SP на выходе − SP на входе − VP на входе

 

или, чаще:

 

FSP = SP на выходе − TP на входе

 

Однако нередко можно обнаружить, что статическое давление, используемое разработчиками системы для выбора вентилятора, рассчитывается просто как:

 

SP на выходе − SP на входе

 

Часто в таких случаях мощность вентилятора завышена из-за составляющей энергии скорости на входе и давления, что приводит к избыточному потреблению энергии.

Когда статическое давление, используемое для определения размера вентилятора, рассчитывается таким образом, вентилятор не может работать точно по кривой вентилятора из-за скоростного давления на входе вентилятора, обычно не учитываемого производителем вентилятора. На рисунках 3 и 4 представлены примеры расчета давления вентилятора для различных конфигураций вентилятора.

РИСУНОК 3. Вентилятор с канальным входом и выходом. РИСУНОК 4. Вентилятор с открытым входом и канальным выходом.

Ключевой момент: Для оптимального использования энергии и производительности вентилятора следуйте расчетам статического давления вентилятора, опубликованным AMCA International.

Пример 3: Давление вентилятора — фактическое и эквивалентное. Фактическое давление вентилятора обычно определяется как давление, создаваемое вентилятором в реальных условиях эксплуатации, а эквивалентное давление вентилятора обычно определяется как давление, создаваемое вентилятором в стандартных условиях (плотность воздушного потока 0,075 фунта на кубический фут).

Поскольку рейтинги производителей вентиляторов в каталогах основаны на стандартных условиях, важно убедиться, что вентилятор выбран для достижения проектного давления в реальных условиях эксплуатации.

Ссылаясь на примеры 1 и 2, вентилятор с каталожным статическим давлением вентилятора 15 дюймов водяного столба будет производить статическое давление вентилятора только 10,5 дюймов водного столба в реальных условиях эксплуатации. Если в реальных условиях эксплуатации требуется статическое давление вентилятора 15 дюймов водяного столба, вентилятор должен быть выбран для указанного в каталоге статического давления вентилятора 21,4 дюйма водяного столба (15 ÷ 0,7). Обычно проектировщик отмечает требование 15 дюймов водяного столба в стандартных условиях и 21,4 дюйма водяного столба в реальных условиях эксплуатации.

 

До сих пор мы обсуждали характеристики воздушного потока, производительность и давление.В следующем месяце, в , часть 2 этой статьи , состоящей из двух частей, мы обсудим мощность вентилятора, эффективность вентилятора и кривые вентиляторной системы.

 

Халил Кайруз, доктор философии, PE , заместитель вице-президента Carollo Engineers Inc., консалтинговой фирмы, специализирующейся на очистке воды и сточных вод. Он имеет степени бакалавра и магистра машиностроения Университета Луизианы в Лафайете и докторскую степень Университета Клермонта.Он преподавал на инженерно-механических факультетах Университета Лойола Мэримаунт и Калифорнийского государственного университета. Дейл Прайс является президентом M&P Air Components Inc., компании, специализирующейся на вентиляционном и воздухораспределительном оборудовании. Он имеет степень бакалавра в области машиностроения и является активным членом рабочей группы Американской ассоциации промышленной гигиены по эффективности вентиляторов. Он провел многочисленные учебные занятия по вентиляционным системам и их воздействию для сотрудников государственных и федеральных агентств и частных предприятий.

 

Была ли эта статья полезной для вас? Комментарии и предложения направляйте исполнительному редактору Скотту Арнольду по телефону [email protected] .

 

Под давлением — Основные принципы движения воздуха

 

Почему потоки воздуха

В одном отношении воздух похож на воду – он естественным образом течет из области высокого давления в область низкого давления.Домашняя водопроводная система обычно находится под давлением (обычно около 30 фунтов на квадратный дюйм), поэтому, когда вы открываете кран, давление в нем падает до нуля, в результате чего вода течет в зону низкого давления.

 

Воздух — это жидкость, как и вода. Он также будет перетекать из одной области в другую из-за разницы в давлении. Поэтому для создания воздушного потока нам необходимо создать перепад давления. Вентилятор вызывает движение воздуха (или «поток»), создавая перепад давления, заставляя воздух перемещаться из области высокого давления в область низкого давления.

 

Количество воздуха, которое будет проходить через воздуховод, и скорость, с которой он будет течь, зависят от степени создаваемой разности давлений (а также от сопротивления системы или трения). Чем выше разница давлений, тем большее количество воздуха будет проходить за данный период времени.

 

Для осевого вентилятора это увеличение перепада давления создается за счет изменения угла наклона рабочего колеса. Таким образом, принцип заключается в том, что больший угол наклона лопастей рабочего колеса создает больший перепад давления и связанное с этим увеличение воздушного потока.Следует также отметить, что увеличение угла наклона лопастей крыльчатки также увеличивает мощность, необходимую для привода крыльчатки.

 

 

Понимание этих основных принципов является ключом к выбору правильного вентилятора, обеспечивающего желаемый воздушный поток.

 

Определение давления

Существует несколько различных терминов, используемых при измерении и определении давления.Поскольку все они взаимосвязаны, важно знать каждый термин, а также единицы, используемые для их измерения.

 

Нам необходимо учитывать четыре основных фактора:

  • Скорость воздуха: это просто скорость воздуха в заданном направлении, мимо фиксированной точки. Измеряется в метрах в секунду (м/с) и обозначается символом «v».
  • Объемный расход: это количество воздуха, проходящего через данную точку в данную единицу времени.Измеряется в кубических метрах в секунду (м 3 /с) и обозначается символом «q v ». Его также можно выразить как среднюю скорость воздуха, умноженную на площадь измерительной плоскости.
  • Статическое давление: это давление, которое действует одинаково во всех направлениях, и это давление, которое поддерживает движение воздуха против сопротивления. Он измеряется в паскалях или ньютонах на квадратный метр (Па или Н/м 2 ) и обозначается символом p s , или, если задействован вентилятор, p sF .
  • Динамическое (или скоростное) давление: это давление, которое обусловлено исключительно скоростью движения воздуха и действует в направлении воздуха. Он также измеряется в Паскалях (Па или Н/м 2 ) и обозначается символом p d , или, если задействован вентилятор, p dF . Динамическое давление можно выразить формулой p dF = 0,5 ρ v 2 (где ρ — плотность воздуха в кг/м 3 и v скорость воздуха в м/с).

 

Как они связаны

Из этих факторов мы можем рассчитать общее количество энергии в воздухе в данной точке, которое известно как Полное давление .Общее давление представляет собой сумму динамического и статического давлений (не путать с общей суммой перепадов статического давления в системе воздуховодов). Общее давление измеряется в Паскалях (Па или Н/м 2 ) и обозначается символом p или, если используется вентилятор, p F .

 

Учитывая, что общее давление представляет собой сумму статического давления и динамического давления, мы можем вывести несколько простых формул, которые помогут понять взаимосвязь между каждым типом давления:

  • Итого = Статическая + Динамическая, или p F = p sF + p dF
  • Динамический = Общий – Статический, или p dF = p F – p sF (где p dF = 0.5 р v2)
  • Static = Total – Dynamic, или p sF = p F — p dF

 

Измерение давления

Наиболее распространенным инструментом, используемым для измерения давления как на месте, так и в стандартных лабораторных условиях, является трубка Пито (также известная как зонд Пито). Изобретенный французским инженером Анри Пито в начале 18 века, он был преобразован в форму, которую мы используем до сих пор, в 19 веке соотечественником Пито Генри Дарси.

 

Трубка Пито используется не только для измерения потоков жидкости, воздуха и газа, но и для определения воздушной скорости самолетов и скорости лодок относительно воды.

 

Типичная трубка Пито предназначена для того, чтобы дать нам возможность измерить составляющую направления и, следовательно, динамическое давление (которое, как мы видели, действует в направлении воздуха). Это важно, потому что тогда становится возможным получить значение полного давления, добавляя статическое давление к динамическому давлению, используя приведенную выше формулу.

 

Три типа давления измеряются немного разными способами. Для измерения статического давления из воздуховода выходит перпендикулярная трубка. Трубка содержит жидкость, которая останавливается (застаивается), так как нет выхода, позволяющего потоку продолжаться.

 

Общее давление измеряется таким же образом, за исключением того, что вход в трубку направлен прямо в воздушный поток. Для измерения динамического давления вход в трубку снова указывает на поток воздуха, но сама трубка имеет перпендикулярный выход обратно в воздуховод.

 

Альтернативным методом является использование метода «врезки сбоку», который основан на «точках врезки» на боковой стороне кожуха или воздуховода. Однако это позволяет измерять только статическое давление. Чтобы измерить динамическое давление (и, следовательно, определить общее давление), сначала необходимо измерить скорость воздуха, проходящего через вентилятор.

 

Недостатком использования одностороннего метода отбора давления (в испытательном воздуховоде) является то, что на него могут повлиять неравномерные профили давления в системе.Чтобы свести к минимуму это, в воздуховодах для лабораторных испытаний обычно имеется несколько точек «бокового отбора давления» вокруг воздуховода, чтобы можно было получить среднее значение давления.

Что такое потеря давления?

Сопротивление воздуха в системе вентиляции в основном определяется скоростью воздуха в этой системе. Сопротивление воздуха растет прямо пропорционально потоку воздуха. Это явление известно как потеря давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, вызывает движение воздуха в системе вентиляции с определенным сопротивлением.Чем выше вентиляционное сопротивление в системе, тем меньше воздушный поток вентилятора. Потери на трение воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапаны и заслонки и т. д.) можно рассчитать по таблицам и диаграммам, содержащимся в каталоге. Полная потеря давления равна всем значениям потери давления в вентиляционной системе.

Рекомендуемая скорость движения воздуха внутри воздуховодов:

Тип Скорость воздуха, м/с
Главные воздуховоды 6,0 — 8,0
Боковые ответвления 4,0 — 5,0
Воздуховоды 1,5 — 2,0
Поставка потолочных решеток 1,0 – 3,0
Вытяжные решетки 1,5 – 3,0

Расчет скорости воздуха в воздуховодах:

V= L / (3600*F) (м/с)

л — объем воздуха [м 3 /час];
F — сечение воздуховода [м 2 ];

Рекомендация 1.
Потеря давления в системе воздуховодов может быть уменьшена за счет большего сечения воздуховода, что обеспечивает относительно равномерную скорость воздуха во всей системе. На рисунке ниже показано, как обеспечить относительно равномерную скорость воздуха в системе воздуховодов с минимальными потерями давления.

Рекомендация 2.
Для длинных систем с большим количеством вентиляционных решеток установите вентилятор посередине сети. Такое решение имеет ряд преимуществ. С одной стороны снижаются потери давления, с другой стороны используются воздуховоды меньшего размера.

Пример расчета системы вентиляции:

Начните расчет с чертежа системы, показав расположение воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длины участков воздуховодов между тройниками. Затем рассчитайте производительность по воздуху в каждой секции.

Для расчета потерь давления на участках 1-6 используйте диаграмму потерь давления для круглых воздуховодов. Для этого требуемые диаметры воздуховодов и потери давления определяются из условия допустимой скорости воздуха в воздуховоде.

Секция 1: расход воздуха 200 м 3 /ч. Предположим, что диаметр воздуховода 200 мм и скорость воздуха 1,95 м/с, тогда потеря давления 0,21 Па/м x 15 м = 3 Па (см. диаграмму потери давления для воздуховодов).

Участок 2: те же расчеты провести, учитывая, что скорость воздуха на этом участке 220+350=570 м 3 /ч. Предположим, что диаметр воздуховода 250 мм и скорость воздуха 3,23 м/с, тогда потери давления равны 0.9 Па/м x 20 м = 18 Па.

Секция 3: Расход воздуха через эту секцию составляет 1070 м 3 /ч. Предположим, что диаметр воздуховода 315 мм и скорость воздуха 3,82 м/с, тогда потеря давления 1,1 Па/м x 20 м = 22 Па.

Секция 4: Расход воздуха через эту секцию составляет 1570 м 3 /ч. Предположим, что диаметр воздуховода 315 мм и скорость воздуха 5,6 м/с, тогда потеря давления 2,3 Па/м x 20 м = 46 Па.

Секция 5: Расход воздуха через эту секцию составляет 1570 м 3 /ч.Предположим, что диаметр воздуховода 315 мм и скорость воздуха 5,6 м/с, тогда потеря давления 2,3 Па/м x 1 м = 23 Па.

Секция 6: Расход воздуха через эту секцию составляет 1570 м 3 /ч. Предположим, что диаметр воздуховода 315 мм и скорость воздуха 5,6 м/с, тогда потеря давления 2,3 Па/м x 10 м = 23 Па. Общее давление воздуха в системе воздуховодов 114,3 Па.

После завершения расчета потерь давления на последнем участке можно приступить к расчету потерь давления в элементах сети, таких как шумоглушитель СР 315/900 (16 Па) и обратный клапан КОМ 315 (22 Па).Рассчитайте также потери давления в ответвлениях к решеткам. Суммарное сопротивление воздуха в 4 ветвях составляет 8 Па.

Расчет потерь давления в тройниках воздуховодов.

Диаграмма позволяет рассчитать потери давления в ответвлениях исходя из угла изгиба, диаметра воздуховода и расхода воздуха.

Пример. Рассчитать потери давления для колена 90°, Ø 250 мм и расхода воздуха 500 м 3 /ч. Для этого найдите точку пересечения вертикальной линии, показывающей объем воздуха, с вертикальной линией.Найти потерю давления на вертикальной линии слева для изгиба трубы 90°, которая составляет 2 Па.

Предположим, мы устанавливаем потолочные диффузоры PF с сопротивлением воздуха 26 Па.

Теперь просуммируем все потери давления для прямого участка воздуховода, элементов сети, отводов и решеток. Целевое значение 186,3 Па.

После всех расчетов приходим к выводу, что нужен вытяжной вентилятор производительностью 1570 м 3 /ч при сопротивлении воздуха 186.3 Па. По всем требуемым параметрам работы вентилятор ВЕНТС ВКМС 315 является оптимальным решением.

Расчет потерь давления в воздуховодах

Расчет падения давления в обратном клапане

Выбор вентилятора

Расчет потерь давления в глушителях

Расчет потерь давления в тройниках воздуховодов

Расчет потерь давления в диффузорах воздуховодов

Воздушный поток, статическое давление и импеданс

Вы знаете, как пользоваться этим графиком?

Подобно кривой скорости двигателя, этот график показывает, как производители показывают производительность своих вентиляторов и откуда берутся характеристики воздушного потока и статического давления.

Некоторым покупателям это может показаться совершенно незнакомым. Многие клиенты, с которыми я имел дело в прошлой жизни в качестве инженера технической поддержки, выбирали вентиляторы, исходя из размеров и воздушного потока. Однако необходимо более глубокое понимание, чтобы определить, как вентилятор будет работать в реальном сценарии.

В этом посте я буду обсуждать определения воздушного потока и статического давления, взаимосвязь между ними и важность импеданса.

 

Расход воздуха в зависимости от статического давления

В приведенной выше таблице технических характеристик вентилятора » Макс.Расход воздуха «и» Макс. Статическое давление » указаны в качестве технических характеристик.

Расход воздуха — это объем воздуха, производимый вентилятором, измеряемый во времени. В этом случае воздушный поток вентилятора измеряется в кубических метрах в минуту (м³/мин) в метрических единицах или в кубических футах в минуту (CFM) в имперских единицах. Проще говоря, если у вас есть корпус размером 5 футов x 5 футов x 5 футов и вентилятор, производящий 5 кубических футов в минуту, вентилятору, вероятно, потребуется 25 минут для вентиляции горячего воздуха в корпусе.(На самом деле это не так просто.)

Статическое давление — это давление воздуха, которое может создавать вентилятор в корпусе. В этом случае статическое давление измеряется в паскалях (Па) или дюймах водяного столба (дюймы H 2 O). Паскаль (Па) — производная единица измерения давления в системе СИ, используемая для количественной оценки внутреннего давления, напряжения и т. д. Единица названа в честь Блеза Паскаля и определяется как один ньютон на квадратный метр. Дюймы водяного столба (inH 2 O) определяются как давление, оказываемое столбом воды высотой 1 дюйм при определенных условиях.При температуре 4 °C (39,2 °F) чистая вода имеет наибольшую плотность (1000 кг/м³). При этой температуре и стандартном ускорении свободного падения 1 дюйм H 2 O составляет приблизительно 249,082 паскаля.

Важно знать, что даже если указаны максимальные значения расхода воздуха и статического давления, вентилятор не будет выдавать оба максимальных значения одновременно.

Зависимость между расходом воздуха и статическим давлением вентилятора показана на графике выше.Как видите, расход воздуха и статическое давление имеют отрицательную корреляцию. Когда поток воздуха увеличивается, статическое давление уменьшается; а когда статическое давление увеличивается, поток воздуха уменьшается. 3 точки изображают возможные сценарии, в которых будет работать вентилятор.

Чтобы визуализировать 3 сценария, вам, возможно, придется представить корпус электроники, вентилируемый вентилятором. См. график выше с 3 обозначенными точками 1), 2) и 3).

В примере 1 у нас есть корпус, полностью открытый с одной стороны.Нет ничего, что мешало бы воздушному потоку от вентилятора, и весь воздушный поток выбрасывался с другой стороны. В этом примере создается сценарий, в котором возникает максимальный поток воздуха, а статическое давление равно нулю.

В примере 2 у нас есть закрытый корпус, за исключением небольшого выпускного отверстия или выхода воздуха на другом конце. Размер выпускного отверстия меньше, чем воздухозаборного отверстия, что препятствует потоку воздуха. Постоянное скопление воздуха внутри шкафа, который не может выйти, увеличивает статическое давление внутри.Это создает сценарий, в котором поток воздуха ограничен повышенным статическим давлением. Расход воздуха будет меньше максимального значения.

В примере 3) корпус полностью закрыт. В этом сценарии поток воздуха, поступающий в корпус, вызывает повышение статического давления, поскольку воздуху некуда выйти. После превышения спецификации статического давления, даже если вентилятор продолжает работать, высокое статическое давление больше не будет пропускать воздух.Другими словами, достигнуто максимальное статическое давление, и объем воздушного потока падает до нуля.

В реальной жизни примеры 1) и 3) нереалистичны. В практическом примере вентиляции корпуса электроники большинство вентиляторов будут работать примерно так же, как в примере 2). Однако для построения графика используется аналогичный метод (известный также как двухкамерный метод).

 

Плотность установки

Хорошо, теперь, когда мы поняли воздушный поток и статическое давление на примере корпуса электроники, давайте сделаем его более реалистичным.В корпусе для электроники размещаются важные электрические устройства, такие как ПЛК, источники питания и драйверы для управления движением в автоматизированных машинах. Поскольку это корпус с нагревательными элементами, вентилятор необходим для снижения температуры и поддержания работы электроники. Количество компонентов внутри корпуса определяет «плотность установки».

При меньшем количестве компонентов (низкая плотность установки) больше места для прохождения воздуха. Этот сценарий будет несколько близок к приведенному выше примеру 1), где вентилятор создает сильный воздушный поток.

Чем больше компонентов (высокая плотность установки), тем больше препятствий на пути воздушного потока. Этот сценарий будет аналогичен приведенному выше примеру 2), который является наиболее распространенным. В этом случае высокое статическое давление может снизить расход воздуха ниже его максимального значения.

 

Важность импеданса

Как определяются требования к фактическому расходу воздуха и статическому давлению? Ответ — импеданс. Импеданс определяется как сопротивление воздушному потоку, и он может быть в виде электронных компонентов, стен или чего-либо еще, что мешает воздушному потоку. Фактический расход воздуха и статическое давление определяются импедансом.    

Посмотрим, как это делается. Для большинства применений с принудительным воздушным охлаждением импеданс рассчитывается по «квадратичному закону», что означает, что статическое давление изменяется как квадратичная функция изменений CFM.

P = KrQ n

где:

P  = статическое давление
K  = коэффициент нагрузки (некоторая справочная информация)
r  = плотность жидкости
Q  = расход
n n Пусть n=2; аппроксимация турбулентной системы.

На приведенном ниже графике мы показываем 3 желтые линии, обозначающие 3 различных уровня импеданса (A, B и C).

Зеленая линия показывает расход воздуха и статическое давление. Точка A соответствует высокому импедансу, а точка C — низкому импедансу. Фактический поток воздуха с препятствиями и статическое давление определяются там, где кривая импеданса (желтая) пересекает кривую производительности (зеленая).

Иногда бывает сложно определить импеданс системы.В этом случае можно с уверенностью предположить, что фактический расход воздуха будет составлять примерно половину от максимального расхода воздуха вентилятора, поэтому выберите вентилятор, который может производить вдвое больший расход воздуха, чем требуется.

Для успешного проектирования вентиляции корпуса, помимо выбора вентилятора, следует учитывать другие факторы, такие как размер впускных/выпускных отверстий, расположение отверстий и размещение компонентов. В следующем видео мы используем дым, чтобы продемонстрировать, как на поток воздуха могут влиять различные конструкции корпуса, такие как разные диаметры впускных отверстий и использование разделителей.

 

 

Использование аксессуаров, таких как фильтры, экраны или защита пальцев, может повысить надежность и срок службы вентиляторов в пыльных или влажных средах, но они также повлияют на характеристики воздушного потока и статического давления.

На приведенном выше графике показаны данные о падении давления, вызванном аксессуарами для вентилятора с размером корпуса 119 мм (4,69″). Фильтр вызывает наибольшую потерю давления, в то время как защитный кожух вызывает небольшие потери. На приведенном выше графике показано, как характеристики могут измениться при установке аксессуаров на примере вентилятора MU1225S-21. Большая потеря давления приводит к большему снижению характеристик воздушного потока и статического давления.

 

 

OpenFOAM: Руководство пользователя: Общее давление

  • Оболочка вокруг фиксированного условия для установки статического давления из определения общего давления
  • Подходит для поля давления

Условие задает статическое давление на участке \( p_p \) на основе спецификации полного давления \( p_0 \).2 \]

Записи файла поля:

 
{
    введите общее давление;
    p0 равномерный 100000;
    унифицированное значение 100000;

    // Необязательные записи
    У У;
    фи-фи;
    ро ро;
}
 

Трансзвуковой сжимаемый

Отношение удельных теплоемкостей, \(\gamma = C_p/C_v \), равное 1.{\ гидроразрыва {\ гамма} {\ гамма — 1}}} \]

Записи файла поля:

 
{
    введите общее давление;
    фунт на квадратный дюйм;
    гамма 1,4;
    p0 равномерный 100000;
    унифицированное значение 100000;

    // Необязательные записи
    У У;
}
 

Исходный код:



Copyright © 2016-2017 OpenCFD Ltd.

Под лицензией Creative Commons License BY-NC-ND

Что такое статическое давление в гидродинамике?

Чтобы лучше понять, что такое статическое давление, нам сначала нужны некоторые сведения и разъяснения по другим терминам.Термин «давление» широко используется во многих приложениях гидродинамики и термодинамики, от аэродинамики до проектирования установок. Однако мы должны делать выводы из контекста, идет ли речь о статическом, полном или динамическом давлении.

Большинство приведенных здесь определений были взяты из книги Mechanics of Fluids Мерла С. Поттера, Дэвида С. Виггерта и Бассема Х. Рамадана.

Вопросы давления

Важные соображения перед началом вычислительного моделирования ветроэнергетики

В гидромеханике давление определяется как нормальная сила, действующая на площадь.Математически давление p на точку определяется как:

Метрическими единицами измерения давления являются ньютоны на квадратный метр (Н/м²) или, чаще, килопаскаль (кПа). Атмосферное давление на уровне моря, например, составляет 101,3 кПа. Английскими единицами давления являются фунты на квадратный дюйм (psi) или фунты на квадратный фут (psf).

Моделирование давления воздуха

Абсолютное давление

Так же, как и температура, давление можно измерять по разным шкалам, и для обоих свойств также существуют абсолютные шкалы.В идеальном вакууме абсолютное давление достигает нуля. Таким образом, в пространстве нет молекул, оказывающих давление. Поэтому добиться отрицательного абсолютного давления невозможно.

Все становится намного сложнее, когда мы рассматриваем относительные измерения давления. Когда дело доходит до терминологии, возникает большая путаница. Различные программы также часто рекомендуют интерпретацию своих измерений давления разными способами.Мы немного поговорим о том, как это работает с SimScale.

Моделирование давления воздуха

Относительное давление

Существует множество различных измерений относительного давления. Первый и наиболее распространенный пример называется манометрическим давлением , которое достигается при измерении давлений относительно атмосферного давления. Его также часто называют барометрическим давлением. Отсюда следует, что преобразование манометрического давления в абсолютное достигается путем прибавления его к атмосферному давлению.

Давайте теперь рассмотрим другие измерения давления, которые используются в области гидромеханики.

Моделирование давления воздуха

Статическое давление

Чтобы проиллюстрировать, что такое полное давление, давайте начнем с проверки знаменитого уравнения Бернулли:

, который измеряет разницу скорости и давления между двумя точками потока.

Давление p в этом уравнении есть статическое давление .При измерении относительно атмосферного давления статическое давление равно манометрическому давлению. Однако можно измерить статическое давление, используя в качестве эталона вакуум, чтобы измеренное значение равнялось абсолютному давлению.

Статическое давление измеряется, когда жидкость находится в состоянии покоя относительно измерения. Его можно измерить пьезометром, прикрепленным к стенке трубы, по которой течет жидкость.

Моделирование давления воздуха

Динамическое давление

Обратите внимание, что при измерении статического давления ранее мы не учитывали влияние скорости.Если не пренебрегать этими эффектами, то будет происходить увеличение измеряемого давления. Это увеличение называется динамическим давлением . Динамическое давление зависит от скорости и плотности жидкости:

Моделирование давления воздуха

Общее давление

Общее давление , также называемое давлением застоя, измеряется путем добавления статического давления к динамическому давлению:

Общее давление обычно измеряется с помощью устройства, называемого трубкой Пито.Вы можете увидеть трубки Пито на самолетах, например, в виде маленьких отверстий или металлических трубок, свисающих в крыльях, как показано ниже:

Трубка Пито на Airbus A380, источник: Дэвид Моннио GFDL, CC-BY-SA-3.0 или CC BY-SA 2.0 fr, из Wikimedia Commons

. Скорость внутри трубки Пито равна нулю, что делает ее точкой торможения. Другое устройство, называемое статической трубкой Пито, можно использовать для непосредственного измерения динамического давления. Он в основном состоит из трубки Пито с отверстием статического давления.

В большинстве повседневных случаев общее давление очень близко к статическому давлению.Это происходит потому, что большинство систем предназначены для обеспечения низких скоростей жидкости, как правило, чтобы избежать потери напора из-за трения, которое пропорционально кинетической энергии жидкости. В этих случаях различие между полным давлением и статическим давлением может не иметь значения.

Статическое давление

Давление в SimScale

Статическое давление на центробежный вентилятор — CFD-анализ, выполненный с помощью SimScale По существу, при моделировании потоков жидкости мы используем уравнения Навье-Стокса.Теперь, когда мы выводим уравнения Навье-Стокса для несжимаемых жидкостей, член давления имеет только математическое значение. Физический смысл имеет только градиент давления, отвечающий за движение жидкости. Другими словами, измерения давления используются в основном для проверки работоспособности решения.

Следуя этой логике, если бы мы изменили фиксированные граничные условия давления в нашем моделировании, например, суммируя постоянное значение, результирующий расход не изменился бы, поскольку градиент давления остался бы тем же.

Более конкретно, для несжимаемых потоков SimScale использует удельное давление, которое определяется нормированием давления по плотности.

SimScale также позволяет использовать широкий набор граничных условий. Для получения дополнительной информации о настройке и использовании граничных условий на платформе облачного моделирования SimScale вы можете обратиться к этой странице документации. Для граничных условий на входе давления используется полное давление, тогда как для условий на выходе давления используется статическое или манометрическое давление.Если вы хотите узнать больше об облачной платформе SimScale и ее возможностях, загрузите этот обзор функций.

Чтобы узнать больше о моделировании атмосферного давления, посетите этот блог.