الضغط الديناميكي والثابت والإجمالي للمروحة

بحسب التعريف، فإن الضغط الساكن للمروحة هو، هذا هو الضغط الناتج عن وحدة التهوية العاملة، وهو يتناسب مع مربع سرعة الهواء.

بالإضافة إلى ذلك، تشكل معدات التهوية الضغط الديناميكي والضغط الكليسنتناول في هذه المقالة تعريف الكميات وقواعد القياس والحسابات القائمة على الصيغ.

الضغط الساكن

بلغة تقنية ضغط المروحة الساكن، هذه هي قيمة ضغط الهواء الناتجة عن تشغيل وحدة التهوية. يُعد هذا المؤشر نموذجياً لشبكة لا يوجد بها تدفق للهواء أو حيث يُطلق الهواء بحرية في الغلاف الجوي.

بخلاف الضغط الديناميكي والضغط الكلي، فإن الضغط الساكن (P) يتناسب طرديًا مع مربع سرعة الهواء. وتزداد هذه القيمة مع ازدياد سرعة دوران جهاز التهوية.

في الحسابات، من المعتاد استخدام الصيغة التالية: P = (ρ x V²) / 2.

يشير رمز الحرف إلى: ρ – الكثافة، V – سرعة الهواء.

حول حجم الإحصائيات الضغط الناتج عن المروحة، ثلاثة عوامل رئيسية تؤثر على ذلك:

1. أبعاد وشكل وحدة التهوية.
2. عدد دورات الشفرة.
3. كفاءة وحدة التهوية.

تحديد الكميات باستخدام مثال مضخة طرد مركزي مزودة بمروحة

مع ازدياد حجم معدات التهوية، يزداد معدل التقاط كتلة الهواء. ويؤثر التصميم المناسب للشفرات والهيكل بشكل مباشر على كفاءة نقل الهواء، مما يؤدي إلى أداء ثابت أفضل.

تؤدي زيادة سرعة الشفرات إلى تسريع تدفق الهواء. ومع زيادة تدفق الهواء، يرتفع الضغط الساكن. وفي الوقت نفسه، يزداد الضجيج في نظام التهوية، ويتسارع تآكل محامل الدوار.

تشير الكفاءة إلى الأداء المفيد لوحدة التهوية. ويعكس هذا المعيار مدى فعالية زيادة طاقة تدفق الهواء الناتجة عن الشفرات الدوارة للقيمة الساكنة.

يعتمد الاختبار على معدات مختلفة بنفس سرعة الدوران. مروحة أكثر كفاءة، والذي يتميز بأداء أفضل عند مستوى ضوضاء أقل دون زيادة السرعة.

يحدد المؤشر الثابت كفاءة المروحة المستخدمة في المعدات والآليات:

تُعد القيمة الثابتة العامل الحاسم عند اختيار معدات التهوية بناءً على الخصائص التقنية.

الضغط الديناميكي

على عكس الثابت والكامل، ضغط ديناميكي للمروحة في الديناميكا المائية، يُطلق على هذا اسم السرعة. ويُرمز إلى قيمتها في الصيغ بالحرف q أو Q، وتُقاس بالباسكال أو مليمتر من عمود الماء.

صيغة حساب قيمة السرعة: q = 1/2 · ρ · ʋ². يشير الرمز الحرفي إلى أن ρ هي كثافة كتل الهواء (كجم/م³).³), ʋ² – مربع سرعة التدفق (م/ث).

لا تُهيئ أنظمة التهوية ظروفًا تؤدي إلى زيادة كثافة الهواء نتيجةً لضغط الهواء. ويُفترض أن قيمة ρ الثابتة في معادلات الحساب هي 1.2 كجم/م³.

مانومتر أنبوبي سائل على شكل حرف Uللقياسات بوحدة ملليمتر من عمود الماء

مقياس ضغط ميكانيكيلقياس الضغط بوحدة الباسكال

يمكن اعتبار المؤشر الديناميكي بمثابة الطاقة الحركية لكل وحدة حجم من الوسط العامل. وتُستخدم معادلة برنولي في الحسابات: Q _o – س _s = 1/2 · ρ · ʋ². يشير هذا الرمز إلى الضغط: Q _o - عام أو كامل، س _s - ثابت.

عند توقف تدفق الهواء فجأة، تتولد قيمة ديناميكية في منطقة الركود تساوي الفرق بين ضغط الركود والضغط الساكن. يجب قياس هذه القيمة باستخدام جهاز عند نقطة الركود.

عند تشغيل وحدة التهوية، يتولد فراغ عند مدخل الهواء، بينما يتولد ضغط مرتفع عند المخرج. ويُشكل الفرق بين هاتين القيمتين الضغط الديناميكي. يجب قياس هذا المعامل عند نقطتين: مدخل ومخرج المروحة.

تشير القيمة الديناميكية إلى القوة التي تبذلها شفرات وحدة معالجة الهواء لتحريك الهواء عبر نظام القنوات، مع مراعاة المقاومة. تشمل المقاومة الانحناءات، والمنحنيات، ووحدات التحكم، والمقاطع العرضية الضيقة للقنوات. كما تُسهم مادة القنوات وتصميمها في زيادة المقاومة.

لنأخذ قناة قماشية مثقبة تُستخدم في الصناعة كمثال. مع ازدياد طول القناة، يقل حجم تدفق الهواء وسرعته. عند مخرج القناة، ينخفض ​​الضغط الديناميكي، بينما يزداد الضغط الساكن.

نظراً للتناقص التدريجي في أحجام الهواء المنقولة، يتم إهمال فقدان الطاقة الناتج عن الاحتكاك بجدران القناة. عند مخرج خط الأنابيب، يكون الضغط الساكن المتزايد مساوياً للضغط الكلي.

اقرأ أيضاً:

كيفية فحص التهوية في شقتك بنفسك

نظام التهوية في الشقة لا يعمل - أين نذهب وكيف نجد السبب

من المهم معرفة الضغط الديناميكي:

• عند تصميم أنظمة التهوية لتحديد المعايير الفنية الصحيحة للمعدات وقنوات الهواء؛
• عند اختبار أداء معدات التهوية.

تضمن النتيجة الصحيحة التي يتم الحصول عليها في حسابات القيمة الديناميكية كفاءة تهوية مثالية. سيتم توليد تدفقات الهواء عند مخرج القناة بسرعات وأحجام تلبي متطلبات التصميم.

ضغط كامل

لا يمكن لشبكة التهوية أن تعمل بدون ضغط ثابت وضغط ديناميكي. وينتج عن الجمع بين هاتين القيمتين قيمة ثالثة. بحسب التعريف، إجمالي ضغط المروحة، هذا هو مجموع المؤشرات الثابتة والديناميكية.

يتم حساب إجمالي ضغط المروحة باستخدام الصيغة التالية: Q_ص = Q_o + س_sيشير الاختصار إلى الضغط: Q _o - عام أو كامل، س _s - ثابت.

يجب تحديد إجمالي ضغط المروحة خلال مرحلة تصميم شبكة التهوية. وتُستخدم البيانات المحسوبة لتحديد مدى ملاءمة خصائص أداء المعدات للتهوية.

تُقاس ضغط المدخل في المقطع العرضي لقناة المروحة. يُوصى بوضع نقطة جمع البيانات على مسافة تساوي ضعف قطر القناة. ويُفضّل وضع قناة مستقيمة قطرها أربعة أضعاف قطر القناة أمام نقطة القياس.

عندما لا تسمح الظروف بإجراء قياس كامل عند المدخل ضغط هواء المروحة، يتم تركيب خلية نحل في الموقع المطلوب. تعمل الوحدة التقنية، وهي عبارة عن شبكة، على معادلة تدفق الهواء. يبلغ طول الخلايا من 5 إلى 10 مم، وسماكة جدرانها من 0.5 إلى 2 مم. يتم إدخال جهاز استقبال في القناة. تُجمع البيانات من ثلاث نقاط على الأقل على طول المقطع العرضي، ثم يُحسب المتوسط.

يُعد قياس ضغط المخرج الكلي أمرًا معقدًا نظرًا لعدم انتظام تدفق الهواء. وتتداخل كتل الهواء العائد الناتجة مع تحديد السرعة. ولتحسين انتظام التدفق، يُنصح بتركيب مُنظِّم تدفق الهواء أو قياس الضغط على بُعد يتراوح بين 7 و10 أقطار للقناة من المخرج.

يُعقّد الكوع والموزع القابل للفصل عملية القياس. كما يزيد تركيب المخرج من عدم انتظام التدفق. وتُجرى القياسات على النحو التالي:

1. يقوم المسبار بمسح عدة نقاط لتحديد متوسط ​​الضغط الكلي وأداء المعدات. يُستخدم المقطع العرضي الأول مباشرةً بعد وحدة التهوية كموقع للقياس. تُقارن النتيجة بقيمة الأداء المُستمدة من قياسات المدخل.
2. تُجرى قياسات إضافية على جزء مستقيم. اختر أول جزء من مجرى الهواء الممتد من مخرج وحدة معالجة الهواء. قِس مسافة تتراوح بين 4 و6 أقطار من بداية مجرى الهواء المستقيم. في حالة مجرى الهواء القصير، استخدم أبعد نقطة. امسح الجزء بمسبار، واحسب متوسط ​​الضغط الكلي وتدفق الهواء.

يُطرح الفقد المحسوب في قسم القناة أسفل المروحة من متوسط ​​الضغط الكلي، الذي يُقاس أيضًا على القسم المستقيم. ويُعتبر الضغط الكلي الناتج عند المخرج هو القيمة النهائية.

إجابات على الأسئلة الحالية

مواد الفيديو