Pression dynamique, statique et totale du ventilateur

Par définition, la pression statique d'un ventilateur est, Il s'agit de la pression créée par l'unité de ventilation en fonctionnement, proportionnelle au carré de la vitesse de l'air.

De plus, les équipements de ventilation forment pression dynamique et totaleNous aborderons dans cet article la définition des quantités, les règles de mesure et les calculs basés sur des formules.

Pression statique

En langage technique pression statique du ventilateur, Il s'agit de la valeur de pression d'air résultant du fonctionnement du système de ventilation. Cet indicateur est typique d'un réseau sans circulation d'air ou où l'air est librement rejeté dans l'atmosphère.

Contrairement à la pression dynamique et à la pression totale, la pression statique (P) est proportionnelle au carré de la vitesse de l'air. Cette valeur augmente avec la vitesse de rotation du rotor du système de ventilation.

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Pour les calculs, on utilise généralement la formule suivante : P = (ρ x V2) / 2.

La désignation par lettre signifie : ρ – densité, V – vitesse de l’air.

Sur l'ampleur de la statistique pression créée par le ventilateur, 3 principaux facteurs influencent :

  1. Dimensions et forme de l'unité de ventilation.
  2. Nombre de tours de la lame.
  3. Efficacité du système de ventilation.
Détermination des grandeurs à l'aide de l'exemple d'une pompe centrifuge à roue

Plus les équipements de ventilation sont volumineux, plus leur capacité de captation d'air est élevée. Une conception adéquate des pales et du carter influe directement sur l'efficacité du transport de l'air, ce qui se traduit par des performances statiques supérieures.

L'augmentation de la vitesse des pales accélère le flux d'air. Ce flux d'air accru entraîne une hausse de la pression statique. Simultanément, le bruit dans le système de ventilation augmente et l'usure des roulements du rotor s'accélère.

L'efficacité désigne le rendement utile d'un système de ventilation. Ce paramètre reflète l'efficacité avec laquelle l'énergie du flux d'air générée par la rotation des pales augmente la pression statique.

Le test repose sur différents équipements présentant la même vitesse de rotation. Un ventilateur plus efficace, qui offre de meilleures performances à un niveau sonore inférieur sans augmenter la vitesse.

L'indicateur statique détermine l'efficacité d'un ventilateur utilisé dans les équipements et les mécanismes :

En informatique, cette valeur est importante pour le refroidissement actif des radiateurs et des composants électroniques par les systèmes de refroidissement.
Dans le réseau de ventilation, la valeur est nécessaire pour assurer la circulation de l'air, conformément aux normes sanitaires.
Lors du soufflage des produits de production, il est important d'assurer une couverture complète et l'élimination des déchets indésirables par les flux d'air.

La valeur statique est le facteur déterminant lors du choix d'un équipement de ventilation en fonction de ses caractéristiques techniques.

Pression dynamique

Contrairement à statique et complet, pression dynamique du ventilateur En hydrodynamique, on parle de vitesse. Sa valeur dans les formules est notée q ou Q et se mesure en pascals ou en mm de colonne d'eau.

La formule pour calculer la valeur de la vitesse est : q = 1/2 · ρ · ʋ². La signification des lettres est la suivante : ρ représente la masse volumique de l’air (kg/m³).3), ʋ² – vitesse d'écoulement (m/s) au carré.

Les systèmes de ventilation ne créent pas de conditions propices à une augmentation de la densité de l'air comprimé. La valeur constante de ρ dans les formules de calcul est supposée égale à 1,2 kg/m³.

Photo d'un manomètre à liquide en forme de U pour mesurer la hauteur de colonne d'eau (en mm).
manomètre à tube en U pour liquidepour les mesures en millimètres de colonne d'eau
Photo : Manomètre mécanique pour mesures en pascals
manomètre mécaniquemesurer la pression en pascals

L'indice dynamique peut être considéré comme l'énergie cinétique par unité de volume du fluide de travail. L'équation de Bernoulli est utilisée pour les calculs : Q o – Q s = 1/2 · ρ · ʋ². Cette désignation fait référence à la pression : Q o - général ou complet, Q s - statique.

En cas d'arrêt brutal du flux d'air, une valeur dynamique, égale à la différence entre la pression d'arrêt et la pression statique, apparaît dans la zone d'arrêt. Ce paramètre doit être mesuré à l'aide d'un appareil placé au point d'arrêt.

Lorsqu'un système de ventilation fonctionne, une dépression se crée à l'entrée d'air. À la sortie, une pression élevée se crée. La différence entre ces deux valeurs engendre la pression dynamique. Ce paramètre doit être mesuré en deux points : à l'entrée et à la sortie du ventilateur.

La valeur dynamique indique la force exercée par les pales de la centrale de traitement d'air pour faire circuler l'air dans le réseau de conduits, en tenant compte des résistances. Ces résistances peuvent être dues aux coudes, aux courbes, aux unités de contrôle et aux sections transversales étroites des conduits. Le matériau et la configuration des conduits contribuent également à ces résistances.

Photo : Relation entre les pressions
Relation entre les pressions

Prenons l'exemple d'une gaine textile perforée utilisée dans l'industrie. À mesure que la gaine s'allonge, le débit et la vitesse de l'air diminuent. À la sortie de la gaine, la pression dynamique diminue tandis que la pression statique augmente.

Du fait de la réduction progressive des volumes d'air transportés, les pertes par frottement contre les parois du conduit sont négligeables. À la sortie de la canalisation, la pression statique accrue est égale à la pression totale.

Il est important de connaître la pression dynamique :

  • lors de la conception de la ventilation pour la détermination correcte des paramètres techniques des équipements et des conduits d'air ;
  • lors des tests de performance des équipements de ventilation.

Le résultat correct obtenu lors des calculs de valeurs dynamiques garantit une efficacité de ventilation optimale. Les flux d'air à la sortie du conduit seront créés avec des vitesses et des volumes conformes aux exigences de conception.

Pleine pression

Un réseau de ventilation ne peut fonctionner sans pression statique et dynamique. La combinaison de ces valeurs crée une troisième valeur. Par définition, pression totale du ventilateur, c'est la somme des indicateurs statiques et dynamiques.

La pression totale du ventilateur est calculée à l'aide de la formule : Qp = Qo + QsL'abréviation désigne la pression : Q o - général ou complet, Q s - statique.

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La somme de la pression statique et de la pression dynamique du ventilateur détermine la pression totale du système de ventilation.
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Pour interpréter la valeur calculée, une seule règle est appliquée : la pression totale du ventilateur est égale à la perte de pression totale dans le système de ventilation.

La pression totale du ventilateur doit être déterminée lors de la conception du réseau de ventilation. Les données calculées permettent d'évaluer l'adéquation des caractéristiques de performance de l'équipement à la ventilation.

Les mesures de pression d'entrée sont effectuées dans la section transversale du conduit du ventilateur. L'emplacement recommandé pour le point de mesure est une distance égale à deux diamètres de conduit. Il est préférable de placer un conduit rectiligne d'un diamètre quatre fois supérieur à celui du conduit d'entrée devant le point de mesure.

Lorsque les conditions ne permettent pas une mesure complète à l'entrée pression d'air du ventilateur, Une structure en nid d'abeille est installée à l'emplacement souhaité. L'élément technique, une grille, répartit le flux d'air de manière homogène. Les alvéoles mesurent de 5 à 10 mm de long et ont une épaisseur de paroi de 0,5 à 2 mm. Un capteur est inséré dans le canal. Les données sont relevées en au moins trois points le long de la section transversale, et la valeur moyenne est calculée.

Photo en nid d'abeille pour l'égalisation du flux d'air
structure alvéolaire pour l'égalisation du flux d'air

La mesure de la pression totale à la sortie est compliquée par la structure non uniforme du flux. Les masses d'air de retour qui en résultent perturbent la détermination de la vitesse. Pour uniformiser le flux, installez une grille en nid d'abeilles ou mesurez la pression à une distance de 7 à 10 diamètres de conduit de la sortie.

Le coude et le diffuseur détachable compliquent le processus de mesure. Le dispositif de sortie accroît l'hétérogénéité du débit. Les mesures sont effectuées comme suit :

  1. La sonde effectue des relevés en plusieurs points afin de déterminer la pression totale moyenne et les performances de l'équipement. La première section transversale immédiatement en aval de l'unité de ventilation sert de point de mesure. Le résultat est comparé à la valeur de performance obtenue par des mesures à l'entrée.
  2. Des mesures supplémentaires sont effectuées sur une section rectiligne. Sélectionnez la première section de conduit partant de la sortie de la centrale de traitement d'air. Mesurez une distance de 4 à 6 diamètres à partir du début du conduit rectiligne. Sur un conduit court, utilisez le point le plus éloigné. Scannez la section avec une sonde et calculez la pression totale moyenne et le débit d'air.
Photo : Exemple de placement de capteurs pour les mesures
Exemple de placement de capteurs pour les mesures

La perte de charge calculée dans la section de conduit en aval du ventilateur est soustraite de la pression totale moyenne, également mesurée sur la section rectiligne. La pression totale résultante à la sortie est considérée comme la valeur finale.

Réponses aux questions actuelles

Comment calculer la pression dynamique ?

La valeur de la vitesse est calculée à l'aide de la formule : q=1/2 • ρ • ʋ². La désignation par lettre signifie : ρ est la densité des masses d'air (kg/m3), ʋ² est la vitesse d'écoulement (m/s) au carré.

Que signifie la pression dynamique ?

En hydrodynamique, cet indicateur est considéré comme un indicateur de vitesse. Sa valeur indique la force avec laquelle un ventilateur peut pomper l'air à travers un système de canaux, en tenant compte de la résistance.

Quelle pression génère le ventilateur ?

Les équipements de ventilation créent une pression statique, dynamique et totale.

Que signifie le rapport de pression totale ?

Le coefficient est considéré comme le rapport entre la différence de pression à la sortie et à l'entrée de l'équipement de ventilation et l'énergie cinétique créée par le flux d'air à l'entrée du ventilateur.

Comment déterminer la pression statique ?

Pour les calculs, la formule utilisée est : P = (ρ x V2) / 2. La désignation de la lettre signifie : ρ est la densité, V est la vitesse de l'air.

À quoi sert la pression statique ?

Cet indicateur détermine l'efficacité d'un ventilateur fonctionnant au sein d'un réseau technique, d'autres équipements et mécanismes.

Documents vidéo

Chapitre 11. Théorie. Pression totale et statique
MC 1.2 Pression dans les systèmes de ventilation.