동적, 정적 및 총 팬 압력

정의에 따르면, 팬의 정압은 다음과 같습니다., 이는 작동 중인 환기 장치에 의해 발생하는 압력으로, 공기 속도의 제곱에 비례합니다.

또한, 환기 장비는 다음과 같은 형태를 갖습니다. 동적 및 총 압력이 글에서는 수량 정의, 측정 규칙 및 공식 기반 계산에 대해 논의하겠습니다.

정압

전문 용어로 설명하자면 팬 정압, 이는 환기 장치 작동으로 인해 발생하는 공기압의 최종 값입니다. 이 지표는 공기 흐름이 없거나 공기가 대기 중으로 자유롭게 방출되는 네트워크에서 일반적으로 나타나는 값입니다.

동압 및 총압과 달리 정압(P)은 공기 속도의 제곱에 비례합니다. 이 값은 환기 장비 회전 속도가 증가함에 따라 증가합니다.

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계산에는 일반적으로 다음 공식을 사용합니다. P = (ρ x V2) / 2.

문자 표기는 다음과 같은 의미를 갖습니다. ρ - 밀도, V - 공기 속도.

통계적 규모의 측면에서 선풍기에 의해 생성된 압력 3가지 주요 요인이 영향을 미칩니다:

  1. 환기 장치의 크기 및 형태.
  2. 날개 회전 수.
  3. 환기 장치의 효율.
임펠러가 있는 원심 펌프를 예로 들어 물성의 측정 방법을 설명합니다.

환기 장비의 크기가 커질수록 공기 포집량이 증가합니다. 적절한 블레이드 및 하우징 설계는 효율적인 공기 이송에 직접적인 영향을 미쳐 정적 성능을 향상시킵니다.

날개 회전 속도가 증가하면 공기 흐름 속도가 빨라집니다. 공기 흐름이 증가함에 따라 정압이 상승합니다. 동시에 환기 시스템의 소음이 증가하고 로터 베어링 마모가 가속화됩니다.

효율은 환기 장치의 유용한 성능을 나타냅니다. 이 매개변수는 회전하는 날개에 의해 생성된 공기 흐름 에너지가 정지 상태를 얼마나 효과적으로 증가시키는지를 반영합니다.

이 테스트는 동일한 회전 속도를 가진 서로 다른 장비를 기반으로 합니다. 더욱 효율적인 팬속도를 높이지 않고도 소음 수준을 낮추면서 더 뛰어난 성능을 발휘합니다.

정적 지표는 장비 및 기계에 사용되는 팬의 효율을 결정합니다.

컴퓨터에서 이 값은 쿨러를 이용한 방열판 및 전자 부품의 능동 냉각에 중요합니다.
환기 시스템에서 해당 밸브는 위생 기준에 따라 공기 순환을 보장하는 데 필수적입니다.
생산 과정에서 발생하는 부산물을 불어내는 작업에서는 공기 흐름을 이용하여 부산물을 완전히 덮고 불필요한 폐기물을 제거하는 것이 중요합니다.

정적 값은 기술적 특성을 기준으로 환기 장비를 선택할 때 결정적인 요소입니다.

동적 압력

정적이고 완전한 것과는 달리, 팬 동압 유체역학에서 이를 속도라고 합니다. 공식에서 속도 값은 문자 q 또는 Q로 표시되며 파스칼 또는 수주 밀리미터(mm) 단위로 측정됩니다.

속도 값을 계산하는 공식은 q = 1/2 · ρ · ʋ²입니다. 여기서 문자 표시는 ρ가 공기 덩어리의 밀도(kg/m³)임을 나타냅니다.3), ʋ² – 유속(m/s)의 제곱.

환기 시스템은 공기 압축으로 인해 밀도가 증가하는 조건을 만들지 않습니다. 계산 공식에서 상수 ρ 값은 1.2 kg/m³로 가정합니다.

수주 높이를 mm 단위로 측정하는 U자형 액체 압력계 사진
액체 U자형 압력계수주 높이를 밀리미터 단위로 측정합니다.
사진: 파스칼 단위 측정을 위한 기계식 압력계
기계식 압력계압력을 파스칼 단위로 측정하기

동적 지수는 작동 유체의 단위 부피당 운동 에너지로 간주할 수 있습니다. 계산에는 베르누이 방정식이 사용됩니다: Q 영형 – 질문 에스 = 1/2 · ρ · ʋ². 이 표기는 압력을 나타냅니다: Q 영형 - 일반적인 질문 또는 완전한 질문 에스 - 정적.

공기 흐름이 갑자기 멈추면 정체 영역에 정체 압력과 정압의 차이에 해당하는 동적 값이 발생합니다. 이 값은 정체 지점에 설치된 장치를 이용하여 측정해야 합니다.

환기 장치가 작동할 때 공기 흡입구에는 진공이 형성되고, 배출구에는 고압이 발생합니다. 이 두 값의 차이가 동압을 형성하며, 이 동압은 팬 흡입구와 배출구, 두 지점에서 측정해야 합니다.

동적 값은 공기 조절 장치의 날개가 덕트 시스템을 통해 공기를 이동시키기 위해 가하는 힘을 나타내며, 이때 저항이 고려됩니다. 저항에는 굴곡, 곡선, 제어 장치 및 좁은 덕트 단면이 포함될 수 있습니다. 덕트의 재질과 구조 또한 저항을 발생시킵니다.

사진: 압력 간의 관계
압력 간의 관계

산업 현장에서 사용되는 천공된 직물 덕트를 예로 들어 보겠습니다. 덕트의 길이가 길어질수록 공기 흐름량과 속도는 감소합니다. 덕트 출구에서는 동압은 감소하는 반면 정압은 증가합니다.

이송되는 공기량이 점차 감소하므로 덕트 벽면과의 마찰 손실은 무시할 수 있습니다. 파이프라인 출구에서 증가된 정압은 전체 압력과 같습니다.

동적 압력을 아는 것이 중요합니다.

  • 환기 시스템을 설계할 때 장비 및 공기 덕트의 기술적 매개변수를 정확하게 결정해야 합니다.
  • 환기 장비의 성능을 테스트할 때.

동적 값 계산에서 얻은 정확한 결과는 최적의 환기 효율을 보장합니다. 덕트 출구에서의 공기 흐름은 설계 요구 사항을 충족하는 속도와 유량으로 생성됩니다.

완전 압력

환기 시스템은 정압과 동압 없이는 작동할 수 없습니다. 이 두 값의 조합이 세 번째 값을 생성합니다. 정의에 따르면, 총 팬 압력은 다음과 같습니다. 정적 지표와 동적 지표의 합.

총 팬 압력은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다: Q = Q영형 + Q에스이 약어는 압력을 나타냅니다: Q 영형 - 일반적인 질문 또는 완전한 질문 에스 - 정적.

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팬의 정압과 동압의 합이 환기 장비의 총압력을 결정합니다.
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계산된 값을 해석할 때는 한 가지 규칙을 따라야 합니다. 즉, 팬의 총 압력은 환기 시스템의 총 압력 손실과 같습니다.

환기 시스템 설계 단계에서 총 팬 압력을 결정해야 합니다. 계산된 데이터는 장비의 성능 특성이 환기에 적합한지 여부를 판단하는 데 사용됩니다.

팬 덕트 단면에서 흡입 압력 측정을 수행합니다. 데이터 수집 지점의 권장 위치는 덕트 직경의 두 배 거리입니다. 측정 지점 앞에는 덕트 직경의 네 배에 달하는 직선 덕트를 설치하는 것이 바람직합니다.

입력단에서 완전한 측정이 불가능한 조건일 경우 팬 공기압, 벌집 구조의 구조물을 원하는 위치에 설치합니다. 기술 단위인 격자 구조가 공기 흐름을 고르게 분산시킵니다. 각 셀은 길이가 5~10mm이고 벽 두께는 0.5~2mm입니다. 수신 장치를 통로에 삽입합니다. 단면을 따라 최소 세 지점에서 데이터를 측정하고 평균값을 계산합니다.

공기 흐름 균등화를 위한 벌집형 사진
공기 흐름 균등화를 위한 벌집 구조

불균일한 유동 구조로 인해 전체 출구 압력을 측정하는 것이 복잡해집니다. 이로 인해 발생하는 환기 공기 덩어리가 속도 측정에 방해가 됩니다. 유동을 균일하게 하려면 허니콤을 설치하거나 출구에서 덕트 직경의 7~10배 떨어진 지점에서 압력을 측정하십시오.

엘보와 분리형 디퓨저는 측정 과정을 복잡하게 만듭니다. 출구 어셈블리는 유동의 불균일성을 증가시킵니다. 측정은 다음과 같이 수행됩니다.

  1. 측정 프로브는 여러 지점을 스캔하여 평균 총압력과 장비 성능을 측정합니다. 측정 위치는 환기 장치 바로 하류의 첫 번째 단면입니다. 측정 결과는 입구 측정에서 얻은 성능 값과 비교됩니다.
  2. 직선 구간에서 추가 측정을 수행합니다. 공기 조절 장치 배출구에서 시작되는 덕트의 첫 번째 구간을 선택합니다. 직선 덕트 시작 지점에서 덕트 직경의 4~6배 떨어진 지점을 측정합니다. 덕트가 짧은 경우 가장 먼 지점을 사용합니다. 프로브로 해당 구간을 스캔하고 평균 총 압력과 공기 유량을 계산합니다.
사진: 측정용 센서 배치 예시
측정용 센서 배치 예시

팬 하류 덕트 구간에서의 계산된 손실은 직선 구간에서 추가로 측정된 평균 총압력에서 차감됩니다. 그 결과로 얻어진 출구에서의 총압력이 최종 값으로 간주됩니다.

현재 제기되는 질문들에 대한 답변

동압을 계산하는 방법은 무엇인가요?

속도 값은 q=1/2 • ρ • ʋ² 공식을 사용하여 계산됩니다. 여기서 문자 표시는 ρ가 공기 질량의 밀도(kg/m³)이고, ʋ²는 유속(m/s)의 제곱임을 나타냅니다.

동압이란 무엇을 의미합니까?

유체역학에서 이 지표는 속도 지표로 간주됩니다. 이 값은 저항을 고려하여 팬이 채널 시스템을 통해 공기를 밀어낼 수 있는 힘을 나타냅니다.

선풍기가 발생시키는 압력은 얼마인가요?

환기 장비는 정압, 동압 및 총압을 발생시킵니다.

총 압력비란 무엇을 의미합니까?

이 계수는 환기 장비의 출구와 입구에서의 압력 차이를 팬 입구에서 공기 흐름에 의해 생성된 운동 에너지로 나눈 값으로 간주됩니다.

정압을 어떻게 구할 수 있을까요?

계산에 사용되는 공식은 P = (ρ x V²) / 2입니다. 여기서 문자 표시는 ρ가 밀도, V가 공기 속도를 나타낸다는 것을 의미합니다.

정압은 무엇에 사용되나요?

이 지표는 엔지니어링 네트워크, 기타 장비 및 메커니즘의 일부로 작동하는 팬의 효율을 측정합니다.

영상 자료

제11장. 이론. 전체 압력과 정압
TM 1.2 환기 시스템의 압력.

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