pressão dinâmica, estática e total do ventilador

Por definição, a pressão estática de um ventilador é, Essa é a pressão criada pela unidade de ventilação em funcionamento, proporcional ao quadrado da velocidade do ar.

Além disso, os equipamentos de ventilação formam pressão dinâmica e totalNeste artigo, discutiremos a definição de grandezas, regras de medição e cálculos baseados em fórmulas.

Pressão estática

Em linguagem técnica pressão estática do ventilador, Este é o valor resultante da pressão do ar decorrente do funcionamento da unidade de ventilação. Este indicador é típico de uma rede onde não há fluxo de ar ou onde o ar é liberado livremente na atmosfera.

Diferentemente da pressão dinâmica e da pressão total, a pressão estática (P) é proporcional ao quadrado da velocidade do ar. Esse valor aumenta conforme a velocidade do rotor do equipamento de ventilação aumenta.

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Para cálculos, costuma-se usar a fórmula: P = (ρ x V2) / 2.

A designação por letras significa: ρ – densidade, V – velocidade do ar.

Sobre a magnitude da estatística pressão criada pelo ventilador, 3 principais fatores influenciam:

  1. Dimensões e formato da unidade de ventilação.
  2. Número de rotações da lâmina.
  3. Eficiência da unidade de ventilação.
Determinação de grandezas usando o exemplo de uma bomba centrífuga com um impulsor.

À medida que os equipamentos de ventilação aumentam de tamanho, a captura de massa de ar também aumenta. O projeto adequado das pás e da carcaça impacta diretamente no transporte eficiente do ar, resultando em maior desempenho estático.

O aumento da velocidade das pás acelera o fluxo de ar. Com o aumento do fluxo de ar, a pressão estática também aumenta. Simultaneamente, o ruído no sistema de ventilação aumenta e o desgaste dos rolamentos do rotor se acelera.

Eficiência refere-se ao desempenho útil de uma unidade de ventilação. Este parâmetro reflete a eficácia com que a energia do fluxo de ar gerada pelas pás rotativas aumenta o valor estático.

O teste é baseado em equipamentos diferentes com a mesma velocidade do rotor. Um ventilador mais eficiente, que apresenta melhor desempenho com menor nível de ruído, sem aumentar a velocidade.

O indicador estático determina a eficiência de um ventilador utilizado em equipamentos e mecanismos:

Em computadores, esse valor é importante para o resfriamento ativo de radiadores e componentes eletrônicos por meio de coolers.
Na rede de ventilação, a válvula é necessária para garantir a circulação do ar, de acordo com as normas sanitárias.
Na limpeza de produtos de produção, é fundamental que haja cobertura completa e remoção de resíduos indesejados pelos fluxos de ar.

O valor estático é o fator determinante na escolha de equipamentos de ventilação com base em características técnicas.

Pressão dinâmica

Ao contrário de estático e completo, pressão dinâmica do ventilador Em hidrodinâmica, isso é chamado de velocidade. Seu valor nas fórmulas é denotado pela letra q ou Q e é medido em pascais ou milímetros de coluna de água.

A fórmula para calcular o valor da velocidade é: q = 1/2 · ρ · ʋ². A designação por letras significa: ρ é a densidade da massa de ar (kg/m³).3), ʋ² – velocidade de fluxo (m/s) ao quadrado.

Os sistemas de ventilação não criam condições em que a compressão do ar aumente a densidade. O valor constante de ρ nas fórmulas de cálculo é considerado 1,2 kg/m³.

Foto de um manômetro em forma de U para medir a pressão da coluna de água em milímetros.
Manômetro de tubo em U para líquidospara medições em milímetros de coluna de água
Foto: Manômetro mecânico para medições em pascais
Manômetro mecânicopara medir a pressão em pascais

O índice dinâmico pode ser considerado como a energia cinética por unidade de volume do fluido de trabalho. A equação de Bernoulli é utilizada para os cálculos: Q o – Q s = 1/2 · ρ · ʋ². A designação refere-se à pressão: Q o - geral ou completo, Q s - estático.

Quando o fluxo de ar é interrompido subitamente, cria-se na zona de estagnação um valor dinâmico igual à diferença entre a pressão de estagnação e a pressão estática. Este parâmetro deve ser medido com um dispositivo no ponto de estagnação.

Quando uma unidade de ventilação está em funcionamento, cria-se um vácuo na entrada de ar. Na saída, cria-se uma pressão elevada. A diferença entre esses valores gera a pressão dinâmica. Esse parâmetro deve ser medido em dois pontos: na entrada e na saída do ventilador.

O valor dinâmico indica a força exercida pelas pás da unidade de tratamento de ar para movimentar o ar através do sistema de dutos, levando em consideração a resistência. A resistência pode incluir curvas, dobras, unidades de controle e seções transversais estreitas dos dutos. O material e a configuração dos dutos também criam resistência.

Foto: Relação entre pressões
Relação entre pressões

Tomemos como exemplo um duto de tecido perfurado usado na indústria. À medida que o duto se alonga, o volume e a velocidade do fluxo de ar diminuem. Na saída do duto, a pressão dinâmica diminui, enquanto a pressão estática aumenta.

Devido à redução gradual nos volumes de ar transportados, as perdas por atrito contra as paredes do duto são desprezadas. Na saída da tubulação, o aumento da pressão estática é igual à pressão total.

Conhecer a pressão dinâmica é importante:

  • Ao projetar a ventilação, é fundamental determinar corretamente os parâmetros técnicos dos equipamentos e dos dutos de ar;
  • ao testar o desempenho de equipamentos de ventilação.

O resultado correto obtido nos cálculos de valor dinâmico garante uma eficiência de ventilação ideal. Os fluxos de ar na saída do duto serão criados com velocidades e volumes que atendem aos requisitos do projeto.

Pressão total

Uma rede de ventilação não pode funcionar sem pressão estática e dinâmica. A combinação desses valores cria um terceiro valor. Por definição, pressão total do ventilador, isso é a soma dos indicadores estáticos e dinâmicos.

A pressão total do ventilador é calculada usando a fórmula: Qp = Qo + QsA abreviatura indica pressão: Q o - geral ou completo, Q s - estático.

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A soma da pressão estática e dinâmica do ventilador determina a pressão total do equipamento de ventilação.
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Ao interpretar o valor calculado, segue-se uma regra: a pressão total do ventilador é igual à perda de pressão total no sistema de ventilação.

A pressão total do ventilador deve ser determinada durante a fase de projeto da rede de ventilação. Os dados calculados são usados ​​para determinar a adequação das características de desempenho do equipamento para a ventilação.

As medições da pressão de entrada são feitas na seção transversal do duto do ventilador. O local recomendado para a coleta de dados é a uma distância igual a dois diâmetros do duto. Um duto reto com quatro vezes o diâmetro do duto deve ser posicionado, de preferência, em frente ao ponto de medição.

Quando as condições não permitem a medição completa na entrada pressão do ar do ventilador, Uma estrutura em forma de colmeia é instalada no local desejado. A unidade técnica, uma grade, equaliza o fluxo de ar. As células têm de 5 a 10 mm de comprimento e uma espessura de parede de 0,5 a 2 mm. Um dispositivo receptor é inserido no canal. Os dados são coletados em pelo menos três pontos ao longo da seção transversal e o valor médio é calculado.

Foto em favo de mel para equalização do fluxo de ar
Estrutura alveolar para equalização do fluxo de ar

A medição da pressão total na saída é complicada pela estrutura não uniforme do fluxo. As massas de ar de retorno resultantes interferem na determinação da velocidade. Para uniformizar o fluxo, instale um painel tipo colmeia ou meça a pressão a uma distância de 7 a 10 diâmetros do duto a partir da saída.

O cotovelo e o difusor destacável complicam o processo de medição. O conjunto de saída aumenta a não uniformidade do fluxo. As medições são realizadas da seguinte forma:

  1. A sonda examina diversos pontos para determinar a pressão total média e o desempenho do equipamento. A primeira seção transversal imediatamente a jusante da unidade de ventilação é utilizada como local de medição. O resultado é comparado com o valor de desempenho obtido por meio de medições na entrada.
  2. Medições adicionais são feitas em um trecho reto. Selecione o primeiro trecho do duto que sai da saída da unidade de tratamento de ar. Meça uma distância de 4 a 6 diâmetros a partir do início do duto reto. Em um duto curto, use o ponto mais distante. Escaneie o trecho com uma sonda e calcule a pressão total média e a vazão de ar.
Foto: Exemplo de posicionamento de sensores para medições
Exemplo de posicionamento de sensores para medições

A perda calculada na seção do duto a jusante do ventilador é subtraída da pressão total média, medida adicionalmente na seção reta. A pressão total resultante na saída é considerada o valor final.

Respostas às perguntas atuais

Como calcular a pressão dinâmica?

O valor da velocidade é calculado usando a fórmula: q = 1/2 • ρ • ʋ². A designação por letras significa: ρ é a densidade das massas de ar (kg/m3), ʋ² é o quadrado da velocidade do fluxo (m/s).

O que significa pressão dinâmica?

Em hidrodinâmica, esse indicador é considerado um indicador de velocidade. O valor indica a força com que um ventilador pode bombear ar através de um sistema de canais, levando em consideração a resistência.

Qual a pressão gerada pelo ventilador?

Os equipamentos de ventilação criam pressão estática, dinâmica e total.

O que significa relação de pressão total?

O coeficiente é considerado a razão entre a diferença de pressão na saída e na entrada do equipamento de ventilação e a energia cinética criada pelo fluxo de ar na entrada do ventilador.

Como determinar a pressão estática?

Para os cálculos, a fórmula utilizada é: P = (ρ x V²) / 2. A designação por letras significa: ρ é a densidade e V é a velocidade do ar.

Para que serve a pressão estática?

O indicador determina a eficiência de um ventilador que opera como parte de uma rede de engenharia, outros equipamentos e mecanismos.

Materiais em vídeo

Capítulo 11. Teoria. Pressão total e estática
TM 1.2 Pressão em sistemas de ventilação.