Dynamický, statický a celkový tlak ventilátora

Podľa definície je statický tlak ventilátora, Toto je tlak vytvorený prevádzkovanou vetracou jednotkou, úmerný druhej mocnine rýchlosti vzduchu.

Okrem toho tvoria ventilačné zariadenia dynamický a celkový tlakV tomto článku si preberieme definovanie veličín, pravidlá merania a výpočty založené na vzorcoch.

Statický tlak

V technickom jazyku statický tlak ventilátora, Toto je výsledná hodnota tlaku vzduchu, ktorá vzniká v dôsledku prevádzky vetracej jednotky. Tento ukazovateľ je typický pre sieť, kde nie sú žiadne prúdy vzduchu alebo kde sa vzduch voľne uvoľňuje do atmosféry.

Na rozdiel od dynamického a celkového tlaku je statický tlak (P) úmerný druhej mocnine rýchlosti vzduchu. Táto hodnota sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou rotora vetracieho zariadenia.

1
2
3
4

Pre výpočty je zvykom použiť vzorec: P = (ρ x V2) / 2.

Písmeno znamená: ρ – hustota, V – rýchlosť prúdenia vzduchu.

O rozsahu štatistického tlak vytvorený ventilátorom, 3 hlavné faktory ovplyvňujú:

  1. Rozmery a tvar vetracej jednotky.
  2. Počet otáčok čepele.
  3. Účinnosť vetracej jednotky.
Stanovenie množstiev na príklade odstredivého čerpadla s obežným kolesom

S rastúcou veľkosťou vetracieho zariadenia sa zvyšuje zachytávanie vzduchu. Správna konštrukcia lopatiek a krytu priamo ovplyvňuje efektívnu prepravu vzduchu, čo vedie k vyššiemu statickému výkonu.

Zvyšujúca sa rýchlosť lopatiek zrýchľuje prúdenie vzduchu. So zvyšujúcim sa prietokom vzduchu sa zvyšuje statický tlak. Súčasne sa zvyšuje hluk vo ventilačnom systéme a zrýchľuje sa opotrebovanie ložísk rotora.

Účinnosť sa vzťahuje na užitočný výkon vetracej jednotky. Tento parameter odráža, ako efektívne energia prúdenia vzduchu generovaná rotujúcimi lopatkami zvyšuje statickú hodnotu.

Test je založený na rôznych zariadeniach s rovnakou rýchlosťou rotora. Účinnejší ventilátor, ktorý má vyšší výkon pri nižšej hladine hluku bez zvýšenia rýchlosti.

Statický indikátor určuje účinnosť ventilátora používaného v zariadeniach a mechanizmoch:

V počítačoch je hodnota dôležitá pre aktívne chladenie radiátorov a elektronických súčiastok chladičmi.
Vo vetracej sieti je hodnota potrebná na zabezpečenie cirkulácie vzduchu podľa hygienických noriem
Pri ofúkaní výrobných produktov je dôležitý úplný záber a odstránenie nežiaduceho odpadu prúdmi vzduchu.

Statická hodnota je určujúcim faktorom pri výbere vetracieho zariadenia na základe technických charakteristík.

Dynamický tlak

Na rozdiel od statického a úplného, dynamický tlak ventilátora V hydrodynamike sa to nazýva rýchlosť. Jej hodnota vo vzorcoch sa označuje písmenom q alebo Q a meria sa v pascaloch alebo mm vodného stĺpca.

Vzorec na výpočet rýchlosti: q = 1/2 · ρ · ʋ². Písmeno znamená: ρ je hustota vzdušných hmôt (kg/m3), ʋ² – druhá mocnina rýchlosti prúdenia (m/s).

Vetracie systémy nevytvárajú podmienky, za ktorých by kompresia vzduchu zvyšovala hustotu. Konštantná hodnota ρ vo výpočtových vzorcoch sa predpokladá na úrovni 1,2 kg/m³.

Fotografia kvapalinového tlakomeru v tvare U na meranie mm vodného stĺpca
Kvapalinový manometer v tvare Upre merania v milimetroch vodného stĺpca
Foto: Mechanický tlakomer na meranie v pascaloch
Mechanický tlakomermerať tlak v pascaloch

Dynamický index možno považovať za kinetickú energiu na jednotku objemu pracovného média. Na výpočty sa používa Bernoulliho rovnica: Q o – Otázka s = 1/2 · ρ · ʋ². Označenie sa vzťahuje na tlak: Q o - všeobecné alebo úplné, Q s - statický.

Keď sa prúdenie vzduchu náhle zastaví, v zóne stagnácie sa vytvorí dynamická hodnota rovnajúca sa rozdielu medzi stagnačným tlakom a statickým tlakom. Tento parameter by sa mal merať zariadením v bode stagnácie.

Keď je vetracia jednotka v prevádzke, pri nasávaní vzduchu sa vytvára podtlak. Na výstupe sa vytvára zvýšený tlak. Rozdiel týchto hodnôt vytvára dynamický tlak. Tento parameter sa musí merať v dvoch bodoch – na vstupe a výstupe ventilátora.

Dynamická hodnota udáva silu, ktorú vyvíjajú lopatky vzduchotechnickej jednotky na pohyb vzduchu cez potrubný systém, berúc do úvahy odpor. Odpor môže zahŕňať ohyby, krivky, riadiace jednotky a úzke prierezy potrubí. Materiál a konfigurácia potrubí tiež vytvárajú odpor.

Foto: Vzťah medzi tlakmi
Vzťah medzi tlakmi

Vezmime si ako príklad perforované textilné potrubie používané v priemysle. S predlžovaním potrubia sa objem a rýchlosť prúdenia vzduchu znižujú. Na výstupe z potrubia sa dynamický tlak znižuje, zatiaľ čo statický tlak sa zvyšuje.

V dôsledku postupného znižovania objemu prepravovaného vzduchu sa straty trením o steny potrubia zanedbávajú. Na výstupe z potrubia sa zvýšený statický tlak rovná celkovému tlaku.

Poznať dynamický tlak je dôležité:

  • pri navrhovaní vetrania pre správne určenie technických parametrov zariadení a vzduchovodov;
  • pri testovaní výkonu vetracích zariadení.

Správny výsledok získaný pri výpočtoch dynamických hodnôt zabezpečuje optimálnu účinnosť vetrania. Prúdenie vzduchu na výstupe z potrubia bude vytvorené s rýchlosťami a objemami, ktoré spĺňajú konštrukčné požiadavky.

Plný tlak

Vetracia sieť nemôže fungovať bez statického a dynamického tlaku. Kombinácia týchto hodnôt vytvára tretiu hodnotu. Podľa definície, celkový tlak ventilátora, to je súčet statických a dynamických ukazovateľov.

Celkový tlak ventilátora sa vypočíta pomocou vzorca: Qp = Qo + OtázkasSkratka označuje tlak: Q o - všeobecné alebo úplné, Q s - statický.

1
Súčet statického a dynamického tlaku ventilátora určuje celkový tlak vetracieho zariadenia.
2
Pri interpretácii vypočítanej hodnoty sa dodržiava jedno pravidlo: celkový tlak ventilátora sa rovná celkovej tlakovej strate vo vetracom systéme.

Celkový tlak ventilátora sa musí určiť počas fázy návrhu vetracej siete. Vypočítané údaje sa používajú na určenie vhodnosti výkonnostných charakteristík zariadenia pre vetranie.

Merania vstupného tlaku sa vykonávajú v priereze potrubia ventilátora. Odporúčané umiestnenie bodu zberu údajov je vzdialenosť rovnajúca sa dvom priemerom potrubia. Pred bodom merania by sa mal najlepšie umiestniť rovný potrubie so štvornásobkom priemeru potrubia.

Keď podmienky neumožňujú úplné meranie na vstupe tlak vzduchu ventilátora, Na požadovanom mieste sa nainštaluje plást. Technická jednotka, mriežka, vyrovnáva prúdenie vzduchu. Bunky majú dĺžku 5 – 10 mm a hrúbku steny 0,5 – 2 mm. Do kanála sa vloží prijímacie zariadenie. Údaje sa odoberajú v najmenej troch bodoch pozdĺž prierezu a vypočíta sa priemerná hodnota.

Fotografia plástov na vyrovnanie prúdenia vzduchu
Voštinový systém na vyrovnanie prúdenia vzduchu

Meranie celkového výstupného tlaku je komplikované nerovnomernou štruktúrou prúdenia. Výsledné spätné vzduchové masy narúšajú určenie rýchlosti. Na vyrovnanie prúdenia nainštalujte voštinový systém alebo zmerajte tlak vo vzdialenosti 7 – 10 priemerov potrubia od výstupu.

Koleno a odtrhávací difúzor komplikujú proces merania. Výstupná zostava zvyšuje nerovnomernosť prúdenia. Merania sa vykonávajú nasledovne:

  1. Sonda skenuje niekoľko bodov, aby určila priemerný celkový tlak a výkon zariadenia. Ako miesto merania sa používa prvý prierez bezprostredne za vetracou jednotkou. Výsledok sa porovnáva s hodnotou výkonu získanou meraniami na vstupe.
  2. Ďalšie merania sa vykonávajú na rovnom úseku. Vyberte prvú úroveň úseku potrubia vedúceho od výstupu vzduchotechnickej jednotky. Odmerajte vzdialenosť 4 – 6 priemerov od začiatku rovného potrubia. Na krátkom potrubí použite najvzdialenejší bod. Naskenujte úsek sondou a vypočítajte priemerný celkový tlak a prietok vzduchu.
Foto: Príklad umiestnenia senzora pre merania
Príklad umiestnenia senzora pre merania

Vypočítaná strata v úseku potrubia za ventilátorom sa odpočíta od priemerného celkového tlaku, ktorý sa dodatočne meria na priamom úseku. Výsledný celkový tlak na výstupe sa považuje za konečnú hodnotu.

Odpovede na aktuálne otázky

Ako vypočítať dynamický tlak?

Hodnota rýchlosti sa vypočíta pomocou vzorca: q=1/2 • ρ • ʋ². Písmeno znamená: ρ je hustota vzdušných hmôt (kg/m3), ʋ² je druhá mocnina rýchlosti prúdenia (m/s).

Čo znamená dynamický tlak?

V hydrodynamike sa tento ukazovateľ považuje za ukazovateľ rýchlosti. Hodnota udáva silu, ktorou môže ventilátor pumpovať vzduch cez systém kanálov, berúc do úvahy odpor.

Aký tlak vytvára ventilátor?

Vetracie zariadenie vytvára statický, dynamický a celkový tlak.

Čo znamená celkový tlakový pomer?

Koeficient sa považuje za pomer rozdielu tlaku na výstupe a vstupe vetracieho zariadenia ku kinetickej energii vytvorenej prúdením vzduchu na vstupe ventilátora.

Ako zistiť statický tlak?

Na výpočty sa používa vzorec: P = (ρ x V2) / 2. Písmeno znamená: ρ je hustota, V je rýchlosť vzduchu.

Na čo sa používa statický tlak?

Indikátor určuje účinnosť ventilátora pracujúceho ako súčasť inžinierskej siete, iných zariadení a mechanizmov.

Video materiály

Kapitola 11. Teória. Celkový a statický tlak
TM 1.2 Tlak vo vetracích systémoch.