แรงดันพัดลมแบบไดนามิก สแตติก และรวมทั้งหมด

ตามนิยามแล้ว แรงดันสถิตของพัดลมคือ, นี่คือแรงดันที่เกิดจากการทำงานของชุดระบายอากาศ ซึ่งแปรผันตรงกับกำลังสองของความเร็วลม

นอกจากนี้ อุปกรณ์ระบายอากาศยังมีรูปแบบต่างๆ อีกด้วย ความดันไดนามิกและความดันรวมในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงการกำหนดปริมาณ กฎการวัด และการคำนวณโดยใช้สูตร

ความดันสถิต

ในเชิงเทคนิค แรงดันสถิตของพัดลม นี่คือค่าความดันอากาศที่เป็นผลลัพธ์จากการทำงานของระบบระบายอากาศ ตัวบ่งชี้นี้เป็นค่าทั่วไปสำหรับระบบที่ไม่มีการไหลเวียนของอากาศ หรือระบบที่อากาศถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศอย่างอิสระ

ต่างจากความดันพลวัตและความดันรวม ความดันสถิต (P) จะแปรผันตรงกับกำลังสองของความเร็วลม ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วรอบของใบพัดอุปกรณ์ระบายอากาศเพิ่มขึ้น

โดยทั่วไปแล้วในการคำนวณจะใช้สูตรดังนี้: P = (ρ x V²) / 2.

ตัวอักษรที่ใช้กำหนดความหมายคือ: ρ – ความหนาแน่น, V – ความเร็วลม

ในแง่ของขนาดทางสถิติ แรงดันที่เกิดจากพัดลม ปัจจัยหลัก 3 ประการที่มีอิทธิพล ได้แก่:

1. ขนาดและรูปทรงของชุดระบายอากาศ
2. จำนวนรอบการหมุนของใบพัด
3. ประสิทธิภาพของหน่วยระบายอากาศ

การหาปริมาณโดยใช้ตัวอย่างของปั๊มแรงเหวี่ยงที่มีใบพัด

เมื่ออุปกรณ์ระบายอากาศมีขนาดใหญ่ขึ้น ปริมาณอากาศที่ถูกดูดเข้าไปก็จะเพิ่มขึ้น การออกแบบใบพัดและตัวเรือนที่เหมาะสมส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการลำเลียงอากาศ ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมสูงขึ้น

การเพิ่มความเร็วใบพัดจะทำให้การไหลของอากาศเร็วขึ้น เมื่อการไหลของอากาศเพิ่มขึ้น ความดันสถิตก็จะสูงขึ้น ในขณะเดียวกัน เสียงในระบบระบายอากาศก็จะดังขึ้น และการสึกหรอของแบริ่งโรเตอร์ก็จะเร็วขึ้นด้วย

ประสิทธิภาพ หมายถึง การทำงานที่เป็นประโยชน์ของหน่วยระบายอากาศ พารามิเตอร์นี้สะท้อนให้เห็นว่าพลังงานการไหลของอากาศที่เกิดจากใบพัดหมุนนั้นเพิ่มค่าความดันสถิตได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด

การทดสอบนี้ใช้เครื่องจักรที่แตกต่างกัน แต่มีความเร็วรอบใบพัดเท่ากัน พัดลมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่าในระดับเสียงรบกวนที่ต่ำกว่าโดยไม่ต้องเพิ่มความเร็ว

ตัวบ่งชี้แบบคงที่ใช้ในการตรวจสอบประสิทธิภาพของพัดลมที่ใช้ในอุปกรณ์และกลไกต่างๆ:

ค่าคงที่ถือเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกอุปกรณ์ระบายอากาศโดยพิจารณาจากคุณลักษณะทางเทคนิค

แรงดันไดนามิก

แตกต่างจากแบบคงที่และสมบูรณ์ แรงดันไดนามิกของพัดลม ในอุทกพลศาสตร์ ค่านี้เรียกว่าความเร็ว ค่าของมันในสูตรจะใช้สัญลักษณ์ q หรือ Q และมีหน่วยวัดเป็นปาสคาลหรือมิลลิเมตรของคอลัมน์น้ำ

สูตรสำหรับการคำนวณค่าความเร็วคือ q = 1/2 · ρ · ʋ² โดยตัวอักษร ρ หมายถึงความหนาแน่นของมวลอากาศ (กก./ลบ.ม.)³), ʋ² – ความเร็วการไหล (เมตร/วินาที) ยกกำลังสอง

ระบบระบายอากาศไม่ได้สร้างสภาวะที่ทำให้ความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเมื่ออากาศถูกอัด ค่า ρ คงที่ในสูตรการคำนวณนั้นถือว่าเท่ากับ 1.2 กก./ลบ.ม.

มาโนมิเตอร์แบบท่อรูปตัวยูชนิดของเหลวสำหรับการวัดในหน่วยมิลลิเมตรของคอลัมน์น้ำ

เกจวัดแรงดันเชิงกลเพื่อวัดความดันในหน่วยปาสคาล

ดัชนีไดนามิกสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นพลังงานจลน์ต่อหน่วยปริมาตรของตัวกลางทำงาน สมการเบอร์นูลลีใช้ในการคำนวณ: Q _โอ – คิว _ส = 1/2 · ρ · ʋ² สัญลักษณ์นี้หมายถึงความดัน: Q _โอ - ทั่วไปหรือครบถ้วน, Q _ส - คงที่

เมื่อการไหลของอากาศหยุดลงอย่างกะทันหัน ค่าไดนามิกที่เท่ากับผลต่างระหว่างความดันสภาวะหยุดนิ่งและความดันสถิตจะเกิดขึ้นในบริเวณสภาวะหยุดนิ่ง ควรวัดค่าพารามิเตอร์นี้ด้วยอุปกรณ์ที่จุดสภาวะหยุดนิ่ง

เมื่อระบบระบายอากาศทำงาน จะเกิดสุญญากาศที่ช่องรับอากาศ และที่ช่องระบายอากาศจะเกิดแรงดันสูงขึ้น ความแตกต่างของค่าเหล่านี้ก่อให้เกิดแรงดันไดนามิก ซึ่งต้องวัดค่านี้ที่สองจุด คือที่ช่องรับอากาศและช่องระบายอากาศของพัดลม

ค่าไดนามิกแสดงถึงแรงที่ใบพัดของเครื่องปรับอากาศใช้ในการเคลื่อนย้ายอากาศผ่านระบบท่อ โดยคำนึงถึงแรงต้าน แรงต้านอาจเกิดจากส่วนโค้ง ส่วนงอ หน่วยควบคุม และหน้าตัดท่อที่แคบ นอกจากนี้ วัสดุและการจัดวางโครงสร้างของท่อก็ก่อให้เกิดแรงต้านเช่นกัน

ลองพิจารณาท่อผ้าเจาะรูที่ใช้ในอุตสาหกรรมเป็นตัวอย่าง เมื่อท่อยาวขึ้น ปริมาณและอัตราเร็วของการไหลของอากาศจะลดลง ที่ทางออกของท่อ ความดันไดนามิกจะลดลง ในขณะที่ความดันสถิตจะเพิ่มขึ้น

เนื่องจากปริมาณอากาศที่ลำเลียงลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป จึงสามารถละเลยการสูญเสียจากแรงเสียดทานที่ผนังท่อได้ ที่ทางออกของท่อส่ง ความดันสถิตที่เพิ่มขึ้นจะเท่ากับความดันรวม

อ่านเพิ่มเติม:

วิธีตรวจสอบระบบระบายอากาศในอพาร์ตเมนต์ของคุณด้วยตัวเอง

ระบบระบายอากาศในอพาร์ตเมนต์เสีย – ควรไปที่ไหนและจะหาสาเหตุได้อย่างไร

การทราบค่าความดันไดนามิกนั้นสำคัญ:

• ในการออกแบบระบบระบายอากาศ จำเป็นต้องกำหนดค่าพารามิเตอร์ทางเทคนิคของอุปกรณ์และท่ออากาศให้ถูกต้อง
• เมื่อทำการทดสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ระบายอากาศ

ผลลัพธ์ที่ถูกต้องที่ได้จากการคำนวณค่าไดนามิกช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการระบายอากาศที่ดีที่สุด การไหลของอากาศที่ทางออกของท่อจะเกิดขึ้นด้วยความเร็วและปริมาตรที่ตรงตามข้อกำหนดในการออกแบบ

แรงดันเต็มที่

ระบบระบายอากาศไม่สามารถทำงานได้หากปราศจากแรงดันสถิตและแรงดันพลวัต การรวมกันของค่าเหล่านี้ก่อให้เกิดค่าที่สาม ตามนิยามแล้ว แรงดันพัดลมโดยรวม นี่คือ ผลรวมของตัวชี้วัดคงที่และตัวชี้วัดพลวัต

แรงดันรวมของพัดลมคำนวณโดยใช้สูตร: Q_พี = คิว_โอ + คิว_สตัวย่อนี้หมายถึงความดัน: Q _โอ - ทั่วไปหรือครบถ้วน, Q _ส - คงที่

ต้องกำหนดแรงดันรวมของพัดลมในระหว่างขั้นตอนการออกแบบระบบระบายอากาศ ข้อมูลที่คำนวณได้จะถูกนำมาใช้เพื่อพิจารณาความเหมาะสมของคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของอุปกรณ์สำหรับการระบายอากาศ

การวัดความดันขาเข้าจะดำเนินการที่หน้าตัดของท่อลมพัดลม ตำแหน่งที่แนะนำสำหรับจุดเก็บข้อมูลคือระยะห่างเท่ากับสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ควรติดตั้งท่อตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นสี่เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อไว้ด้านหน้าจุดวัดจะดีที่สุด

เมื่อสภาพแวดล้อมไม่เอื้ออำนวยให้สามารถวัดค่าได้อย่างครบถ้วนที่จุดป้อนเข้า แรงดันลมของพัดลม ติดตั้งโครงสร้างรังผึ้งในตำแหน่งที่ต้องการ หน่วยทางเทคนิคซึ่งเป็นตะแกรงจะช่วยปรับสมดุลการไหลของอากาศ ช่องรังผึ้งมีความยาว 5-10 มิลลิเมตร และมีความหนาของผนัง 0.5-2 มิลลิเมตร ใส่เครื่องรับสัญญาณเข้าไปในช่อง เก็บข้อมูลอย่างน้อยสามจุดตามแนวตัดขวาง และคำนวณค่าเฉลี่ย

การวัดความดันรวมที่ทางออกทำได้ยากเนื่องจากโครงสร้างการไหลที่ไม่สม่ำเสมอ มวลอากาศที่ไหลกลับทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการกำหนดความเร็ว เพื่อให้การไหลสม่ำเสมอขึ้น ควรติดตั้งแผ่นรังผึ้งหรือวัดความดันที่ระยะห่าง 7-10 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อจากทางออก

ข้อต่อรูปตัว L และตัวกระจายลมแบบแยกส่วนทำให้กระบวนการวัดซับซ้อนขึ้น ชุดประกอบทางออกทำให้การไหลไม่สม่ำเสมอมากขึ้น การวัดจะดำเนินการดังนี้:

1. หัววัดจะสแกนหลายจุดเพื่อกำหนดค่าเฉลี่ยของแรงดันรวมและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ จุดตัดแรกที่อยู่ถัดจากหน่วยระบายอากาศจะถูกใช้เป็นตำแหน่งการวัด ผลลัพธ์ที่ได้จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับค่าประสิทธิภาพที่ได้จากการวัดที่ทางเข้า
2. ทำการวัดเพิ่มเติมในส่วนที่เป็นเส้นตรง เลือกส่วนแรกของท่อที่ต่อจากช่องระบายอากาศของเครื่องปรับอากาศ วัดระยะห่าง 4-6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางจากจุดเริ่มต้นของท่อตรง สำหรับท่อสั้น ให้ใช้จุดที่ไกลที่สุด สแกนส่วนนั้นด้วยโพรบ และคำนวณความดันรวมเฉลี่ยและการไหลของอากาศ

ค่าการสูญเสียที่คำนวณได้ในส่วนท่อด้านล่างของพัดลมจะถูกหักออกจากค่าความดันรวมเฉลี่ย ซึ่งวัดเพิ่มเติมในส่วนตรงของท่อ ค่าความดันรวมที่ทางออกที่ได้จะถือเป็นค่าสุดท้าย

คำตอบสำหรับคำถามปัจจุบัน

สื่อวิดีโอ