Si presta suficiente atención a la comodidad de la casa, entonces probablemente estará de acuerdo en que la calidad del aire debe ser uno de los primeros lugares. El aire fresco es bueno para la salud y el pensamiento. No es una vergüenza invitar a los invitados a una habitación que huela bien. Ventilar cada habitación diez veces al día no es tarea fácil, ¿no?
Mucho depende de la elección del ventilador y, en primer lugar, de su presión. Pero antes de determinar la presión del ventilador, debe familiarizarse con algunos parámetros físicos. Lea sobre ellos en nuestro artículo.
Gracias a nuestro material, aprenderás las fórmulas, aprenderás los tipos de presión en el sistema de ventilación. Te hemos dado información sobre la altura total del ventilador y dos formas en las que se puede medir. Como resultado, podrá medir todos los parámetros usted mismo.
Presión en el sistema de ventilación
Para que la ventilación sea efectiva, debe elegir la presión de ventilador adecuada. Hay dos opciones para la automedición de la presión. El primer método es directo, en el que se mide la presión en diferentes lugares. La segunda opción es calcular 2 tipos de presión de 3 y obtener un valor desconocido de ellos.
La presión (también presión) puede ser estática, dinámica ( alta velocidad) y plena. Según este último indicador, se distinguen tres categorías de aficionados.
El primero incluye dispositivos de presión<1 кПа, второй - 1-3 кПа и более, третьей - больше 3-12 кПа и выше. В жилых строениях используют устройства первой и второй категории.
Característica aerodinámica de los ventiladores axiales en el gráfico: Pv - presión total, N - potencia, Q - flujo de aire, ƞ - eficiencia, u - velocidad, n - velocidad
En la documentación técnica de un ventilador se suelen indicar indicadores aerodinámicos, entre ellos la presión total y estática a una determinada capacidad. En la práctica, los parámetros "de fábrica" y reales a menudo no coinciden, y esto se debe a las características de diseño de los sistemas de ventilación.
Existen estándares internacionales y nacionales destinados a mejorar la precisión de las mediciones en el laboratorio.
En Rusia, se suelen utilizar los métodos A y C, en los que la presión del aire después del ventilador se determina indirectamente, en función de la capacidad instalada. En diferentes métodos, el área de salida incluye o no incluye el manguito del impulsor.
Fórmulas para calcular la presión del ventilador
La presión es la relación entre las fuerzas que actúan y el área sobre la que se dirigen. En el caso del conducto de ventilación, estamos hablando de aire y sección transversal.
El flujo en el canal se distribuye de manera desigual y no pasa en ángulo recto con la sección transversal. No será posible averiguar la presión exacta a partir de una medición, deberá buscar el valor promedio en varios puntos. Debe hacer esto tanto para entrar como para salir del dispositivo de ventilación.
Los ventiladores axiales se utilizan por separado y en conductos de aire, funcionan eficazmente donde es necesario transferir grandes masas de aire a una presión relativamente baja.
La presión total del ventilador se determina mediante la fórmula Pp=Pp (salida) - Pp (entrada), donde:
- Pp (out) - presión total en la salida del dispositivo;
- Pp (in) - presión total en la entrada del dispositivo.
Para la presión estática del ventilador, la fórmula difiere ligeramente.
Se escribe como Рst=Рst (salida) - Pp (entrada), donde:
- Pst (out) - presión estática en la salida del dispositivo;
- Pp (in) - presión total en la entrada del dispositivo.
La cabeza estática no muestra la cantidad de energía necesaria para transferirla al sistema, pero sirve como un parámetro adicional mediante el cual puede averiguar la presión total.El último indicador es el criterio principal al elegir un ventilador: tanto doméstico como industrial. La disminución de la carga total representa la pérdida de energía en el sistema.
La presión estática en el propio conducto de ventilación se obtiene a partir de la diferencia de presión estática en la entrada y salida de la ventilación: Pst=Pst 0 - Pst 1. Este es un parámetro secundario.
Los diseñadores presentan parámetros con poca o ninguna obstrucción: la imagen muestra la discrepancia entre la presión estática del mismo ventilador en diferentes redes de ventilación
La elección correcta del dispositivo de ventilación incluye los siguientes matices:
- cálculo del caudal de aire en el sistema (m³/s);
- selección de dispositivos basada en este cálculo;
- determinación de la velocidad de salida del ventilador seleccionado (m/s);
- dispositivo Pp de cálculo;
- medición de cabeza estática y dinámica para comparación con cabeza completa.
Para calcular el lugar de medición de la presión, se guían por el diámetro hidráulico del conducto. Está determinado por la fórmula: D \u003d 4F / P. F es el área de la sección transversal de la tubería y P es su perímetro. La distancia para determinar la ubicación de medición en la entrada y salida se mide por el número de D.
¿Cómo calcular la presión de ventilación?
La altura total en la entrada se mide en la sección transversal del conducto de ventilación, ubicado a una distancia de dos diámetros del conducto hidráulico (2D). Idealmente, debería haber una sección recta del conducto con una longitud de 4D o más y un flujo sin perturbaciones frente al punto de medición.
En la práctica, las condiciones anteriores son raras, y luego se instala un panal frente al lugar correcto, lo que endereza el flujo de aire.
Luego, se introduce un receptor de presión completa en el sistema de ventilación: en varios puntos de la sección a su vez, al menos 3.De acuerdo con los valores obtenidos, se calcula el resultado promedio. Para ventiladores con entrada libre Pp, la entrada corresponde a la presión ambiente, y la sobrepresión en este caso es cero.
Esquema del receptor de presión total: 1 - tubo receptor, 2 - transductor de presión, 3 - cámara de frenado, 4 - soporte, 5 - canal anular, 6 - borde de ataque, 7 - rejilla de entrada, 8 - normalizador, 9 - registrador de señal de salida , α - ángulo en los vértices, h - profundidad de los canales
Si mide un flujo de aire fuerte, debe determinar la velocidad por presión y luego compararla con el tamaño de la sección. Cuanto mayor sea la velocidad por unidad de área y mayor sea el área en sí, más eficiente será el ventilador.
La presión de salida total es un concepto complejo. El flujo de salida tiene una estructura heterogénea, que también depende del modo de funcionamiento y del tipo de dispositivo. El aire de salida tiene zonas de movimiento inverso, lo que complica el cálculo de la presión y la velocidad.
No se puede establecer la regularidad del tiempo de aparición de tal movimiento. La f alta de homogeneidad del flujo alcanza 7-10 D, pero la cifra se puede reducir enderezando las rejillas.
El tubo de Prandtl es una versión mejorada del tubo de Pitot: los receptores se fabrican en 2 versiones, para velocidades inferiores y superiores a 5 m/s
A veces hay un codo giratorio o un difusor desmontable en la salida del dispositivo de ventilación. En este caso, el flujo será aún más heterogéneo.
La cabeza se mide con el siguiente método:
- La primera sección se selecciona detrás del ventilador y se escanea con una sonda. Varios puntos miden la altura total media y el rendimiento. Este último luego se compara con el rendimiento de entrada.
- A continuación, se selecciona una sección adicional, en la sección recta más cercana después de salir del dispositivo de ventilación.Desde el comienzo de dicho fragmento, se miden 4-6 D, y si la longitud de la sección es menor, se selecciona una sección en el punto más distante. Luego tome la sonda y determine el rendimiento y la altura total promedio.
Las pérdidas calculadas en la sección posterior al ventilador se restan de la presión total promedio en la sección adicional. Obtenga la presión de salida completa.
Luego, se compara el rendimiento en la entrada, así como en la primera y las secciones adicionales en la salida. El indicador de entrada debe considerarse correcto y uno de los indicadores de salida tiene un valor más cercano.
Puede haber o no un segmento de línea recta de la longitud requerida. Luego se elige una sección que divide el área de medición en partes con una proporción de 3 a 1. Más cerca del ventilador debe estar la mayor de estas partes. No se pueden realizar mediciones en diafragmas, compuertas, codos y otras conexiones con perturbación del aire.
Las caídas de presión se pueden registrar con manómetros, manómetros según GOST 2405-88 y manómetros diferenciales según GOST 18140-84 con una clase de precisión de 0,5-1,0
En el caso de los ventiladores de techo, la Pp se mide solo en la entrada y el valor estático se determina en la salida. El flujo de alta velocidad después del dispositivo de ventilación se pierde casi por completo.
También recomendamos leer nuestro material sobre la elección de tuberías para la ventilación.
Características del cálculo de cabeza
La medición de la presión en el aire es complicada debido a sus parámetros que cambian rápidamente. Los manómetros deben comprarse electrónicos con la función de promediar los resultados obtenidos por unidad de tiempo. Si la presión s alta bruscamente (pulsa), los amortiguadores serán útiles para suavizar las gotas.
Recuerda los siguientes patrones:
- la presión total es la suma de la estática y la dinámica;
- La carga total del ventilador debe ser igual a la pérdida de presión en la red de ventilación.
Medir la presión estática de salida es fácil. Para hacer esto, use un tubo para presión estática: un extremo se inserta en el manómetro diferencial y el otro se dirige a la sección a la salida del ventilador. La altura estática se utiliza para calcular el caudal a la salida de la unidad de ventilación.
La presión dinámica también se mide con un manómetro diferencial. A sus conexiones se conectan tubos de Pitot-Prandtl. A un contacto, un tubo para presión total y al otro, para presión estática. El resultado será igual a la presión dinámica.
Para conocer la pérdida de presión en el conducto, puede controlar la dinámica del flujo: en cuanto aumenta la velocidad del aire, aumenta la resistencia de la red de ventilación. Se pierde presión debido a esta resistencia.
Los anemómetros y los anemómetros de hilo caliente miden la velocidad del flujo en el conducto a valores de hasta 5 m/s o más, el anemómetro debe seleccionarse de acuerdo con GOST 6376-74
A medida que aumenta la velocidad del ventilador, la presión estática disminuye, mientras que la presión dinámica aumenta en proporción al cuadrado del aumento del flujo de aire. La presión total no cambiará.
Con un dispositivo correctamente seleccionado, la carga dinámica cambia en proporción directa al cuadrado del flujo y la carga estática cambia inversamente. En este caso, la cantidad de aire utilizada y la carga del motor eléctrico, si crecen, no es significativa.
Algunos requisitos para motores eléctricos:
- par de arranque bajo - debido al hecho de que el consumo de energía cambia de acuerdo con el cambio en el número de revoluciones llevadas al cubo;
- existencias grandes;
- funciona a máxima potencia para ahorrar más.
La potencia del ventilador depende de la cabeza total, así como de la eficiencia y el flujo de aire. Los dos últimos indicadores se correlacionan con la capacidad del sistema de ventilación.
En la etapa de diseño, deberá priorizar. Tenga en cuenta los costos, la pérdida de espacio útil, el nivel de ruido.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Resumen de los indicadores físicos necesarios para las mediciones:
El papel de la presión en la red de ventilación:
El ventilador es un diseño simple en forma de rueda con aspas. Al mismo tiempo, es la parte principal del sistema de ventilación. Un dispositivo mecánico afecta la presión en el conducto y determina la eficiencia de la ventilación.
Si desea calcular la presión del ventilador, descubra cosas como la velocidad, el flujo de aire, la potencia. Comprenderás mejor la esencia de las medidas. El indicador principal, mide la cabeza total según los esquemas que hemos descrito.
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