Si presta suficiente atención a la comodidad de la casa, probablemente estará de acuerdo en que la calidad del aire debe ser lo primero. El aire fresco es bueno para la salud y el pensamiento. No es una pena invitar a invitados a una habitación que huele bien. Ventilar cada habitación diez veces al día no es una 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 de los parámetros físicos. Lea sobre ellos en nuestro artículo.
Gracias a nuestro material, estudiarás las fórmulas, aprenderás los tipos de presión en el sistema de ventilación. Le hemos proporcionado información sobre la altura total del ventilador y dos formas de medirla. Como resultado, podrá medir todos los parámetros usted mismo.
Presión del sistema de ventilación
Para que la ventilación sea eficaz, la presión del ventilador debe seleccionarse correctamente. Hay dos opciones para auto medir la presión. El primer método es directo, en el que la presión se mide en diferentes lugares. La segunda opción es calcular 2 tipos de presión de 3 y obtener un valor desconocido de ellos.
La presión (también - cabeza) es estática, dinámica (alta velocidad) y completa. Según este último indicador, hay tres categorías de aficionados.
El primero incluye dispositivos con un cabezal <1 kPa, el segundo - 1-3 kPa y más, el tercero - más de 3-12 kPa y más. En edificios residenciales, se utilizan dispositivos de la primera y segunda categoría.
Características aerodinámicas de los ventiladores axiales en el gráfico: Pv - presión total, N - potencia, Q - flujo de aire, ƞ - eficiencia, u - velocidad, n - frecuencia de rotación
En la documentación técnica del ventilador, generalmente se indican los parámetros aerodinámicos, incluida la presión total y estática a una determinada capacidad. En la práctica, la "fábrica" y los parámetros 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, generalmente se usan 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 técnicas, el área de salida incluye o no el manguito del impulsor.
Tipos de presiones
Presión estática
Presión estática
Es la presión de un fluido estacionario. Presión estática = nivel por encima del punto de medición correspondiente + presión inicial en el vaso de expansión.
Presión dinámica
Presión dinámica
Es la presión de la corriente de fluido en movimiento.
Presión de descarga de la bomba
Presión operacional
La presión presente en el sistema cuando la bomba está funcionando.
Presión de funcionamiento admisible
El valor máximo de la presión de trabajo permitido a partir de las condiciones de seguridad de la bomba y el sistema.
Presión
Es una magnitud física que caracteriza la intensidad de las fuerzas normales (perpendiculares a la superficie) con las que un cuerpo actúa sobre la superficie de otro (por ejemplo, los cimientos de un edificio en el suelo, líquido en las paredes del recipiente, gas en la superficie). cilindro del motor en el pistón, etc.). Si las fuerzas se distribuyen uniformemente a lo largo de la superficie, entonces la presión
R
en cualquier parte de la superficie es
p = f / s
dónde
S
- el área de esta parte,
F
- la suma de las fuerzas que se le aplican perpendicularmente. Con una distribución desigual de fuerzas, esta igualdad determina la presión promedio en un área dada, y en el límite, como el valor
S
a cero, es la presión en este punto. En el caso de una distribución uniforme de fuerzas, la presión en todos los puntos de la superficie es la misma, y en el caso de una distribución desigual, cambia de un punto a otro.
Para un medio continuo, se introduce de manera similar el concepto de presión en cada punto del medio, que juega un papel importante en la mecánica de líquidos y gases. La presión en cualquier punto del fluido en reposo es la misma en todas las direcciones; esto también es cierto para un líquido o un gas en movimiento, si pueden considerarse ideales (sin fricción). En un líquido viscoso, la presión en un punto dado se entiende como el valor medio de la presión en tres direcciones mutuamente perpendiculares.
La presión juega un papel importante en los fenómenos físicos, químicos, mecánicos, biológicos y otros.
Fórmulas para calcular la cabeza del ventilador.
La cabeza es la relación entre las fuerzas que actúan y el área a la que se dirigen. En el caso de un conducto de ventilación, estamos hablando de aire y sección transversal.
El flujo del canal es desigual y no fluye en ángulo recto con la sección transversal. No será posible encontrar la altura exacta a partir de una medición; tendrá que buscar el valor promedio en varios puntos. Esto debe realizarse tanto para la entrada como para la salida 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 está determinada por la fórmula P? = P? (Salida) - P? (Entrada)dónde:
- Pп (out) - presión total en la salida del dispositivo;
- Pп (in): presión total en la entrada del dispositivo.
Para la presión estática del ventilador, la fórmula difiere ligeramente.
Está escrito como Pst = Pst (out) - Pp (in), donde:
- Рst (out) - presión estática en la salida del dispositivo;
- Pп (in): presión total en la entrada del dispositivo.
La carga estática no refleja la cantidad de energía requerida para transferirla al sistema, pero sirve como un parámetro adicional mediante el cual puede averiguar la presión total. Este último indicador es el criterio principal a la hora de elegir un ventilador: tanto doméstico como industrial. La caída en la altura total refleja la pérdida de energía en el sistema.
La presión estática en el propio conducto de ventilación se obtiene de la diferencia de presión estática en la entrada y salida de la ventilación: Pst = Pst 0 - Pst 1... Este es un parámetro menor.
Los diseñadores proporcionan parámetros con poca o ninguna obstrucción en mente: la imagen muestra la discrepancia de presión estática del mismo ventilador en diferentes redes de ventilación.
La elección correcta de un dispositivo de ventilación incluye los siguientes matices:
- cálculo del consumo de aire en el sistema (m³ / s);
- selección de un dispositivo basado en dicho cálculo;
- determinación de la velocidad de salida del ventilador seleccionado (m / s);
- cálculo del dispositivo Pp;
- medición de altura estática y dinámica para comparar con la altura total.
Para calcular los puntos para medir la presión, se guían por el diámetro hidráulico del conducto de aire. Está determinado por la fórmula: D = 4F / P... F es el área de la sección transversal de la tubería y P es su perímetro. La distancia para ubicar el punto de medición en la entrada y salida se mide con el número D.
2.2 TIPOS DE PRESIÓN
2.2.1 Presión absoluta.
La presión absoluta es la cantidad de presión medida en relación con un vacío absoluto.
2.2.2 Presión manométrica.
La presión manométrica es el valor de la presión medida de tal manera que el valor rms de la presión barométrica se toma como cero.
2.2.3 Presión diferencial.
La presión diferencial es la diferencia entre dos valores de presión que se miden en relación con un valor común (por ejemplo, la diferencia entre dos presiones absolutas).
2.2.4 Presión estática.
La presión estática es el valor de la presión medida de tal manera que la influencia de la velocidad del medio que fluye durante la medición se ha eliminado por completo.
2.2.5 Presión total (presión de freno).
La presión total (presión de estancamiento) es la magnitud de la presión absoluta o manométrica que podría medirse en el momento en que el flujo del fluido entró en un estado de reposo y su energía cinética se convirtió en un aumento de entalpía a través de un proceso isentrópico, la transición de un estado fluido a un estado de inhibición ... Cuando el medio líquido está en un estado estacionario, los valores de presión estática y total son iguales.
2.2.6 Presión de velocidad (cinética).
La presión de velocidad (cinética) es la diferencia entre la presión total y estática para el mismo punto en el fluido.
2.2.7 Presión de entrada total.
La presión total de entrada es la presión total absoluta en un punto manométrico ubicado en la entrada (ver párrafo 4.6.8). A menos que se indique lo contrario, la presión de entrada total en esta Metodología se refiere a la presión de entrada al compresor.
2.2.8 Presión de entrada estática.
La presión estática de entrada es la presión estática absoluta en un punto manométrico ubicado en la entrada (ver párrafo 4.6.7).
2.2.9 Presión de salida total.
La presión total de salida es la presión total absoluta en el punto manométrico ubicado en la salida (ver párrafo 4.6.9). A menos que se indique lo contrario, la presión de salida total en esta Metodología se refiere a la presión de entrada del compresor.
2.2.1 Presión de salida estática.
La presión estática de salida es la presión estática absoluta en un punto manométrico ubicado aguas abajo (ver párrafo 4.6.7).
2.3 TIPOS DE TEMPERATURA
2.3.1 Temperatura absoluta.
La temperatura absoluta es la temperatura medida desde el cero absoluto. Se mide en grados Rankine o Kelvin. La temperatura Rankine es la temperatura en grados Fahrenheit más 459,67 grados, mientras que la temperatura Kelvin es la temperatura en grados Celsius más 273,15 grados.
2.3.2 Temperatura estática.
La temperatura estática es un valor de temperatura medido de tal manera que la influencia de la velocidad del medio que fluye durante las mediciones se ha eliminado por completo.
2.3.3 Temperatura total (temperatura de estancamiento).
La temperatura total (temperatura de estancamiento) es la temperatura que se mediría en el momento en que el flujo del fluido entrara en estado de reposo y su energía cinética se convirtiera en un aumento de entalpía mediante un proceso isentrópico, la transición de un estado fluido a un estado de estancamiento. Cuando el medio líquido está en un estado estacionario, los valores de las temperaturas estática y total son iguales.
2.3.4 Temperatura de velocidad (cinética).
La temperatura de velocidad (cinética) es la diferencia entre la temperatura total y estática para el mismo punto de medición.
2.3.5 Temperatura total de entrada.
La temperatura total de entrada es la temperatura total absoluta en el punto de medición ubicado en la entrada (ver párrafo 4.7.7). A menos que se indique lo contrario, la temperatura total de entrada en esta Metodología se refiere a la temperatura de entrada del compresor.
2.3.6
.
Temperatura de entrada estática.
La temperatura estática de entrada es la temperatura estática absoluta en un punto de medición ubicado en la entrada.
2.3.7 Temperatura total de salida.
La temperatura total de salida es la temperatura total absoluta en el punto de medición ubicado en la salida (ver párrafo 4.7.8).A menos que se indique lo contrario, la temperatura total de salida en esta Metodología se refiere a la temperatura en la salida del compresor.
2.3.8 Temperatura de salida estática.
La temperatura estática de salida es la temperatura estática absoluta en el punto de medición ubicado en la salida.
2.4 OTRAS PROPIEDADES DEL GAS (LÍQUIDO)
2.4.1 Densidad.
La densidad es la masa por unidad de volumen de un gas. La densidad de un gas es una característica termodinámica y se puede determinar en condiciones en las que se conocen los valores de la presión y la temperatura totales.
2.4.2 Volumen específico.
El volumen específico es el volumen ocupado por una unidad de masa de gas. El volumen específico de un gas es una característica termodinámica y se puede determinar en condiciones en las que se conocen los valores de la presión y la temperatura totales.
2.4.3 Peso molecular.
El peso molecular es la masa de una molécula de una sustancia en relación con la masa de un átomo de carbono -12 a 12.000.
2.4.4 Viscosidad absoluta.
Se entiende por viscosidad absoluta la propiedad de cualquier fluido para mostrar resistencia a la fuerza de corte (movimiento de una parte del fluido con respecto a otra).
2.4.5 Viscosidad cinemática.
Por viscosidad cinemática de un líquido se entiende la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad del líquido.
2.4.6 Calor específico a presión constante.
El calor específico a presión constante es la cantidad de cambio de entalpía para calentar a presión constante.
2.4.7 Calor específico a volumen constante.
Calor específico a volumen constante
Es la cantidad de cambio en la energía interna para calentar a volumen constante.
2.4.8 Relación de capacidades caloríficas específicas.
La proporción de calores específicos, indicada por la letra.
k,
igual a cp / cv
2.4.9 Velocidad de la onda acústica (velocidad del sonido).
Onda de presión u onda acústica de amplitud infinitesimal, que se describe mediante un proceso adiabático y reversible (isentrópico). La velocidad correspondiente de las ondas acústicas en cualquier medio se calcula de la siguiente manera:
2.4.10 Número de Mach del fluido.
El número de Mach de un fluido es la relación entre la velocidad de un cuerpo en un fluido y la velocidad del sonido en ese fluido.
2.5 CARACTERÍSTICAS DE LA MÁQUINA
2.5.1 Rendimiento.
La capacidad del compresor es un parámetro del caudal de gas por unidad de tiempo, que se define como la cantidad de gas aspirado del entorno externo dividida por la densidad total en la entrada. Para una máquina neumática, la capacidad se define como el flujo de aire a través de la entrada dividido por la densidad total de entrada. Para máquinas con flujo paralelo, esta definición debe aplicarse a las etapas individuales.
2.5.2 Coeficiente de consumo.
El coeficiente de flujo es un parámetro adimensional que se calcula como la relación entre el caudal másico del medio comprimido y el producto de la densidad en la entrada, la velocidad de rotación y el cubo del diámetro en la punta de la pala, donde el El caudal másico del medio comprimido es el caudal másico total del medio a través de la parte del rotor.
2.5.3 Grado de aumento de presión.
El aumento de presión es la relación entre la presión de salida total absoluta y la presión de entrada total absoluta.
2.5.4 Aumento de presión.
El aumento de presión se refiere a la relación entre la presión de salida total y la presión de entrada total.
2.5.5 Aumento de temperatura.
El aumento de temperatura se refiere a la relación entre la temperatura total de salida y la temperatura total de entrada.
2.5.6 Flujo volumétrico.
El caudal volumétrico, según se entiende en esta Metodología, es igual al caudal másico dividido por la densidad total. Este parámetro se utiliza para calcular el factor de flujo volumétrico.
2.5.7 Caudal volumétrico.
La tasa de flujo volumétrico es la relación de los flujos volumétricos medidos en dos puntos diferentes en la trayectoria del flujo.
2.5.8 Relación de volumen específico.
Por coeficiente de volumen específico se entiende la relación entre el volumen específico del medio en la entrada y el volumen específico del medio en la salida.
2.5.9 Número de Reynolds de la unidad.
El número de Reynolds para la unidad viene dado por la ecuación Rem =
Ub / υ,
Dónde
U -
es la velocidad en el diámetro exterior de la parte final de la primera paleta del impulsor o el diámetro en el borde de ataque de las palas del rotor de la primera etapa,
tú
Es la viscosidad cinemática total del gas en la entrada del compresor, y
B
- tamaño característico. Para compresores centrífugos, valor de parámetro
B
debe ser igual al ancho de la parte de salida en el diámetro exterior de las palas del impulsor de la primera etapa. Para compresores axiales, valor del parámetro
B
es igual a la longitud del extremo de cuerda de la pala del rotor de la primera etapa. Estas variables deben expresarse en unidades de medida consistentes para obtener un valor adimensional como resultado del cálculo.
2.5.10 Número Mach de la unidad.
El número de Mach de la unidad está determinado por la relación de la velocidad periférica de las palas en el punto donde el diámetro a lo largo del borde de la punta de las palas del primer impulsor es máximo en el caso de máquinas centrífugas o en el punto del máximo. sección del borde de entrada de las palas del rotor de la primera etapa en el caso de máquinas con flujo axial (
Aprox. transl. Compresores axiales
) a la velocidad del sonido en un gas dado en condiciones de entrada completas.
NOTA: No debe confundirse con el número de Mach para un medio líquido.
2.5.11 Etapa.
En el caso de los compresores centrífugos, la etapa es el impulsor y los elementos estructurales correspondientes del recorrido del flujo del estator. La etapa de un compresor axial consta de una fila de palas de rotor ubicadas en un disco o tambor, y una fila de álabes guía subsiguientes, así como los elementos estructurales correspondientes de la trayectoria del flujo.
2.5.12 Cascada.
Se entiende por cascada una o más etapas que tienen el mismo caudal másico del medio de trabajo sin intercambio de calor externo, con la excepción del intercambio de calor natural a través de la carcasa.
2.5.13 Volumen de prueba.
El volumen de control es el área del espacio analizado, donde la entrada y
los flujos de salida del medio de trabajo, así como el consumo de energía y la transferencia de calor por medio de conducción de calor y radiación, pueden describirse utilizando métodos numéricos (cuantitativos). Esta área se puede considerar como un estado de equilibrio de material y balance energético.
2.5.14 El límite de los modos de compresor estable.
El límite de modos de compresor estable se entiende como una carga (capacidad), después de la cual el funcionamiento del compresor se vuelve inestable. Esto ocurre en el caso de una restricción del flujo, después de lo cual la contrapresión del compresor excederá la presión generada por el propio compresor, lo que resultará en un fenómeno de bloqueo. Lo anterior invertirá inmediatamente la dirección del flujo, lo que reducirá la contrapresión del compresor. Después de que esto suceda, se restablecerá la compresión normal en la unidad y se repetirá el ciclo.
2.5.15 Punto de bloqueo.
El punto de estrangulamiento es el punto en el que la máquina funciona a una velocidad determinada y el flujo se incrementa hasta que se alcanza la capacidad máxima.
2.6 RENDIMIENTO, POTENCIA Y RENDIMIENTO
Las siguientes definiciones se aplican a esta sección.
2.6.1 Compresión isoentrópica.
En este método, la compresión isentrópica significa un proceso reversible de compresión adiabática.
2.6.2 Trabajo isoentrópico (Cabeza).
El trabajo isoentrópico (altura) es el trabajo que se debe realizar para efectuar la compresión isoentrópica de una unidad de masa de gas en un compresor desde la presión total y la temperatura total de entrada hasta la presión total de salida. La presión total y la temperatura total se utilizan para calcular la relación de compresión del gas y el cambio en la energía cinética del gas. Se supone que los cambios en la energía potencial gravitacional del gas son insignificantes.
2.6.3 Compresión politrópica.
La compresión politrópica es un proceso de compresión reversible desde la presión y temperatura de entrada total hasta la temperatura y presión de salida total. La presión total y la temperatura total se utilizan para calcular la relación de compresión del gas y el cambio en la energía cinética del gas. Se supone que los cambios en la energía potencial gravitacional del gas son insignificantes. El proceso politrópico se caracteriza por la invariabilidad del indicador politrópico.
2.6.4 Trabajo politrópico (Jefe).
El trabajo politrópico (cabezal) es el trabajo del ciclo inverso, que debe gastarse para llevar a cabo la compresión politrópica de una unidad de masa de gas en el compresor desde la presión completa y la temperatura de entrada completa hasta la presión y la temperatura de salida completas.
2.6.5 Trabajo con gas.
El trabajo con gas es el aumento en la entalpía por unidad de masa del gas que se comprime y pasa por el compresor desde la presión máxima y la temperatura de entrada completa hasta la presión y la temperatura de salida completas.
2.6.6 Potencia del flujo de gas.
La potencia del gas es la potencia impartida al flujo de gas. Es igual al producto del caudal másico del medio comprimido y el trabajo del gas más la pérdida de calor por la compresión del gas.
2.6.7 Eficiencia isoentrópica.
La eficiencia isentrópica es la relación entre el trabajo isentrópico y el trabajo con gas.
2.6.8 Eficiencia politrópica.
La eficiencia politrópica es la relación entre el trabajo politrópico y el trabajo con gas.
2.6.9 Potencia del eje (potencia efectiva).
La potencia del eje (potencia efectiva) se refiere a la potencia impartida al eje del compresor. Es la suma de la potencia del flujo de gas y las pérdidas mecánicas en el compresor.
2.6.10 Coeficiente de trabajo isentrópico.
El coeficiente de trabajo isentrópico es la relación adimensional entre el valor del trabajo isentrópico y la suma de los cuadrados de las velocidades circunferenciales de los bordes extremos de las palas del rotor de todas las etapas de una cascada determinada.
2.6.1 1 Coeficiente de trabajo politrópico.
El coeficiente de trabajo politrópico es la relación adimensional entre la magnitud del trabajo politrópico y la suma de los cuadrados de las velocidades circunferenciales de los bordes de las puntas de las palas del rotor de todas las etapas de una cascada determinada.
2.6.1 2 Pérdidas mecánicas.
Se entiende por pérdida mecánica la energía total absorbida como resultado de la acción de la fuerza de fricción por componentes del mecanismo tales como ruedas o engranajes de engranajes, cojinetes y obturaciones.
2.6.13 Coeficiente de trabajo realizado.
El coeficiente del trabajo gastado es la relación adimensional entre la magnitud del aumento de entalpía y la suma de los cuadrados de las velocidades circunferenciales de los bordes de las puntas de las palas del rotor de todas las etapas de una cascada determinada.
2.6.14 Coeficiente de trabajo total realizado.
El coeficiente del trabajo total gastado es la relación adimensional entre el valor del trabajo total gastado del gas y la suma de los cuadrados de las velocidades circunferenciales de los bordes de las puntas de las palas del rotor de todas las etapas de una cascada determinada.
2.7 OTRAS DEFINICIONES
2.7.1 Número de Reynolds para un medio líquido.
El número de Reynolds para un medio líquido es el número de Reynolds para un flujo de gas que se mueve dentro de una tubería. El número de Reynolds se puede obtener de la ecuación Re =
VD / υ,
donde los parámetros de velocidad, longitud característica y viscosidad cinemática estática se utilizan en la ecuación de la siguiente manera:
condiciones termodinámicas completas. Los subíndices que aparecen en tales ecuaciones deben interpretarse de la siguiente manera:
bajo velocidad V
significa la velocidad media en el punto de medición de la presión,
D -
Este es el diámetro interior de la tubería en el punto de medición de la presión y el valor de la viscosidad cinemática del medio.
tú
teniendo en cuenta los valores estáticos de temperatura y presión en el punto de medición. La información sobre los puntos de medición de presión y temperatura utilizados para medir los parámetros de flujo se proporcionará en la Sección 4 y las ilustraciones adjuntas.Las variables al calcular el número de Reynolds deben expresarse en unidades de medida consistentes para obtener un valor adimensional como resultado del cálculo.
2.7.2 Constante dimensional.
Constante dimensional,
GC
, debe reflejarse en el cálculo de unidades de medida para masa, tiempo y fuerza. La constante dimensional es 32.174 ft-lbm / lbf • sec2. El valor numérico no se ve afectado localmente por la aceleración de la gravedad.
2.7.3 Condiciones de funcionamiento especificadas.
Las condiciones de funcionamiento especificadas son aquellas condiciones para las que se va a determinar el rendimiento del compresor. Ver párrafos 6.2.3 y 6.2.4.
2.7.4 Condiciones de prueba.
Las condiciones de prueba son aquellas condiciones de funcionamiento que prevalecen en términos de la duración de la prueba. Consulte los párrafos 6.2.7 y 6.2.8.
2.7.5 Equivalencia.
Se entiende que las condiciones de operación especificadas y las condiciones de prueba en el contexto de esta Metodología demuestran equivalencia cuando, para el mismo valor del coeficiente de flujo, las relaciones de tres parámetros adimensionales (coeficiente de volumen específico, número de Mach de la unidad y número de Reynolds de la unidad) están dentro de los valores límite, que se indican en la Tabla. 3.2.
2.7.6 Datos brutos.
Los datos brutos se refieren a las lecturas de los instrumentos de medición obtenidas durante las pruebas.
2.7.7 Indicación del instrumento.
La lectura del dispositivo se entiende como el valor medio de las mediciones individuales (datos brutos), teniendo en cuenta las correcciones en cualquier punto de medición dado.
2.7.8 Punto de control.
Un punto de referencia son tres o más lecturas que se han promediado y están dentro de una tolerancia especificada.
2.7.9 Desviación.
La desviación es la diferencia entre las lecturas máxima y mínima dividida por el promedio de todas las lecturas, expresada como porcentaje.
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¿Cómo calcular la presión de ventilación?
La altura total de entrada se mide en la sección transversal del conducto de ventilación, ubicado a una distancia de dos diámetros de conducto hidráulico (2D). Idealmente, debería haber una pieza recta de conducto con una longitud de 4D y un flujo sin perturbaciones frente al sitio de medición.
En la práctica, las condiciones anteriores son raras y luego se instala un panal frente al lugar deseado, lo que endereza el flujo de aire.
Luego, se introduce un receptor de presión total en el sistema de ventilación: en varios puntos de la sección a su vez, al menos 3. El resultado promedio se calcula a partir de los valores obtenidos. Para ventiladores con entrada libre, la entrada P P corresponde a la presión ambiental, y el exceso de presión en este caso es igual a cero.
Diagrama 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 las cimas, h - profundidad de los valles
Si mide un flujo de aire fuerte, entonces la presión debe determinar la velocidad y luego compararla con el tamaño de la sección transversal. Cuanto mayor sea la velocidad por unidad de área y cuanto mayor sea el área en sí, más eficiente será el ventilador.
La presión total en la salida es un concepto complejo. La corriente de salida tiene una estructura no uniforme, que también depende del modo de funcionamiento y del tipo de dispositivo. El aire de salida tiene zonas de movimiento de retorno, lo que complica el cálculo de presión y velocidad.
No será posible establecer una regularidad para el tiempo de aparición de tal movimiento. La falta de homogeneidad del flujo alcanza los 7-10 D, pero el exponente se puede reducir rectificando las rejillas.
El tubo Prandtl es una versión mejorada del tubo de Pitot: los receptores se fabrican en 2 versiones, para velocidades inferiores a 5 m / s
A veces, en la salida del dispositivo de ventilación hay un codo giratorio o un difusor desprendible. En este caso, el flujo será aún más heterogéneo.
A continuación, se mide la altura de acuerdo con el siguiente método:
- La primera sección se selecciona detrás del ventilador y se escanea con una sonda. En varios puntos, se miden la cabeza y la productividad totales promedio. A continuación, se compara este último con el rendimiento de entrada.
- Además, 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 elige una sección en el punto más distante. Luego tome la sonda y determine la productividad y la carga total promedio.
Las pérdidas calculadas en la sección posterior al ventilador se restan de la presión total promedio en la sección adicional. Se obtiene la presión de salida total.
Luego, el rendimiento se compara en la entrada, así como en la primera sección y las secciones adicionales en la salida. El indicador de entrada debe considerarse correcto y una de las salidas debe considerarse más cercana en valor.
Puede que no haya un segmento de línea recta de la longitud requerida. Luego elija una sección transversal que divida el área a medir en partes con una proporción de 3 a 1. Más cerca del ventilador debe estar la más grande de estas partes. No se deben realizar mediciones en diafragmas, compuertas, salidas y otras conexiones con perturbación del aire.
Las caídas de presión se pueden registrar mediante manómetros, manómetros de acuerdo con GOST 2405-88 y manómetros de presión diferencial de acuerdo con 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 la estática 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 ventilación.
¿Qué presión muestra el manómetro?
Esta cantidad física caracteriza el grado de compresión del medio, en nuestro caso, el portador de calor líquido bombeado al sistema de calefacción. Medir cualquier cantidad física significa compararla con algún estándar. El proceso de medir la presión de un refrigerante líquido con cualquier manómetro mecánico (manómetro de vacío, manómetro de vacío manual) es una comparación de su valor actual en el punto donde se encuentra el dispositivo con la presión atmosférica, que desempeña el papel de un estándar de medición.
Los elementos sensibles de los manómetros (resortes tubulares, diafragmas, etc.) están ellos mismos bajo la influencia de la atmósfera. El manómetro con resorte más común tiene un elemento sensor, que es una bobina de un resorte tubular (consulte el elemento en la figura siguiente). El extremo superior del tubo está sellado y conectado por una correa 4 con un sector dentado 5, engranado con un engranaje 3, en cuyo eje está montada la flecha 2.
Dispositivo de manómetro de resorte.
La posición inicial del tubo de resorte 1, correspondiente al cero de la escala de medición, está determinada por la deformación de la forma del resorte por la presión del aire atmosférico que llena el cuerpo del manómetro. El líquido que entra en el interior del tubo 1 tiende a deformarlo más, elevando el extremo superior sellado más alto en una distancia l proporcional a su presión interna. El desplazamiento del extremo del tubo de resorte es convertido por el mecanismo de transmisión en un giro de la flecha.
El ángulo φ de deflexión de este último es proporcional a la diferencia entre la presión total del líquido en el tubo de resorte 1 y la presión atmosférica local. La presión medida por un dispositivo de este tipo se llama manómetro o manómetro. Su punto de partida no es el cero absoluto del valor, que equivale a la ausencia de aire alrededor del tubo 1 (vacío), sino la presión atmosférica local.
Manómetros conocidos que muestran la presión absoluta (sin deducir la atmosférica) del medio ambiente. El dispositivo complejo más el alto precio dificulta el uso generalizado de tales dispositivos en los sistemas de calefacción.
Los valores de las presiones indicadas en los pasaportes de las calderas, bombas, válvulas de cierre (control), tuberías son medidos con precisión (exceso).El valor excedente medido por manómetros se utiliza en cálculos hidráulicos (térmicos) de sistemas de calefacción (equipos).
Manómetros en el sistema de calefacción.
Características del cálculo de la presión.
La medición de la presión en el aire es complicada por 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 aumenta bruscamente (pulsa), los amortiguadores serán útiles para suavizar las diferencias.
Deben recordarse los siguientes patrones:
- la presión total es la suma de estática y dinámica;
- la altura total del ventilador debe ser igual a la pérdida de presión en la red de ventilación.
Medir la presión de salida estática es sencillo. Para hacer esto, use un tubo para presión estática: un extremo se inserta en el manómetro de presión diferencial y el otro se dirige a la sección en la salida del ventilador. La cabeza estática se utiliza para calcular el caudal en la salida del dispositivo de ventilación.
La altura dinámica también se mide con un manómetro diferencial. Los tubos de Pitot-Prandtl están conectados a sus conexiones. A un contacto, un tubo para presión total, y al otro, para estática. El resultado será igual a la presión dinámica.
Para conocer la pérdida de presión en el conducto, se puede monitorear la dinámica del flujo: tan pronto como aumenta la velocidad del aire, aumenta la resistencia de la red de ventilación. La presión se pierde 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 / so más, el anemómetro debe seleccionarse de acuerdo con GOST 6376-74
Con un aumento en la velocidad del ventilador, la presión estática cae y la presión dinámica aumenta en proporción al cuadrado del aumento en el flujo de aire. La presión total no cambiará.
Con un dispositivo seleccionado correctamente, la altura dinámica cambia en proporción directa al cuadrado del caudal y la altura estática cambia en proporción inversa. En este caso, la cantidad de aire utilizado y la carga del motor eléctrico, si crecen, es insignificante.
Algunos requisitos para el motor eléctrico:
- par de arranque bajo: debido al hecho de que el consumo de energía cambia de acuerdo con el cambio en el número de revoluciones suministradas al cubo;
- gran stock;
- trabaje a máxima potencia para un mayor ahorro.
La potencia del ventilador depende de la altura total, así como de la eficiencia y el caudal de aire. Los dos últimos indicadores se correlacionan con el rendimiento del sistema de ventilación.
En la etapa de diseño, deberá priorizar. Tenga en cuenta los costos, las pérdidas de volumen útil de los locales, el nivel de ruido.
Volumen y caudal
El volumen de líquido que pasa por un punto específico en un momento dado se considera un volumen de flujo o tasa de flujo. El volumen de flujo generalmente se expresa en litros por minuto (l / min) y está relacionado con la presión relativa del fluido. Por ejemplo, 10 litros por minuto a 2,7 atm.
La velocidad del flujo (velocidad del fluido) se define como la velocidad promedio a la que un fluido pasa por un punto dado. Normalmente se expresa en metros por segundo (m / s) o metros por minuto (m / min). El caudal es un factor importante al calibrar las líneas hidráulicas.
El volumen y la velocidad de flujo de un líquido se consideran tradicionalmente métricas "relacionadas". Con el mismo volumen de transmisión, la velocidad puede variar en función de la sección transversal del pasaje
El volumen y la tasa de flujo a menudo se consideran simultáneamente. En igualdad de condiciones (con un volumen de inyección constante), el caudal aumenta a medida que la sección o el tamaño de la tubería disminuye, y el caudal disminuye a medida que aumenta la sección.
Así, se observa una desaceleración en el caudal en partes anchas de las tuberías, y en lugares estrechos, por el contrario, la velocidad aumenta. Al mismo tiempo, el volumen de agua que pasa por cada uno de estos puntos de control permanece sin cambios.
El principio de Bernoulli
El conocido principio de Bernoulli se basa en la lógica cuando el aumento (caída) de la presión de un fluido siempre va acompañado de una disminución (aumento) de la velocidad. Por el contrario, un aumento (disminución) de la velocidad del fluido conduce a una disminución (aumento) de la presión.
Este principio está en el corazón de una serie de fenómenos comunes de plomería. Como ejemplo trivial, el principio de Bernoulli es "culpable" de que la cortina de la ducha se "tire hacia adentro" cuando el usuario abre el agua.
La diferencia de presión exterior e interior provoca una fuerza en la cortina de la ducha. Con esta fuerza, la cortina se tira hacia adentro.
Otro buen ejemplo es un frasco de perfume con spray, donde al presionar un botón se crea un área de baja presión debido a la alta velocidad del aire. Y el aire se lleva el líquido.
El principio de Bernoulli también muestra por qué las ventanas de una casa tienen la capacidad de romperse espontáneamente con los huracanes. En tales casos, la velocidad extremadamente alta del aire fuera de la ventana hace que la presión exterior sea mucho menor que la presión interior, donde el aire permanece prácticamente inmóvil.
La diferencia significativa en la fuerza simplemente empuja las ventanas hacia afuera, haciendo que el vidrio se rompa. Por lo tanto, cuando se acerca un huracán fuerte, en esencia, debe abrir las ventanas lo más ampliamente posible para igualar la presión dentro y fuera del edificio.
Y un par de ejemplos más en los que funciona el principio de Bernoulli: el ascenso de un avión seguido de un vuelo usando las alas y el movimiento de "pelotas curvas" en el béisbol.
En ambos casos, se crea una diferencia en la velocidad del aire que pasa por el objeto desde arriba y desde abajo. Para las alas de los aviones, la diferencia de velocidad se crea por el movimiento de los flaps; en el béisbol, por la presencia de un borde ondulado.
Unidades de presión
La presión es una cantidad física intensa. La presión SI se mide en pascales; También se aplican las siguientes unidades:
| Presión | |||||||||
| mm agua Arte. | mmHg Arte. | kg / cm 2 | kg / m 2 | m agua. Arte. | |||||
| 1 mm de agua Arte. | |||||||||
| 1 mmHg Arte. | |||||||||
| 1 barra | |||||||||
Comentarios:
La base para el diseño de cualquier red de ingeniería es el cálculo. Para diseñar correctamente una red de conductos de aire de impulsión o escape, es necesario conocer los parámetros del flujo de aire. En particular, es necesario calcular el caudal y la pérdida de presión en el conducto para la correcta selección de la potencia del ventilador.
En este cálculo, un parámetro como la presión dinámica en las paredes del conducto juega un papel importante.
Caídas de presión
Para compensar las diferencias, se integran equipos adicionales en el circuito:
- Tanque de expansión;
- válvula para liberación de emergencia del refrigerante;
- salidas de aire.
Prueba de aire: la presión de prueba del sistema de calefacción se aumenta a 1,5 bar, luego se libera a 1 bar y se deja reposar durante cinco minutos. En este caso, las pérdidas no deben superar los 0,1 bar.
Prueba con agua: aumente la presión a al menos 2 bar. Quizás más. Depende de la presión de trabajo. La presión máxima de funcionamiento del sistema de calefacción debe multiplicarse por 1,5. En cinco minutos, las pérdidas no deben superar los 0,2 bar.
Panel
Prueba hidrostática en frío: 15 minutos con una presión de 10 bar, pérdidas no más de 0,1 bar. Prueba en caliente: elevar la temperatura en el circuito a 60 grados durante siete horas.
Pruebe con agua a 2,5 bar. Además, se controlan los calentadores de agua (3-4 bares) y las unidades de bombeo.
Red de calefacción
La presión permitida en el sistema de calefacción aumenta gradualmente hasta un nivel superior a la presión de funcionamiento en 1,25, pero no menos de 16 bar.
A partir de los resultados de las pruebas se elabora un acta, que es un documento que confirma las características de desempeño declaradas en él. Estos incluyen, en particular, la presión de funcionamiento.
A la pregunta ¿La presión estática es presión atmosférica o qué? dado por el autor Edya Bondarchuk
la mejor respuesta es
Insto a todos a no copiar artículos de enciclopedias demasiado inteligentes cuando la gente hace preguntas sencillas.No es necesario ir a la física aquí. La palabra "estática" significa en el sentido literal: constante, inmutable en el tiempo. Cuando bombea una pelota de fútbol, la presión dentro de la bomba no es estática, sino diferente cada segundo. Y cuando bombeas, hay una presión de aire constante dentro de la bola: estática. Y la presión atmosférica es estática en principio, aunque si se profundiza, no lo es, sigue cambiando de forma insignificante a lo largo de los días e incluso horas. En resumen, aquí no hay nada abstruso. Estático significa permanente y no significa nada más. Cuando saludes a los chicos, ¡por favor! Choque de mano en mano. Bueno, sucedió en absoluto. Dicen "electricidad estática". ¡Correctamente! En este momento, se ha acumulado una carga estática (constante) en su cuerpo. Cuando tocas a otra persona, la mitad de la carga le pasa en forma de chispa. Eso es todo, no enviaré más. En resumen, "estático" = "permanente", para todas las ocasiones. Camaradas, si no saben la respuesta a la pregunta, y más aún no estudiaron física en absoluto, ¡no necesitan copiar artículos de enciclopedias! al igual que te equivocas, no viniste a la primera lección y no te pediste las fórmulas de Bernouli, ¿verdad? empezaron a masticar lo que son la presión, la viscosidad, las fórmulas, etc., etc., pero cuando vienes y te das exactamente como dijiste, la persona está disgustada con eso. ¿Qué curiosidad por el conocimiento si no comprendes los símbolos de la misma ecuación? Es fácil decirle a alguien que tiene algún tipo de base, ¡así que estás completamente equivocado!
Respuesta de carne asada
[novato] La presión atmosférica contradice la estructura MKT de los gases y refuta la existencia de un movimiento caótico de moléculas, cuyo resultado es la presión sobre las superficies limítrofes con el gas. La presión de los gases está predeterminada por la repulsión mutua de las moléculas del mismo nombre y el voltaje de repulsión es igual a la presión. Si consideramos la columna de la atmósfera como una solución de gases 78% nitrógeno y 21% oxígeno y 1% otros, entonces la presión atmosférica puede considerarse como la suma de las presiones parciales de sus componentes. Las fuerzas de repulsión mutua de moléculas igualan las distancias entre las moléculas del mismo nombre en las isobaras. Es de suponer que las moléculas de oxígeno no tienen fuerzas repulsivas con las demás. Por lo tanto, partiendo del supuesto de que las moléculas del mismo nombre son repelidas con el mismo potencial, esto explica la igualación de las concentraciones de gases en la atmósfera y en un recipiente cerrado.
Respuesta de Huck Finn
[guru] La presión estática es la creada por la fuerza de la gravedad. El agua por su propio peso presiona las paredes del sistema con una fuerza proporcional a la altura a la que se eleva. A partir de 10 metros, esta cifra es igual a 1 atmósfera. En los sistemas estadísticos, no se utilizan sopladores de flujo y el refrigerante circula a través de tuberías y radiadores por gravedad. Estos son sistemas abiertos. La presión máxima en un sistema de calefacción abierto es de aproximadamente 1,5 atmósferas. En la construcción moderna, tales métodos prácticamente no se utilizan, incluso cuando se instalan circuitos autónomos de casas de campo. Esto se debe al hecho de que para tal esquema de circulación, se deben usar tuberías con un gran diámetro. No es estéticamente agradable ni caro. Presión en un sistema de calefacción cerrado: la presión dinámica en el sistema de calefacción se puede ajustar La presión dinámica en un sistema de calefacción cerrado se crea aumentando artificialmente el caudal del medio de calefacción mediante una bomba eléctrica. Por ejemplo, si hablamos de rascacielos o grandes carreteras. Aunque, ahora incluso en casas privadas, se usan bombas para instalar calefacción. ¡Importante! Hablamos de sobrepresión sin tener en cuenta la presión atmosférica. Cada uno de los sistemas de calefacción tiene su propia resistencia a la tracción permitida. En otras palabras, puede soportar diferentes cargas. Para saber cuál es la presión de trabajo en un sistema de calefacción cerrado, es necesario sumar la presión dinámica generada por las bombas a la presión estática creada por la columna de agua.Para que el sistema funcione correctamente, el manómetro debe estar estable. Un manómetro es un dispositivo mecánico que mide la presión con la que se mueve el agua en un sistema de calefacción. Consiste en un resorte, una flecha y una escala. Los manómetros están instalados en ubicaciones clave. Gracias a ellos, puede averiguar cuál es la presión de funcionamiento en el sistema de calefacción, así como identificar fallas en la tubería durante el diagnóstico (pruebas hidráulicas).
Respuesta de capaz
[guru] Para bombear líquido a una altura determinada, la bomba debe superar la presión estática y dinámica. La presión estática es la presión causada por la altura de la columna de líquido en la tubería, es decir, la altura a la que la bomba debe elevar el líquido. La presión dinámica es la suma de las resistencias hidráulicas debidas a la resistencia hidráulica de la propia pared de la tubería (teniendo en cuenta la rugosidad de la pared, la contaminación, etc.), y las resistencias locales (curvas de la tubería , válvulas, válvulas de compuerta, etc.).).
Respuesta de Eurovisión
[gurú] Presión atmosférica - la presión hidrostática de la atmósfera sobre todos los objetos en ella y la superficie de la tierra. La presión atmosférica se crea por la atracción gravitacional del aire hacia la Tierra. Y presión estática: no he cumplido con el concepto actual. Y a modo de broma, podemos suponer que esto se debe a las leyes de las fuerzas eléctricas y la potencia eléctrica de atracción. ¿Tal vez esto? - Electrostática: rama de la física que estudia el campo electrostático y las cargas eléctricas. La repulsión electrostática (o de Coulomb) ocurre entre cuerpos con cargas similares y la atracción electrostática entre cuerpos con cargas similares. El fenómeno de repulsión de cargas similares es la base de la creación de un electroscopio, un dispositivo para detectar cargas eléctricas. Estática (del griego στατός, "inmóvil"): Estado de reposo en un momento determinado (libro). Por ejemplo: describa un fenómeno estático; (adj.) estático. Rama de la mecánica, en la que se estudian las condiciones de equilibrio de los sistemas mecánicos bajo la acción de fuerzas y momentos que se les aplican. Entonces no he cumplido con el concepto de presión estática.
Respuesta de Andrey Khalizov
[gurú] Presión (en física) - la relación de la fuerza normal a la superficie de interacción entre cuerpos, al área de esta superficie o en la forma de la fórmula: P = F / S. La presión estática (de la palabra estática (del griego στατός, "estacionaria" "constante")) es una aplicación constante de tiempo (invariable) de una fuerza normal a la superficie de interacción entre cuerpos. La presión atmosférica (barométrica) es la presión hidrostática de la atmósfera sobre todos los objetos en ella y en la superficie de la tierra. La presión atmosférica se crea por la atracción gravitacional del aire hacia la Tierra. En la superficie de la tierra, la presión atmosférica varía de un lugar a otro y con el tiempo. La presión atmosférica disminuye con la altura, ya que es creada solo por la capa suprayacente de la atmósfera. La dependencia de la presión de la altitud es descrita por el llamado. Es decir, se trata de dos conceptos diferentes.
Ley de Bernoulli en Wikipedia Consulte el artículo de Wikipedia sobre la Ley de Bernoulli
Comentarios:
La base para el diseño de cualquier red de ingeniería es el cálculo. Para diseñar correctamente una red de conductos de aire de impulsión o escape, es necesario conocer los parámetros del flujo de aire. En particular, es necesario calcular el caudal y la pérdida de presión en el conducto para la correcta selección de la potencia del ventilador.
En este cálculo, un parámetro como la presión dinámica en las paredes del conducto juega un papel importante.
