Se você prestar atenção suficiente ao conforto da casa, provavelmente concordará que a qualidade do ar deve estar em primeiro lugar. O ar fresco é bom para a saúde e o pensamento. Não é uma pena convidar pessoas para uma sala que cheira bem. Arejar todos os cômodos dez vezes ao dia não é uma tarefa fácil, não é?
Muito depende da escolha do ventilador e principalmente de sua pressão. Mas antes de determinar a pressão do ventilador, você precisa se familiarizar com alguns dos parâmetros físicos. Leia sobre eles em nosso artigo.
Graças ao nosso material, você estudará as fórmulas, aprenderá os tipos de pressão no sistema de ventilação. Fornecemos informações sobre a altura manométrica total do ventilador e duas maneiras de medi-la. Como resultado, você mesmo poderá medir todos os parâmetros.
Pressão do sistema de ventilação
Para que a ventilação seja eficaz, a pressão do ventilador deve ser selecionada corretamente. Existem duas opções para auto-medir a pressão. O primeiro método é direto, no qual a pressão é medida em diferentes locais. A segunda opção é calcular 2 tipos de pressão de 3 e obter um valor desconhecido deles.
A pressão (também - cabeça) é estática, dinâmica (alta velocidade) e total. De acordo com este último indicador, existem três categorias de torcedores.
O primeiro inclui dispositivos com uma cabeça <1 kPa, o segundo - 1-3 kPa e mais, o terceiro - mais de 3-12 kPa e acima. Em edifícios residenciais, são usados dispositivos de primeira e segunda categorias.
Características aerodinâmicas dos ventiladores axiais no gráfico: Pv - pressão total, N - potência, Q - fluxo de ar, ƞ - eficiência, u - velocidade, n - frequência de rotação
Na documentação técnica do ventilador normalmente são indicados parâmetros aerodinâmicos, incluindo a pressão total e estática em uma determinada capacidade. Na prática, os parâmetros de "fábrica" e reais muitas vezes não coincidem, e isso se deve às características de projeto dos sistemas de ventilação.
Existem normas internacionais e nacionais destinadas a melhorar a precisão das medições em laboratório.
Na Rússia, costumam ser usados os métodos A e C, nos quais a pressão do ar após o ventilador é determinada indiretamente, com base na capacidade instalada. Em diferentes técnicas, a área de saída inclui ou não inclui a luva do impulsor.
Tipos de pressão
Pressão estática
Pressão estática
É a pressão de um fluido estacionário Pressão estática = nível acima do ponto de medição correspondente + pressão inicial no vaso de expansão.
Pressão dinâmica
Pressão dinâmica
É a pressão da corrente de fluido em movimento.
Pressão de descarga da bomba
Pressão de operação
A pressão presente no sistema quando a bomba está funcionando.
Pressão operacional permitida
O valor máximo da pressão de trabalho permitida pelas condições de segurança da bomba e do sistema.
Pressão
É uma quantidade física que caracteriza a intensidade das forças normais (perpendiculares à superfície) com as quais um corpo atua na superfície de outro (por exemplo, a fundação de um edifício no solo, líquido nas paredes do vaso, gás no cilindro do motor no pistão, etc.). Se as forças são distribuídas uniformemente ao longo da superfície, a pressão
R
em qualquer parte da superfície é
p = f / s
Onde
S
- a área desta parte,
F
- a soma das forças aplicadas perpendiculares a ele. Com uma distribuição desigual de forças, essa igualdade determina a pressão média sobre uma determinada área, e no limite, conforme o valor
S
a zero, é a pressão neste ponto. No caso de uma distribuição uniforme de forças, a pressão em todos os pontos da superfície é a mesma e, no caso de uma distribuição desigual, muda de ponto a ponto.
Para um meio contínuo, o conceito de pressão em cada ponto do meio é introduzido de forma semelhante, o que desempenha um papel importante na mecânica de líquidos e gases. A pressão em qualquer ponto do fluido em repouso é a mesma em todas as direções; isso também é verdadeiro para um líquido ou gás em movimento, se eles puderem ser considerados ideais (sem atrito). Em um líquido viscoso, a pressão em um determinado ponto é entendida como o valor médio da pressão em três direções perpendiculares entre si.
A pressão desempenha um papel importante nos fenômenos físicos, químicos, mecânicos, biológicos e outros.
Fórmulas para calcular a cabeça do ventilador
A cabeça é a relação entre as forças atuantes e a área para a qual são direcionadas. No caso de um duto de ventilação, estamos falando de ar e seção transversal.
O fluxo do canal é irregular e não flui em ângulos retos com a seção transversal. Não será possível descobrir a altura exata de uma medição, você terá que procurar o valor médio em vários pontos. Isso deve ser feito tanto para a entrada quanto para a saída do dispositivo de ventilação.
Ventiladores axiais são usados separadamente e em dutos de ar, eles funcionam efetivamente onde é necessário transferir grandes massas de ar a uma pressão relativamente baixa
A pressão total do ventilador é determinada pela fórmula Pï = Pï (saída) - Pï (dentro)Onde:
- Pп (out) - pressão total na saída do aparelho;
- Pп (pol.) - pressão total na entrada do dispositivo.
Para a pressão estática do ventilador, a fórmula difere ligeiramente.
É escrito como Pst = Pst (out) - Pp (in), onde:
- Рst (out) - pressão estática na saída do aparelho;
- Pп (pol.) - pressão total na entrada do dispositivo.
A cabeça estática não reflete a quantidade necessária de energia para transferi-la para o sistema, mas serve como um parâmetro adicional pelo qual você pode descobrir a pressão total. Este último indicador é o principal critério na escolha de um ventilador: doméstico e industrial. A queda na carga total reflete a perda de energia no sistema.
A pressão estática no próprio duto de ventilação é obtida pela diferença de pressão estática na entrada e na saída da ventilação: Pst = Pst 0 - Pst 1... Este é um parâmetro secundário.
Os projetistas fornecem parâmetros com pouco ou nenhum entupimento em mente: a imagem mostra a discrepância de pressão estática do mesmo ventilador em diferentes redes de ventilação
A escolha correta de um dispositivo de ventilação inclui as seguintes nuances:
- cálculo do consumo de ar no sistema (m³ / s);
- seleção de um dispositivo com base em tal cálculo;
- determinação da velocidade de saída do ventilador selecionado (m / s);
- cálculo do dispositivo Pp;
- medição da carga estática e dinâmica para comparação com a carga total.
Para calcular os pontos de medição da pressão, eles são guiados pelo diâmetro hidráulico do duto de ar. É determinado pela fórmula: D = 4F / P... F é a área da seção transversal do tubo e P é seu perímetro. A distância para localizar o ponto de medição na entrada e na saída é medida com o número D.
2.2 TIPOS DE PRESSÃO
2.2.1 Pressão absoluta.
A pressão absoluta é a quantidade de pressão medida em relação ao vácuo absoluto.
2.2.2 Pressão manométrica.
A pressão manométrica é o valor da pressão medida de forma que o valor eficaz da pressão barométrica seja considerado zero.
2.2.3 Pressão diferencial.
A pressão diferencial é a diferença entre quaisquer dois valores de pressão que são medidos em relação a um valor comum (por exemplo, a diferença entre duas pressões absolutas).
2.2.4 Pressão estática.
A pressão estática é o valor da pressão medido de forma que a influência da velocidade do meio que flui durante a medição seja completamente eliminada.
2.2.5 Pressão total (pressão do freio).
A pressão total (pressão de estagnação) é a magnitude da pressão absoluta ou manométrica que pode ser medida no momento em que o fluxo de fluido entra em estado de repouso e sua energia cinética é convertida em um aumento da entalpia por meio de um processo isentrópico, a transição de um estado fluido para um estado de inibição ... Quando o meio líquido está em estado estacionário, os valores de pressão estática e pressão total são iguais.
2.2.6 Pressão de velocidade (cinética).
A pressão de velocidade (cinética) é a diferença entre a pressão total e a pressão estática para o mesmo ponto no fluido.
2.2.7 Pressão total de entrada.
A pressão total de entrada é a pressão total absoluta em um ponto manométrico localizado na entrada (consulte o parágrafo 4.6.8). A menos que indicado de outra forma, a pressão total de entrada nesta Metodologia se refere à pressão de entrada para o compressor.
2.2.8 Pressão estática de entrada.
A pressão estática de entrada é a pressão estática absoluta em um ponto de medição localizado na entrada (consulte o parágrafo 4.6.7).
2.2.9 Pressão total de saída.
A pressão total de saída é a pressão total absoluta em um ponto manométrico localizado na saída (consulte o parágrafo 4.6.9). Salvo indicação em contrário, a pressão total de saída nesta Metodologia se refere à pressão de entrada do compressor.
2.2.1 Pressão estática de saída.
A pressão estática de saída é a pressão estática absoluta em um ponto manométrico localizado a jusante (consulte o parágrafo 4.6.7).
2.3 TIPOS DE TEMPERATURA
2.3.1 Temperatura absoluta.
A temperatura absoluta é a temperatura medida a partir do zero absoluto. É medido em graus Rankine ou Kelvin. A temperatura Rankine é a temperatura em Fahrenheit mais 459,67 graus, enquanto a temperatura Kelvin é a temperatura em Celsius mais 273,15 graus.
2.3.2 Temperatura estática.
A temperatura estática é um valor de temperatura medido de forma que a influência da velocidade do fluido fluido durante as medições seja completamente eliminada.
2.3.3 Temperatura total (temperatura de estagnação).
A temperatura total (temperatura de estagnação) é a temperatura que teria sido medida no momento em que o fluxo do fluido entrou em estado de repouso e sua energia cinética foi convertida em um aumento da entalpia por meio de um processo isentrópico, a transição de um estado fluido. a um estado de estagnação. Quando o meio líquido está em estado estacionário, os valores das temperaturas estática e total são iguais.
2.3.4 Temperatura de velocidade (cinética).
A temperatura de velocidade (cinética) é a diferença entre a temperatura total e a estática para o mesmo ponto de medição.
2.3.5 Temperatura total de entrada.
A temperatura total de entrada é a temperatura total absoluta no ponto de medição localizado na entrada (consulte o parágrafo 4.7.7). Salvo indicação em contrário, a temperatura total de entrada nesta Metodologia se refere à temperatura de entrada do compressor.
2.3.6
.
Temperatura de entrada estática.
A temperatura estática de entrada é a temperatura estática absoluta em um ponto de medição localizado na entrada.
2.3.7 Temperatura total de saída.
A temperatura total de saída é a temperatura total absoluta no ponto de medição localizado na saída (ver parágrafo 4.7.8).Salvo indicação em contrário, a temperatura total de saída nesta Metodologia se refere à temperatura na saída do compressor.
2.3.8 Temperatura de saída estática.
A temperatura estática de saída é a temperatura estática absoluta no ponto de medição localizado na saída.
2.4 OUTRAS PROPRIEDADES DE GÁS (LÍQUIDO)
2.4.1 Densidade.
A densidade é a massa por unidade de volume de um gás. A densidade de um gás é uma característica termodinâmica e pode ser determinada em condições nas quais os valores de pressão e temperatura totais são conhecidos.
2.4.2 Volume específico.
O volume específico é o volume ocupado por uma unidade de massa de gás. O volume específico de um gás é uma característica termodinâmica e pode ser determinado em condições nas quais os valores de pressão e temperatura totais são conhecidos.
2.4.3 Peso molecular.
O peso molecular é a massa de uma molécula de uma substância em relação à massa de um átomo de carbono -12 em 12.000.
2.4.4 Viscosidade absoluta.
A viscosidade absoluta é entendida como a propriedade de qualquer fluido de apresentar resistência à força de cisalhamento (movimento de uma parte do fluido em relação a outra)
2.4.5 Viscosidade cinemática.
A viscosidade cinemática de um líquido é entendida como a relação entre a viscosidade absoluta e a densidade do líquido.
2.4.6 Calor específico a pressão constante.
O calor específico a pressão constante é a quantidade de mudança de entalpia para aquecimento a pressão constante.
2.4.7 Calor específico em volume constante.
Calor específico em volume constante
É a quantidade de variação na energia interna para aquecimento em volume constante.
2.4.8 Razão de capacidades de calor específicas.
A proporção de baterias específicas, denotada pela letra
k,
igual a cp / cv
2.4.9 Velocidade da onda acústica (velocidade do som).
Onda de pressão ou onda acústica com amplitude infinitesimal, que é descrita por um processo adiabático e reversível (isentrópico). A velocidade correspondente das ondas acústicas em qualquer meio é calculada da seguinte forma:
2.4.10 Número de Mach do fluido.
O número Mach de um fluido é a razão entre a velocidade de um corpo em um fluido e a velocidade do som nesse fluido.
2.5 RECURSOS DA MÁQUINA
2.5.1 Desempenho.
A capacidade do compressor é um parâmetro da taxa de fluxo de gás por unidade de tempo, que é definida como a quantidade de gás sugado do ambiente externo dividido pela densidade total na entrada. Para uma máquina pneumática, a capacidade é definida como o fluxo de ar pela entrada dividido pela densidade total da entrada. Para máquinas com fluxo paralelo, esta definição deve ser aplicada aos estágios individuais.
2.5.2 Coeficiente de consumo.
O coeficiente de fluxo é um parâmetro adimensional que é calculado como a razão da taxa de fluxo de massa do meio comprimido para o produto da densidade na entrada, a velocidade de rotação e o cubo do diâmetro na ponta da lâmina, onde o A taxa de fluxo de massa do meio comprimido é a taxa de fluxo de massa total do meio através da parte do rotor.
2.5.3 Grau de aumento de pressão.
O aumento de pressão é a relação entre a pressão de saída total absoluta e a pressão de entrada total absoluta.
2.5.4 Aumento da pressão.
O aumento de pressão refere-se à razão entre a pressão total de saída e a pressão total de entrada.
2.5.5 Aumento de temperatura.
O aumento da temperatura refere-se à relação entre a temperatura total de saída e a temperatura total de entrada.
2.5.6 Fluxo de volume.
A vazão volumétrica, conforme entendida nesta Metodologia, é igual à vazão mássica dividida pela densidade total. Este parâmetro é usado para calcular o fator de fluxo volumétrico.
2.5.7 Taxa de fluxo volumétrico.
A taxa de fluxo volumétrico é a razão dos fluxos volumétricos medidos em dois pontos diferentes no caminho do fluxo.
2.5.8 Relação de volume específico.
A relação do volume específico é entendida como a relação entre o volume específico do meio na entrada e o volume específico do meio na saída.
2.5.9 Número Reynolds para a unidade.
O número de Reynolds para a unidade é dado pela equação Rem =
Ub / υ,
Onde
VOCÊ -
esta é a velocidade no diâmetro externo da parte final da primeira pá do impulsor ou o diâmetro na borda de ataque das pás do rotor do primeiro estágio,
υ
É a viscosidade cinemática total do gás na entrada do compressor, e
b
- tamanho característico. Para compressores centrífugos, valor do parâmetro
b
deve ser igual à largura da parte de saída no diâmetro externo das pás do impulsor do primeiro estágio. Para compressores axiais, valor do parâmetro
b
é igual ao comprimento da corda da pá do rotor do primeiro estágio. Essas variáveis devem ser expressas em unidades de medida consistentes para obter um valor adimensional como resultado do cálculo.
2.5.10 Número Mach da unidade.
O número Mach da unidade é determinado pela razão da velocidade periférica das pás no ponto onde o diâmetro ao longo da borda da ponta das pás do primeiro impulsor é máximo no caso de máquinas centrífugas ou no ponto do máximo seção da borda de entrada das pás do rotor do primeiro estágio no caso de máquinas com fluxo axial (
Aproximadamente. trad. Compressores axiais
) à velocidade do som em um determinado gás em condições de entrada total.
NOTA: Não deve ser confundido com o número Mach para um meio líquido.
2.5.11 Estágio.
No caso de compressores centrífugos, o estágio é o impulsor e os elementos estruturais correspondentes do caminho de fluxo do estator. O estágio de um compressor axial consiste em uma fileira de pás do rotor localizadas em um disco ou tambor e uma fileira de palhetas guias subsequentes, bem como os elementos estruturais correspondentes do caminho do fluxo.
2.5.12 Cascade.
Entende-se por cascata uma ou mais etapas com a mesma vazão mássica do meio de trabalho, sem troca externa de calor, com exceção da troca natural de calor pelo invólucro.
2.5.13 Volume de teste.
O volume de controle é a área do espaço analisado, onde a entrada e
os fluxos de saída do meio de trabalho, bem como o consumo de energia e transferência de calor por meio de condução de calor e radiação, podem ser descritos usando métodos numéricos (quantitativos). Esta área pode ser considerada um estado de equilíbrio do balanço de materiais e energia.
2.5.14 Limite de modos de compressor estáveis.
O limite dos modos estáveis do compressor é entendido como tal carga (capacidade), após a qual o funcionamento do compressor torna-se instável. Isso ocorre no caso de uma restrição de fluxo, após o qual a contrapressão do compressor excederá a pressão gerada pelo próprio compressor, resultando em um fenômeno de stall. O procedimento acima irá reverter imediatamente a direção do fluxo, o que reduzirá a contrapressão do compressor. Depois que isso acontecer, a compressão normal será restaurada na unidade e o ciclo será repetido.
2.5.15 Ponto de bloqueio.
O ponto de estrangulamento é o ponto onde a máquina funciona a uma determinada velocidade e o fluxo é aumentado até que a capacidade máxima seja atingida.
2.6 TAXAS DE DESEMPENHO, PODER E DESEMPENHO
As definições abaixo se aplicam a esta seção.
2.6.1 Compressão isoentrópica.
Neste método, compressão isentrópica significa um processo reversível de compressão adiabática.
2.6.2 Trabalho isoentrópico (Cabeça).
Trabalho isoentrópico (cabeça) é o trabalho que deve ser despendido para efetuar a compressão isentrópica de uma unidade de massa de gás em um compressor desde a pressão total e temperatura total de entrada até a pressão total de saída. A pressão total e a temperatura total são usadas para calcular a taxa de compressão do gás e a mudança na energia cinética do gás. As mudanças na energia potencial gravitacional do gás são consideradas insignificantes.
2.6.3 Compressão politrópica.
A compressão politrópica é um processo de compressão reversível desde a pressão e temperatura totais de entrada até a pressão e temperatura totais de saída. A pressão total e a temperatura total são usadas para calcular a taxa de compressão do gás e a mudança na energia cinética do gás. As mudanças na energia potencial gravitacional do gás são consideradas insignificantes. O processo politrópico é caracterizado pela invariabilidade do indicador politrópico.
2.6.4 Trabalho politrópico (Cabeça).
Trabalho politrópico (cabeçote) é o trabalho do ciclo reverso, que deve ser despendido para realizar a compressão politrópica de uma unidade de massa de gás no compressor desde a pressão total e temperatura total de entrada até a pressão total e temperatura total de saída.
2.6.5 Trabalho com gás.
Trabalho com gás é o aumento na entalpia por unidade de massa do gás sendo comprimido e circulando através do compressor de pressão total e temperatura total de entrada para pressão total e temperatura total de saída.
2.6.6 Potência do fluxo de gás.
A potência do gás é a potência transmitida ao fluxo de gás. É igual ao produto da vazão de massa do meio comprimido e o trabalho do gás mais a perda de calor da compressão do gás.
2.6.7 Eficiência isoentrópica.
A eficiência isentrópica é a relação entre o trabalho isentrópico e o trabalho com gás.
2.6.8 Eficiência politrópica.
A eficiência politrópica é a relação entre o trabalho politrópico e o trabalho a gás.
2.6.9 Potência do eixo (potência efetiva).
A potência do eixo (potência efetiva) refere-se à potência transmitida ao eixo do compressor. É a soma da potência do fluxo de gás e das perdas mecânicas no compressor.
2.6.10 Coeficiente de trabalho isentrópico.
O coeficiente de trabalho isentrópico é a razão adimensional do valor do trabalho isentrópico à soma dos quadrados das velocidades circunferenciais das bordas das pás do rotor de todos os estágios de uma dada cascata.
2.6.1 1 Coeficiente de trabalho politrópico.
O coeficiente de trabalho politrópico é a razão adimensional da magnitude do trabalho politrópico à soma dos quadrados das velocidades circunferenciais das bordas da ponta das pás do rotor de todos os estágios de uma dada cascata.
2.6.1 2 Perdas mecânicas.
Por perda mecânica entende-se a energia total absorvida em decorrência da ação da força de atrito por componentes do mecanismo como rodas ou engrenagens de engrenagens, rolamentos e vedações.
2.6.13 Coeficiente de trabalho despendido.
O coeficiente do trabalho despendido é a razão adimensional entre a magnitude do aumento da entalpia e a soma dos quadrados das velocidades circunferenciais das bordas das pontas das pás do rotor de todos os estágios de uma dada cascata.
2.6.14 Coeficiente de trabalho total despendido.
O coeficiente do trabalho total despendido é a razão adimensional do valor do trabalho total despendido do gás à soma dos quadrados das velocidades circunferenciais das bordas das pontas das pás do rotor de todos os estágios de uma dada cascata.
2.7 OUTRAS DEFINIÇÕES
2.7.1 Número de Reynolds para um meio líquido.
O número de Reynolds para um meio líquido é o número de Reynolds para um fluxo de gás movendo-se dentro de um tubo. O número de Reynolds pode ser obtido a partir da equação Re =
VD / υ,
onde os parâmetros de velocidade, comprimento característico e viscosidade cinemática estática são usados na equação da seguinte forma:
condições termodinâmicas completas. Os subscritos que aparecem em tais equações devem ser interpretados da seguinte forma:
sob velocidade V
significa a velocidade média no ponto de medição de pressão,
D -
este é o diâmetro interno do tubo no ponto de medição de pressão e o valor da viscosidade cinemática do meio
υ
levar em consideração os valores estáticos de temperatura e pressão no ponto de medição. As informações sobre os pontos de medição de pressão e temperatura usados para medir os parâmetros de vazão serão apresentadas na Seção 4 e nas ilustrações que as acompanham.As variáveis ao calcular o número de Reynolds devem ser expressas em unidades de medida consistentes para obter um valor adimensional como resultado do cálculo.
2.7.2 Constante dimensional.
Constante dimensional,
gc
, deve ser refletido no cálculo de unidades de medida para massa, tempo e força. A constante dimensional é 32,174 ft-lbm / lbf • sec2. O valor numérico não é influenciado localmente pela aceleração da gravidade.
2.7.3 Condições de operação especificadas.
As condições de operação especificadas são aquelas para as quais o desempenho do compressor deve ser determinado. Consulte os parágrafos 6.2.3 e 6.2.4.
2.7.4 Condições de teste.
Condições de teste são aquelas condições operacionais que prevalecem em termos da duração do teste. Consulte os parágrafos 6.2.7 e 6.2.8.
2.7.5 Equivalência.
Entende-se que as condições de operação e condições de teste especificadas no contexto desta Metodologia demonstram equivalência quando, para o mesmo valor do coeficiente de fluxo, as razões de três parâmetros adimensionais (coeficiente de volume específico, número de Mach da unidade e número de Reynolds de a unidade) estão dentro dos valores limite, fornecidos na Tabela. 3.2.
2.7.6 Dados brutos.
Os dados brutos referem-se às leituras dos instrumentos de medição obtidas durante os testes.
2.7.7 Indicação do instrumento.
A leitura do dispositivo é entendida como o valor médio das medições individuais (dados brutos), levando em consideração as correções em um determinado ponto de medição.
2.7.8 Ponto de verificação.
Um ponto de referência são três ou mais leituras cuja média foi calculada e estão dentro de uma tolerância especificada.
2.7.9 Desvio.
O desvio é a diferença entre as leituras máxima e mínima dividida pela média de todas as leituras, expressa como uma porcentagem.
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Como calcular a pressão de ventilação?
A altura manométrica total de entrada é medida na seção transversal do duto de ventilação, localizada a uma distância de dois diâmetros de duto hidráulico (2D). Idealmente, deve haver um pedaço de duto reto com um comprimento de 4D e um fluxo não perturbado na frente do local de medição.
Na prática, as condições acima são raras, e então um favo de mel é instalado na frente do local desejado, o que endireita o fluxo de ar.
Em seguida, um receptor de pressão total é introduzido no sistema de ventilação: em vários pontos da seção, por sua vez - pelo menos 3. O resultado médio é calculado a partir dos valores obtidos. Para ventiladores com entrada livre, a entrada Pp corresponde à pressão ambiente, sendo que a sobrepressão neste caso é igual a zero.
Diagrama do receptor de pressão total: 1 - tubo receptor, 2 - transdutor de pressão, 3 - câmara de frenagem, 4 - suporte, 5 - canal anular, 6 - borda de ataque, 7 - grade de entrada, 8 - normalizador, 9 - registrador de sinal de saída , α é o ângulo no topo, h é a profundidade dos vales
Se você medir um fluxo de ar forte, a pressão deve determinar a velocidade e depois compará-la com o tamanho da seção transversal. Quanto maior a velocidade por unidade de área e quanto maior a área em si, mais eficiente é o ventilador.
A pressão total na saída é um conceito complexo. O fluxo de saída possui uma estrutura não uniforme, que também depende do modo de operação e do tipo de dispositivo. O ar de saída possui zonas de movimento de retorno, o que dificulta o cálculo da pressão e da velocidade.
Não será possível estabelecer uma regularidade para a hora do aparecimento de tal movimento. A não homogeneidade do fluxo atinge 7-10 D, mas o indicador pode ser reduzido retificando grades.
O tubo de Prandtl é uma versão melhorada do tubo de Pitot: os receptores são produzidos em 2 versões - para velocidades menores e maiores que 5 m / s
Às vezes, na saída do dispositivo de ventilação, há um cotovelo rotativo ou um difusor destacável. Nesse caso, o fluxo será ainda mais heterogêneo.
A cabeça é então medida de acordo com o seguinte método:
- A primeira seção é selecionada atrás do ventilador e escaneada com uma sonda. Em vários pontos, a carga média total e a produtividade são medidas. Este último é então comparado com o desempenho de entrada.
- Além disso, uma seção adicional é selecionada - na seção reta mais próxima após a saída do dispositivo de ventilação. Desde o início de tal fragmento, 4-6 D são medidos, e se o comprimento da seção for menor, então uma seção é escolhida no ponto mais distante. Em seguida, pegue a sonda e determine a produtividade e a carga média total.
As perdas calculadas na seção após o ventilador são subtraídas da pressão total média na seção adicional. A pressão de saída total é obtida.
Em seguida, o desempenho é comparado na entrada, bem como na primeira e nas seções adicionais na saída. O indicador de entrada deve ser considerado correto e uma das saídas deve ser considerada mais próxima em valor.
Pode não haver um segmento de linha reta com o comprimento necessário. Em seguida, escolha uma seção transversal que divide a área a ser medida em partes com uma proporção de 3 para 1. Mais perto do ventilador deve estar a maior dessas partes. As medições não devem ser feitas em diafragmas, amortecedores, tomadas e outras conexões com distúrbios do ar.
As quedas de pressão podem ser registradas por medidores de pressão, medidores de pressão de acordo com GOST 2405-88 e medidores de pressão diferencial de acordo com GOST 18140-84 com uma classe de precisão de 0,5-1,0
No caso dos ventiladores de teto, o Pp é medido apenas na entrada e a estática é determinada na saída. O fluxo de alta velocidade após o dispositivo de ventilação é quase completamente perdido.
Recomendamos também a leitura de nosso material sobre a escolha de tubos para ventilação.
Que pressão o manômetro mostra?
Essa quantidade física caracteriza o grau de compressão do meio, no nosso caso, o portador de calor líquido bombeado para o sistema de aquecimento. Medir qualquer quantidade física significa compará-la com algum padrão. O processo de medição da pressão de um líquido refrigerante com qualquer manômetro mecânico (manômetro, manovacuômetro) é uma comparação do seu valor atual no ponto onde o dispositivo está localizado com a pressão atmosférica, que desempenha o papel de um padrão de medição.
Os elementos sensíveis dos medidores de pressão (molas tubulares, diafragmas, etc.) estão eles próprios sob a influência da atmosfera. O medidor de pressão com mola mais comum tem um elemento sensor que representa uma bobina de uma mola tubular (veja a figura abaixo). A extremidade superior do tubo é vedada e conectada por uma correia 4 com um setor dentado 5, engrenado com uma engrenagem 3, em cujo eixo está montada uma seta 2.
Dispositivo manômetro de mola.
A posição inicial do tubo da mola 1, correspondente ao zero da escala de medição, é determinada pela deformação da forma da mola pela pressão do ar atmosférico que enche o corpo do manômetro. O líquido que entra no interior do tubo 1 tende a deformá-lo ainda mais, elevando a extremidade superior vedada a uma distância l proporcional à sua pressão interna. O deslocamento da extremidade do tubo da mola é convertido pelo mecanismo de transmissão em uma volta da seta.
O ângulo φ de deflexão deste último é proporcional à diferença entre a pressão total do líquido no tubo mola 1 e a pressão atmosférica local. A pressão medida por tal dispositivo é chamada de manômetro ou manômetro. Seu ponto de partida não é o zero absoluto do valor, que equivale à ausência de ar ao redor do tubo 1 (vácuo), mas a pressão atmosférica local.
Manômetros conhecidos que mostram a pressão absoluta (sem dedução atmosférica) do ambiente. O complexo dispositivo somado ao alto preço dificulta o uso generalizado de tais dispositivos em sistemas de aquecimento.
Os valores das pressões indicadas nos passaportes de quaisquer caldeiras, bombas, válvulas de corte (controle), tubulações são precisamente medidos (excesso).O valor excedente medido pelos manômetros é utilizado nos cálculos hidráulicos (térmicos) de sistemas (equipamentos) de aquecimento.
Manômetros no sistema de aquecimento.
Características de cálculo da pressão
A medição da pressão no ar é complicada por seus parâmetros que mudam rapidamente. Os manômetros devem ser adquiridos eletronicamente com a função de calcular a média dos resultados obtidos por unidade de tempo. Se a pressão aumentar bruscamente (pulsar), os amortecedores serão úteis, o que atenuará as diferenças.
Os seguintes padrões devem ser lembrados:
- a pressão total é a soma de estático e dinâmico;
- a cabeça total do ventilador deve ser igual à perda de pressão na rede de ventilação.
Medir a pressão estática de saída é simples. Para isso, use um tubo de pressão estática: uma extremidade é inserida no manômetro diferencial e a outra é direcionada para a seção de saída do ventilador. A cabeça estática é usada para calcular a taxa de fluxo na saída do dispositivo de ventilação.
A cabeça dinâmica também é medida com um medidor de pressão diferencial. Os tubos Pitot-Prandtl são conectados às suas conexões. Para um contato - um tubo para pressão total, e para o outro - para estática. O resultado será igual à pressão dinâmica.
Para saber a perda de pressão no duto, a dinâmica do fluxo pode ser monitorada: assim que a velocidade do ar aumenta, a resistência da rede de ventilação aumenta. A pressão é perdida devido a esta resistência.
Anemômetros e anemômetros de fio quente medem a velocidade do fluxo no duto em valores de até 5 m / s ou mais, o anemômetro deve ser selecionado de acordo com GOST 6376-74
Com o aumento da velocidade do ventilador, a pressão estática cai e a pressão dinâmica aumenta em proporção ao quadrado do aumento do fluxo de ar. A pressão total não mudará.
Com um dispositivo selecionado corretamente, a altura manométrica dinâmica muda em proporção direta ao quadrado da taxa de fluxo, e a carga estática muda na proporção inversa. Nesse caso, a quantidade de ar utilizada e a carga do motor elétrico, se crescem, são insignificantes.
Alguns requisitos para o motor elétrico:
- baixo torque de partida - devido ao fato do consumo de energia variar de acordo com a variação do número de rotações fornecidas ao cubo;
- grande estoque;
- trabalhe na potência máxima para maior economia.
A potência do ventilador depende da altura manométrica total, bem como da eficiência e da taxa de fluxo de ar. Os dois últimos indicadores se correlacionam com a vazão do sistema de ventilação.
Na fase de design, você terá que priorizar. Leve em conta custos, perdas de volume útil de instalações, nível de ruído.
Volume e taxa de fluxo
O volume de líquido que passa por um ponto específico em um determinado momento é considerado um volume de fluxo ou taxa de fluxo. O volume do fluxo é geralmente expresso em litros por minuto (l / min) e está relacionado à pressão relativa do fluido. Por exemplo, 10 litros por minuto a 2,7 atm.
A velocidade do fluxo (velocidade do fluido) é definida como a velocidade média na qual um fluido se move além de um determinado ponto. Normalmente expresso em metros por segundo (m / s) ou metros por minuto (m / min). A taxa de fluxo é um fator importante ao calibrar linhas hidráulicas.
O volume e a taxa de fluxo de um líquido são tradicionalmente considerados métricas "relacionadas". Com o mesmo volume de transmissão, a velocidade pode variar dependendo da seção transversal da passagem
O volume e a taxa de fluxo são freqüentemente considerados ao mesmo tempo. Todas as outras coisas sendo iguais (com um volume de injeção constante), a taxa de fluxo aumenta à medida que a seção ou o tamanho do tubo diminui, e a taxa de fluxo diminui à medida que a seção aumenta.
Assim, nota-se uma desaceleração na vazão em grandes partes dos dutos, e em locais estreitos, ao contrário, a velocidade aumenta. Ao mesmo tempo, o volume de água que passa por cada um desses pontos de controle permanece inalterado.
Princípio de Bernoulli
O conhecido princípio de Bernoulli baseia-se na lógica quando o aumento (queda) na pressão de um fluido fluido é sempre acompanhado por uma diminuição (aumento) na velocidade. Por outro lado, um aumento (diminuição) na velocidade do fluido leva a uma diminuição (aumento) na pressão.
Este princípio está no cerne de uma série de fenômenos comuns de encanamento. Como um exemplo trivial, o princípio de Bernoulli é “culpado” de a cortina do chuveiro ser “puxada para dentro” quando o usuário liga a água.
A diferença de pressão externa e interna causa uma força na cortina do chuveiro. Com essa força, a cortina é puxada para dentro.
Outro bom exemplo é um frasco de perfume com spray, onde o pressionamento de um botão cria uma área de baixa pressão devido à alta velocidade do ar. E o ar leva embora o líquido.
O princípio de Bernoulli também mostra por que as janelas de uma casa têm a capacidade de quebrar espontaneamente em furacões. Nesses casos, a altíssima velocidade do ar fora da janela faz com que a pressão externa seja muito menor do que a pressão interna, onde o ar permanece praticamente imóvel.
A diferença significativa na força simplesmente empurra as janelas para fora, fazendo com que o vidro se estilhace. Portanto, quando um forte furacão está se aproximando, em essência, você deve abrir as janelas o máximo possível para equalizar a pressão dentro e fora do edifício.
E mais alguns exemplos em que o princípio de Bernoulli funciona: a ascensão de um avião seguida pelo voo usando as asas e o movimento de "bolas curvas" no beisebol.
Em ambos os casos, é criada uma diferença na velocidade do ar que passa pelo objeto por cima e por baixo. Para asas de aeronaves, a diferença de velocidade é criada pelo movimento dos flaps; no beisebol, pela presença de uma borda ondulada.
Unidades de pressão
A pressão é uma quantidade física intensa. A pressão SI é medida em pascais; As seguintes unidades também se aplicam:
| Pressão | |||||||||
| mm de água Arte. | mmHg Arte. | kg / cm 2 | kg / m 2 | água m. Arte. | |||||
| 1 mm de água Arte. | |||||||||
| 1 mmHg Arte. | |||||||||
| 1 bar | |||||||||
Comentários:
A base para o projeto de qualquer rede de engenharia é o cálculo. Para projetar corretamente uma rede de dutos de suprimento ou exaustão de ar, é necessário conhecer os parâmetros do fluxo de ar. Em particular, é necessário calcular a vazão e a perda de pressão no duto para a correta seleção da potência do ventilador.
Neste cálculo, um papel importante é desempenhado por um parâmetro como a pressão dinâmica nas paredes do duto.
Quedas de pressão
Para compensar as diferenças, equipamentos adicionais são integrados ao circuito:
- tanque de expansão;
- válvula para liberação de emergência do refrigerante;
- saídas de ar.
Teste de ar - A pressão de teste do sistema de aquecimento é aumentada para 1,5 bar, depois liberada para 1 bar e mantida por cinco minutos. Neste caso, as perdas não devem exceder 0,1 bar.
Teste com água - aumente a pressão para pelo menos 2 bar. Talvez mais. Depende da pressão de trabalho. A pressão máxima de funcionamento do sistema de aquecimento deve ser multiplicada por 1,5. Em cinco minutos, as perdas não devem exceder 0,2 bar.
Painel
Teste hidrostático a frio - 15 minutos com pressão de 10 bar, perdas não superiores a 0,1 bar. Teste a quente - aumentando a temperatura no circuito para 60 graus por sete horas.
Teste com água a 2,5 bar. Além disso, os aquecedores de água (3-4 bar) e as unidades de bombeamento são verificados.
Rede de aquecimento
A pressão admissível no sistema de aquecimento aumenta gradualmente até um nível superior à pressão operacional em 1,25, mas não inferior a 16 bar.
Com base nos resultados do teste, é elaborado um ato, que é um documento que atesta as características de desempenho nele declaradas. Isso inclui, em particular, a pressão de operação.
Para a pergunta, a pressão estática é a pressão atmosférica ou o quê? dado pelo autor Edya Bondarchuk
a melhor resposta é
Recomendo a todos que não copiem artigos da enciclopédia muito inteligentes quando as pessoas fizerem perguntas simples.Ir física não é necessário aqui. A palavra "estático" significa no sentido literal - constante, imutável no tempo. Quando você bombeia uma bola de futebol, a pressão dentro da bomba não é estática, mas diferente a cada segundo. E quando você bombeia, há pressão de ar constante dentro da bola - estática. E a pressão atmosférica é estática em princípio, embora se você cavar mais fundo, não é, ela ainda muda insignificantemente ao longo de dias e até horas. Em suma, não há nada obscuro aqui. Estático significa permanente e não significa mais nada. Quando você diz olá para os caras, por favor! Choque de mão em mão. Bem, aconteceu mesmo. Eles dizem "eletricidade estática". Direito! Neste momento, uma carga estática (constante) se acumulou em seu corpo. Quando você toca outra pessoa, metade da carga passa para ela na forma de uma faísca. É isso, não enviarei mais. Em suma, "estático" = "permanente", para todas as ocasiões. Camaradas, se vocês não sabem a resposta à pergunta, e mais ainda não estudaram física, não precisam copiar artigos das enciclopédias !! assim como você está errado, você não veio para a primeira aula e não pediu as fórmulas de Bernouli, certo? eles começaram a mastigar o que é pressão, viscosidade, fórmulas, etc., etc., mas quando você vem e dá exatamente como você disse, a pessoa fica enojada com isso. Que curiosidade sobre o conhecimento se você não entende os símbolos da mesma equação? É fácil dizer a alguém que tem algum tipo de base, então você está completamente errado!
Resposta de carne assada
A pressão atmosférica contradiz a estrutura MKT dos gases e refuta a existência de movimento caótico das moléculas, cujo resultado é a pressão nas superfícies que fazem fronteira com o gás. A pressão dos gases é pré-determinada pela repulsão mútua das moléculas de mesmo nome.A voltagem de repulsão é igual à pressão. Se considerarmos a coluna da atmosfera como uma solução de gases 78% nitrogênio e 21% oxigênio e 1% outros, então a pressão atmosférica pode ser considerada como a soma das pressões parciais de seus componentes. As forças de repulsão mútua das moléculas igualam as distâncias entre as moléculas de mesmo nome nas isóbaras. Presumivelmente, as moléculas de oxigênio não têm forças repulsivas com as outras. Portanto, partindo do pressuposto de que as moléculas de mesmo nome são repelidas com o mesmo potencial, isso explica a equalização das concentrações de gases na atmosfera e em um vaso fechado.
Resposta de Huck Finn
[guru] A pressão estática é aquela criada pela força da gravidade. A água, com seu próprio peso, pressiona as paredes do sistema com uma força proporcional à altura à qual sobe. A partir de 10 metros, esse número é igual a 1 atmosfera. Em sistemas estatísticos, ventiladores de fluxo não são usados e o refrigerante circula por meio de tubos e radiadores por gravidade. Esses são sistemas abertos. A pressão máxima em um sistema de aquecimento aberto é de cerca de 1,5 atmosferas. Na construção moderna, tais métodos praticamente não são utilizados, mesmo na instalação de circuitos autônomos de casas de campo. Isso se deve ao fato de que, para tal esquema de circulação, devem ser utilizados tubos de grande diâmetro. Não é esteticamente agradável e caro. Pressão em um sistema de aquecimento fechado: A pressão dinâmica no sistema de aquecimento pode ser ajustada A pressão dinâmica em um sistema de aquecimento fechado é criada aumentando artificialmente a taxa de fluxo do meio de aquecimento usando uma bomba elétrica. Por exemplo, se estamos falando de prédios altos ou grandes rodovias. Embora, agora mesmo em residências privadas, as bombas sejam usadas para instalar o aquecimento. Importante! Estamos falando de sobrepressão sem levar em conta a pressão atmosférica. Cada um dos sistemas de aquecimento tem sua própria potência permitida. Em outras palavras, ele pode suportar diferentes cargas. Para saber qual é a pressão de trabalho em um sistema de aquecimento fechado, é necessário adicionar a pressão dinâmica gerada pelas bombas à pressão estática gerada pela coluna d'água.Para que o sistema funcione corretamente, o manômetro deve estar estável. Um medidor de pressão é um dispositivo mecânico que mede a pressão com a qual a água se move em um sistema de aquecimento. Consiste em uma mola, uma flecha e uma balança. Os medidores de pressão são instalados em locais-chave. Graças a eles, você poderá saber qual é a pressão de operação no sistema de aquecimento, bem como identificar avarias na tubulação durante os diagnósticos (testes hidráulicos).
Resposta de capaz
[guru] Para bombear líquido a uma determinada altura, a bomba deve superar a pressão estática e dinâmica. A pressão estática é a pressão causada pela altura da coluna de líquido na tubulação, ou seja, a altura à qual a bomba deve elevar o líquido. A pressão dinâmica é a soma das resistências hidráulicas devido à resistência hidráulica da própria parede da tubulação (levando em consideração a rugosidade da parede, contaminação, etc.) e as resistências locais (curvas da tubulação , válvulas, válvulas de gaveta, etc.).).
Resposta de Eurovision
[guru] Pressão atmosférica - a pressão hidrostática da atmosfera em todos os objetos nela e na superfície da Terra. A pressão atmosférica é criada pela atração gravitacional do ar para a Terra. E a pressão estática - não conheci o conceito atual. E, de brincadeira, podemos supor que isso se deve às leis das forças elétricas e da potência elétrica de atração. Talvez isto? - Eletrostática - um ramo da física que estuda o campo eletrostático e cargas elétricas. A repulsão eletrostática (ou Coulomb) ocorre entre corpos com cargas semelhantes e a atração eletrostática entre corpos com cargas semelhantes. O fenômeno de repulsão de cargas semelhantes é a base da criação de um eletroscópio - um dispositivo para detectar cargas elétricas. Estática (do grego στατός, "imóvel"): um estado de repouso em um determinado momento (livro). Por exemplo: Descreva um fenômeno estático; (adj.) estático. Ramo da mecânica, no qual as condições de equilíbrio dos sistemas mecânicos são estudadas sob a ação de forças e momentos aplicados a eles. Portanto, não conheci o conceito de pressão estática.
Resposta de Andrey Khalizov
[guru] Pressão (em física) - a proporção da força normal à superfície de interação entre os corpos, à área desta superfície ou na forma da fórmula: P = F / S. A pressão estática (da palavra estática (do grego στατός, "estacionária" "constante")) é uma aplicação constante de tempo (imutável) de uma força normal à superfície de interação entre os corpos. A pressão atmosférica (barométrica) é a pressão hidrostática da atmosfera em todos os objetos nela e na superfície da Terra. A pressão atmosférica é criada pela atração gravitacional do ar para a Terra. Na superfície da Terra, a pressão atmosférica varia de um lugar para outro e ao longo do tempo. A pressão atmosférica diminui com a altura, uma vez que é criada apenas pela camada sobrejacente da atmosfera. A dependência da pressão na altitude é descrita pelos chamados. Ou seja, são dois conceitos diferentes.
Lei de Bernoulli na Wikipedia Veja o artigo da Wikipedia sobre a Lei de Bernoulli
Comentários:
A base para o projeto de qualquer rede de engenharia é o cálculo. Para projetar corretamente uma rede de dutos de suprimento ou exaustão de ar, é necessário conhecer os parâmetros do fluxo de ar. Em particular, é necessário calcular a vazão e a perda de pressão no duto para a correta seleção da potência do ventilador.
Neste cálculo, um papel importante é desempenhado por um parâmetro como a pressão dinâmica nas paredes do duto.
