На что влияет статическое давление вентилятора

Почему шумит вентилятор в компьютере

За последнее время значительно изменился облик вентиляторов, используемых для охлаждения компьютерных чипов и внутреннего пространства системного блока. Видимые глазом изменения в первую очередь коснулись геометрии лопастей. Немало внимания уделяется и внешнему виду вентилятора. Но как бы ни был красив вентилятор, основное его достоинство — хороший воздушный поток и бесшумность работы. С последним фактором, а точнее с причинами, из-за которых шумит вентилятор в компьютере, постараемся разобраться в этой статье.

Обратите внимание на то, что вентиляторы с одной ценой и габаритами немного отличаются: количеством лопастей, их формой, толщиной и шириной каждой лопасти. Как и крылья самолета, лопасти вентилятора подчиняются тем же законам аэродинамики. От формы лопастей зависит, на каких режимах работы вентилятора может произойти срыв воздушного потока и, соответственно, увеличение шума.

Что такое срыв воздушного потока

Этот эффект наглядно можно увидеть, если грести веслом по воде. За веслом всегда образовываются завихрения с большим количеством пузырей. Но если поставить весло под небольшим углом, то пузырей и завихрений становится меньше. Так же и с воздушным потоком. Если лопасть вентилятора не совсем правильной формы, то и поток воздуха не “соскальзывает” плавно с лопасти, а срывается, образуя завихрения. И на больших оборотах вращения вентилятора создается лишний воздушный шум.

Особенности конструкции вентиляторов для компьютера

Воздушный поток вентилятора и статическое давление

Поток воздуха вентилятора — это объем воздуха, который вентилятор может переместить в течение одной единицы времени. Может показаться, что это единственно важный фактор в мощности вентилятора. Да, но только в условиях беспрепятственного воздушного потока спереди или сзади вентилятора (например, для обычного настольного вентилятора). Однако, когда существуют преграды (например, ребра радиатора, решетки в корпусе или пылевые фильтры), это приведет к отклонению воздушного потока и снижению эффективности. Статическое давление воздушного потока относится к силе, с которой воздух вытесняется из вентилятора и, следовательно, его способность преодолевать препятствия.

Вентиляторы для компьютера с разным статическим давлением

Статическое давление вентилятора измеряется в паскалях Па (1 Па

0,1 мм. вод. ст.). Визуальным отличием вентилятора с увеличенным статическим давлением является конструкция лопастей. Такие вентиляторы имеют широкие лопасти. В то время как вентиляторы с оптимизированным потоком воздуха имеют узкие лопасти. Многие производители могут продавать свои вентиляторы в качестве вентиляторов статического давления, но на самом деле для этих целей они не всегда оптимизированы.

При установке вентиляторов с широкими лопастями внутри системного блока обращайте внимание на минимальное количество преград перед вентилятором и после него (мелкие решетки корпуса, неудачно уложенные провода).

Подытожим

Перечислим основные моменты, от которых зависит шумность вентилятора.

В итоге, следует обратить внимание на вентилятор с широкими толстыми лопастями, правильной аэродинамической формы (обычно указывается на упаковке). Обратная стреловидность лопастей лучшим образом скажется на снижении шума вентилятора. Подшипник скольжения гидродинамический (оптимальное соотношение цена-качество). Количество оборотов в минуту около 1200.

Источник

Сопротивление сети. Подбор вентилятора

1.4. Сопротивление сети. Подбор вентилятора

Система воздуховодов, включая местные сопротивления, приемные и раздающие решетки, по которым вентилятор перемещает воздух, называется сетью. Сеть может быть расположена только на стороне всасывания (рис. 1.29а), только на стороне нагнетания вентилятора, а может быть и комбинированная (рис.1.29б).

Потери давления, связанные с перемещением воздуха, составляют сопротивление сети. При заданном расходе воздуха Q вентилятор должен развивать полное давление Рv, обеспечивающее преодоление потерь со стороны всасывания Рвс и нагнетания Рнаг. Сумма потерь åDP i вс, наг является расчетной величиной и включает в себя все аэродинамические потери тракта (потери трения, потери при поворотах потока и т. д.), а также потери в элементах, соединяющих вентилятор с сетью. Так как тип вентилятора, его геометрические параметры входа и выхода заранее не известны, то до подбора вентилятора потери в соединительных элементах должны быть оценены в первом приближении.

На рис. 1.30 схематично приведены эпюры давлений в сети и положение рабочих точек на характеристике вентилятора. При работе вентилятора в режиме рециркуляции или же при свободном входе/выходе (рис.1.30а), вентилятор преодолевает потери, связанные с выходом потока в атмосферу со скоростью

Vвых. вент. В этом случае сетью является динамическое давление вентилятора Pdv =rV2 вых. вент/2, то есть точка 1 пересечения кривой динамического давления вентилятора pdv(Q) с его характеристикой (предполагается что потери входа очень малы). На этом режиме вентилятор имеет максимальный расход, при этом статическое давление вентилятора равно нулю. Большая производительность вентилятора (отрицательное статическое давление) может быть получена только

за счет установки диффузора.

При работе вентилятора на всасывание (сеть расположена только со стороны входа вентилятора, рис.1.30б) рабочей точкой является точка 2 пересечения кривой сети с характеристикой вентилятора. Сопротивление сети Pc равно сумме потерь давления всех элементов сети, плюс динамическое давление, определенное по скорости выхода потока из вентилятора: Pc=åDPiвсас +Pdv, где Pdv =rV2вых. вент/2 (на рис.1.30б это Pdv2, или P2-P2’). В этом случае динамическое давление вентилятора является полностью потерянным. Более подробно о потерях с выходной скоростью в радиальных вентиляторах, см. в главе 2. Иногда рекомендуется давать сопротивление сети, расположенной на всасывании, по статическим параметрам, то есть без учета динамического давления вентилятора, и вентилятор подбирать также по статическим параметрам. Однако, как показывает наш опыт, в этом случае возможны ошибки при подборе вентиляторов, которые происходят из-за непонимания разницы между полным и статическим давлением. Это усугубляется тем, что во многих случаях в каталогах приводится полное давление вентиляторов, а статическое дано в виде шкалы или вообще отсутствует (пример ошибки подбора вентилятора приведен в разделе 2.11).

Во всех других случаях, например, сеть только на нагнетании или комбинированная (рис.1.30в) рабочей точкой является точка 3 пересечения кривой сети с характеристикой вентилятора. Сопротивление сети складывается из сопротивления элементов, расположенных на всасывании и нагнетании вентилятора, а также потерь, связанных с выходом потока в атмосферу:

Pc=åDP i всас; нагн+ rVвых2/2. Вентилятор в этом случае имеет динамическое давление Pdv3 или P3-P3’. Кружком d – выделен элемент сопряжения вентилятора с сетью. Необходимо помнить, что чем больше динамическое давление вентилятора, тем больше потери в этом элементе.

При работе вентилятора в составе приточной установки, диапазон значений динамического давления потока rVвых2/2 может быть довольно широким, от 1.. 2Па до 300Па, причем меньшие значения соответствуют истечению из распределительных решеток, а большие – истечению из сопел при струйной системе вентиляции. Следует отметить, что сопротивление собственно выпускных решеток очень мало, но для обеспечения заданного расхода через решетки необходимо вводить дополнительное сопротивление на решетках (дросселировать поток). Эта величина не должна входить в сопротивление åDPi элементов сети (более подробно в разделе 4.2.5.1).

Зная сопротивление сети Pc, рассчитанное в первом приближении, с учетом рекомендаций представленных выше, подбирается соответствующий вентилятор. Далее, сопротивление сети должно быть откорректировано на величину потерь в элементах, соединяющих вентилятор с сетью, либо, если сеть на всасывании, на величину динамического давления на выходе из вентилятора. Реально, режим работы вентилятора характеризуется точкой А пересечения кривых сопротивления сети и характе-ристики выбранного вентилятора (рис.1.31). Характеристикой сети обычно является парабола, проходящая через точку заданного режима: Рс=K·Q2, где

1.4.1. СОПРЯЖЕНИЕ ВЕНТИЛЯТОРА С СЕТЬЮ

При расчете сопротивления сети предполагается, что работа вентилятора не влияет на величину потерь в сопряженных с вентилятором элементах сети, так же как и сопряженные с вентилятором элементы сети не влияют на его работу.

Будем считать, что сопротивление сети было рассчитано правильно, вентилятор подобран верно. Будет ли иметь вентилятор требуемую производительность в данной сети? Только в том случае, если не будут искажены условия входа потока в вентилятор и выхода из него. В ряде случаев ошибки в компоновке вентилятора в сети могут привести к следующему:

а) к увеличению, действительных потерь давления над расчетными в сопряженных с вентилятором элементах сети;

б) к искажению условий входа потока в колесо, по сравнению с теми, что имели место на стенде при испытаниях вентилятора.

В первом случае эффекты связаны с выходом потока из вентилятора, например, увеличение сопротивлений теплообменника при обтекании закрученным потоком от осевого вентилятора, диффузора при неравномерном профиле скоростей и т. д. Во втором случае искажается сама аэродинамическая характеристика вентилятора, и она уже не соответствует той, которая приведена в каталоге и по которой был подобран вентилятор. Типичные картины неудачной компоновки вентилятора в сети изображены на рис.1.32, здесь же приведены рекомендуемые схемы компоновки.

При компоновке вентилятора в сети необходимо руководствоваться следующими правилами.

1. Не рекомендуется устраивать поворот потока перед вентилятором любого типа (рис.1.32а), необходимо оставлять прямой участок длиной не менее 2…3 диаметров колеса (рис.1.32б), либо (при отсутствии места) использовать входную коробку (рис.1.32в, г).

2. При неосесимметричном входе в вентилятор поток может приобрести закрутку перед входом в вентилятор (рис.1.33). Так, при закрутке потока по вращению колеса, вентилятор теряет давление и производительность (при этом снижается потребляемая мощность). При закрутке потока против вращения колеса, давление и производительность, а также потребляемая мощность, увеличивают-ся (характерно только для осевых вентиляторов без входного направляющего аппарата). Необходи-мо, при возможности, использовать осесимметричный вход потока (рис.1.32в, г), либо устанавливать соответствующие перегородки для устранения нежелательной закрутки.

3. Диаметр воздуховода на входе в вентилятор (осевой, радиальный) должен быть не менее диаметра колеса. Следует всячески избегать установки диффузора перед входом в вентилятор (рис.1.34а). Если этого избежать невозможно, то перед вентилятором должен быть установлен прямой воздуховод длиной 2…3 диаметра колеса (рис.1.34б).

Следует отметить, что из радиальных вентиляторов наиболее чувствительными к искажению условий входа являются вентиляторы с вперед загнутыми лопатками. У вентиляторов с назад загнутыми лопатками в коллекторе обычно имеет место поджатие потока, что приводит к выравниванию потока на входе в колесо.

2.1.Об эффективном использовании радиальных вентиляторов

Рассмотрим теперь некоторые особенности применения указанных двух типов вентиляторов в приточно-вытяжных системах вентиляции.

2.1.1. Сеть на стороне всасывания

Источник

На что влияет статическое давление вентилятора

В давнем споре об основе для подбора вентиляторов, эта статья занимает позицию — «по полному давлению». Автор рассматривает некоторые примеры «ложной логики», которой придерживаются специалисты при проектировании системы вентиляции, а также, приводит аргументы в поддержку своих доводов.

Авторы Alex London, Юлия Захаренко-Березянская: перевод, Георгий Марховский, компания Novenco: техническое редактирование

Правильный выбор вентилятора для системы вентиляции должен основываться на правильной методике.

Это — простое, но важное условие. Однако в настоящий момент в специализированных изданиях, а также научной литературе приводится множество противоречивых методов подбора. Но, несмотря на множество методов, законы аэродинамики расставляют вещи по своим местам, недопуская противоречий.

Графическое изображение аэродинамических составляющих в вентиляционной системе

Графики на рис. 1 и 1a показывают взаимоотношение всех давлений, существующих в работающей системе, где:

F t — полное давление вентилятора — полное сопротивление системы;

F VP 0 — динамическое давление на выходе из вентилятора;

F VPi — динамическое давление на входе в вентилятор;

F s — статическое давление вентилятора;

SP s — полное статическое давление системы;

TP i and TP 0 — полное давление на входе и выходе из системы в точке

SP i и SP 0 — статическое давление на входе и выходе системы в некой точке;

V P i and V P 0 — динамическое давление на входе и выходе системы в некой точке.

Путаница

Так как статическое давление ни системы ( SP s ), ни вентилятора ( F s ) не показывает то количество энергии, которую должен передать системе правильно подобранный вентилятор, они не в коем разе не являются базой для его подбора.

В руководстве ASHRAE сказано «Полный напор вентилятора является настоящим индикатором энергии, которую передает вентилятор потоку воздуха… Потери энергии в системе воздуховодов могут рассматриваться только как потери полного давления…

Метод подбора вентилятора и проектирования системы воздуховодов на основе показателей полного давления является наиболее верным. Этот метод в равной степени применим как для систем с высокими скоростями потока, так и с малыми» [7].

Однако такой подход явно противоречит, следующему утверждению, приведенном в том же руководстве ASHRAE «Сопротивление системы определяется полным давлением… Величина статического давления, необходимая для подбора вентилятора, когда полное давление известно, находится по следующей формуле:

В таком случае естественно возникают следующие вопросы:

Согласно руководству ASHRAE, при подборе вентилятора необходимо пройти следующие шаги:

Пример расчёта

Процесс выбора вентилятора может быть наглядно продемонстрирован на следующем примере, где для одних и тех же расхода воздуха 5100 м 3 /ч и статического давления F s = 250 Па подобраны два различных типоразмера вентиляторов ( табл. 1, 2 ).

В первом случае, проектировщик выбирает вентилятор типоразмера 20 PLR. Во втором случае — более дешевый — 12 PLR. ( табл. 2 ). В обоих случаях вентиляторы обладают одинаковыми характеристиками по расходу воздуха и статическому давлению, однако значительно отличающимися значениями полного напора.

На графике рис. 2 показана работа системы в обоих вариантах:

Вентилятор 20 PLR, 5 100 м 3 /ч при F s = 250 Па; 1 000 об/мин:

❏ Парабола 0-1-3 показывает характеристику вентиляционной системы с расходом воздуха 5 100 м 3 /ч, при статическом давлении: F s 1 =линия 1-1c = 250 Па.

❏ Парабола 0-1с характеризует динамическое давление на выходе из вентилятора: F VP 01 = линия 1b-1c = 25 Па.

Вентилятор 12 PLR, 5 100 м 3 /ч при F s = 250 Па; 3 200 об/мин:

❏ Парабола 0-2 характеризует вымышленную вентиляционную систему с расходом воздуха 5 100 м 3 /ч, при статическом давлении F s 2 = линия 2-2b = 250 Па.

❏ Парабола 0-2b-3c характеризует динамическое давление на выходе из вентилятора: F VP 02 =линия 2b-1b = 200 Па.

Вентилятор 12 PLR, 5 800 м 3 /ч при F s = 250 Па; 3,200 об/мин:

❏ Парабола 0-1-3 характеризует проектируемую вентиляционную систему с расходом воздуха 5 800 м 3 /ч, при статическом давлении: F s 3 = линия 3-3c = 175 Па.

❏ Парабола 0-2b-3c характеризует динамическое давление на выходе из вентилятора: F VP 03 =линия 3c-3b = 250 Па.

Нюанс первый

В табл 3 представлены вентиляторы из ассортимента производителя для воздухообмена 5 100 м 3 /ч при статическом напоре F s в 250 Па (Точка a на графике рис. 3 ).

График рис. 3 показывает кривую-характеристику системы для каждого вентилятора из таблицы, которая отличается от нашей проектируемой системы. При этом, парабола 0-а — условная кривая для проектируемой системы вентиляции с расходом воздуха 5 100 м 3 /ч при напоре в 250 Па.

Нюанс второй

Заключение

Примечание редакции

В этой статье высказано одно из мнений на тему о принципах подбора вентиляторов, которая актуальна и для украинских вентиляционщиков. Со своей стороны, обратившись к ним, мы услышали одно уточнение к изложенному выше: статический напор всё-таки используется для подбора вентиляторов — для систем с неким наддуваемым объёмом. Это могут быть системы с переменным расходом воздуха или системы раздачи воздуха через общее подпольное пространство, камеры статического давления и т.д. Так что метод подбора по статическому давлению также имеет право на жизнь. Именно поэтому у некоторых производителей даже можно задавать в расчётных программах принцип подбора: по полному или по статическому давлению. ■

Литература

1. Graham, J. Barrie, «The Importance of Fan Total Pressure», HPAC Engineering, September 1994:78.

2. Williams, P.E., Gerald J. Williams, P.E., «Air System Basics» HPAC Engineering, June 1997:78.

3. London, P.E., Dr. Alex, «Destroy the Beliefs. Understand Fan Total Pressure,» Engineered Systems, August 1997:118.

4. Houlihan, P.E., Tom, «Understanding Fan Static Pressure» Engineered Systems, March 1997.

5. Halko, George, Jeff S. Forman, «The Static Pressure Paradox,» HPAC Engineering, March 2002:57.

6. Forman, Jeff S., «Air Handlers: Sizing and Selection,» HPAC Engineering, January 2003:70.

7. 1983 ASHRAE Handbook — Systems and Equipment, Chapter 3, «Fans.»

8. 2001 ASHRAE Handbook — Fundamentals, Chapter 34.6, «Duct Design».

10. AMCA International, «Fan Testing,» supplement to ASHRAE Journal, November 2001:11.

Последнее обновление ( 26.06.2007 )

Будем благодарны, если воспользуетесь одной из этих кнопок:

Источник

Как определить давление вентилятора: способы измерить и рассчитать давление в вентиляционной системе

Статическое давление — вентилятор

Статическое давление вентилятора определяется как разность полного давления Яп и динамического давления Янд в нагнетательном патрубке вентилятора.

Роль статического давления вентилятора довольно значительна и при принятом в настоящее время способе подбора вентилятора по полному давлению об этом забывать не следует. Особенно большое значение это имеет при расчете вентиляционной сети, состоящей только из всасывающей ветви: подсчитывать сопротивление всасывающей ветви и по этой величине подбирать вентилятор, забывая о динамическом давлении на выходе из вентилятора, которое, кстати говоря, может быть весьма значительным, недопустимо.

Поскольку при этом pdv йвых, psv — hBC, т.е. статическое давление вентилятора равно сопротивлению сети.

Коэффициент рабочей ( условно) производительности Qp, определяемый абсциссой точки пересечения характеристики статического давления вентилятора и кривой аэродинамического сопротивления электрической машины.

Классификация вентиляторов по типу привода.

Если вентилятор подобран правильно, то сопротивление системы изменяется пропорционально квадрату расхода воздуха ( см. рис. 20 — 5), а статическое давление вентилятора приблизительно обратно пропорционально изменению расхода воздуха, что значительно сдерживает тенденцию как к повышению расхода воздуха, так и увеличению нагрузки электродвигателя. Это в свою очередь указывает на нецелесообразность установки электродвигателя с большим запасом. Кроме того, электродвигатели обычно работают более экономично, когда они полностью загружены. Так как расход мощности изменяется пропорционально кубу числа оборотов, для электродвигателя требуется небольшой пусковой момент.

При наличии нагнетательной сети динамическое давление всегда учитывается, и поэтому роль статического давления просто не проявляется в явном виде. Если же вентиляционная система смонтирована без соответствия с ее расчетом, то значение статического давления вентилятора сразу обнаружится.

К определению режима работы вентилятора, устано-вленного в сети.

В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети. Если вентилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Др ( 2) с характеристикой psti ( Q) статического давления вентилятора В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора.

Такая диаграмма позволяет определить размеры и частоту вращения вентилятора выбранного типа без проведения каких-либо дополнительных расчетов. Для этого по заданным значениям производительности Q и полного давления рс на диаграмме отмечают точку, соответствующую рабочему режиму вентилятора. Определяют ближайшую к этой точке кривую р0 ( У), по привязной точке которой устанавливают диаметр и частоту вращения вентилятора. Диаграммой нельзя пользоваться, если задано не полное, а статическое давление вентилятора и если рабочий режим вентилятора находится вне рабочего участка характеристики.

Проверка герметичности системы отопления

Для обеспечения эффективной и надежной работы системы обогрева, не только проверяют давление теплоносителя, но и тестируют оборудование на герметичность. Как это происходит, видно на фото. В результате можно проконтролировать наличие протечек и предотвратить поломку оборудования в самый ответственный момент.Проверку герметичности осуществляют в два этапа:

Чтобы добиться оптимального значения давления в системе отопления расчет схемы ее обустройства лучше всего доверить специалистам-теплотехникам. Сотрудники таких фирм не только могут произвести соответствующие испытания, но еще и промоют все ее элементы.

От параметров давления в схеме теплоснабжения многоэтажного дома зависит, насколько комфортно можно проживать в каждой комнате. В отличие от собственного домовладения с автономной системой обогрева в многоэтажке у владельцев квартир не имеется возможность самостоятельно регулировать параметры отопительной конструкции, в том числе температуру и подачу теплоносителя.

Но жильцы многоэтажных домов при желании могут установить такие измерительные приборы как манометры в подвале и в случае малейших отклонений давления от нормы сообщать об этом в соответствующие коммунальные службы. Если после всех предпринятых действий потребители по-прежнему недовольны температурой в квартире, возможно, им следует подумать над организацией альтернативного отопления.

Сжимаемый поток

Много авторов определяют динамическое давление только для несжимаемых потоков. (Для сжимаемых потоков эти авторы используют понятие давления воздействия.) Однако некоторые британские авторы расширяют свое определение динамического давления, чтобы включать сжимаемые потоки.

Если рассматриваемую жидкость можно считать идеальным газом (который обычно имеет место для воздуха), динамическое давление может быть выражено как функция жидкого давления и Числа Маха.

Применяя идеальный газовый закон:

определение скорости звука и Числа Маха:

и также, динамическое давление может быть переписано как:

где (использование единиц СИ):

Как вычислить давление в вентиляции?

Полный напор на входе измеряют в поперечном сечении вентиляционного канала, находящемся на расстоянии двух гидравлических диаметров воздуховода (2D). Перед местом измерения в идеале должен быть прямой фрагмент воздуховода с длиной от 4D и невозмущенным течением.

Потом в систему вентиляции вводят приемник полного давления: в несколько точек в сечении по очереди – минимум в 3. По полученным значениям высчитывают средний результат. У вентиляторов со свободным входом Pп входное соответствует давлению окружающей среды, а избыточный напор в таком случае равняется нулю.

Схема приемника полного давления: 1 — приемная трубка, 2 — преобразователь давления, 3 — камера торможения, 4 — держатель, 5 — кольцевой канал, 6 — передняя кромка, 7 — входная решетка, 8 — нормализатор, 9 — регистратор выходного сигнала, α — угол при вершинах, h — глубина впадин

Если измерять сильный поток воздуха, то по давлению следует определить скорость, а потом — сопоставить ее с размером сечения. Чем выше скорость на единицу площади и чем больше при этом сама площадь, тем производительнее вентилятор.

Полный напор на выходе — понятие сложное. Выходящий поток имеет неоднородную структуру, которая также зависит от режима работы и типа прибора. Воздух на выходе имеет зоны возвратного движения, что усложняет расчет напора и скорости.

Закономерность для времени появления такого движения установить не удастся. Неоднородность течения достигает 7—10 D, но показатель можно снизить выпрямляющими решетками.

Трубка Прандтля является усовершенствованным вариантом трубки Пито: приемники выпускают в 2 вариантах — для скоростей меньше и больше 5 м/с

Иногда на выходе из вентилирующего устройства стоит поворотное колено или отрывной диффузор. В таком случае течение будет еще более неоднородным.

Напор тогда измеряют по следующему методу:

От среднего полного давления на дополнительном сечении отнимают расчетные потери на отрезке после вентилятора. Получают полное давление на выходе.

Потом сравнивают производительность на входе, а также на первом и дополнительном сечениях на выходе. Правильными следует считать входной показатель и один из выходных — более близкий по значению.

Прямолинейного отрезка нужной длины может и не быть. Тогда выбирают сечение, которое разделяет участок для замера на части с соотношением 3 к 1. Ближе к вентилятору должна быть большая из этих частей. Замеры нельзя производить в диафрагмах, шиберах, отводах и других соединениях с возмущением воздуха.

Перепады давления можно регистрировать напоромерами, тягомерами по ГОСТ 2405-88 и дифманометрами по ГОСТ 18140-84 с классом точности 0,5—1,0

В случае с крышными вентиляторами Pп измеряют только на входе, а на выходе определяют статическое. Скоростной поток после вентилирующего устройства теряется почти полностью.

Также рекомендуем прочесть наш материал о выборе труб для вентиляции.

Превышение давлением теплоносителя предельной величины

Если процесс эксплуатации сопровождается частыми «подрывами» предохранительного клапана, следует проанализировать возможные причины происходящего:

Наличие бачка емкостью от 10 % полной емкости системы отопления является практически стопроцентной гарантией исключения первой причины. Впрочем 10 % не являются минимально возможной емкостью. Грамотно спроектированная система может нормально работать и при меньшей величине. Однако определить достаточность емкости бачка сможет только специалист, владеющий методикой соответствующего расчета.

Вторая и третья причины тесно взаимосвязаны между собой. Предположим, что воздух/газ накачан до 1,5 бара, а место установки бачка выбрано вверху системы, где рабочее давление, допустим, всегда ниже 0,5 бара. Газ всегда будет занимать весь объем бачка, а расширяющийся теплоноситель останется снаружи. Внизу системы теплоноситель будет давить на трубы теплообменника котла особенно сильно. Регулярный «подрыв» предохранительного клапана будет обеспечен!

Среднее динамическое давление

Среднее динамическое давление вычисляется как частное от деления суммы замеренных динамических давлений на число измерений. Подставив значение среднего динамического давления в формулу ( 1 34) или ( 1 34), находят для данного сечения среднюю скорость.

По измерениям среднего динамического давления в тракте газов окисления рассчитывают их расход W, М3 / с, в нормальных условиях.

Среднее динамическое давление вычисляется как частное от деления суммы замеренных динамических давлений на число измерений. Подставив значение среднего динамического давления в формулу ( 1 34) или ( 1 34), находят для данного сечения среднюю скорость.

Высота сброса HQ должна обеспечивать такое среднее динамическое давление в момент удара, при котором в образце под индентором в результате деформации появляется зона пластичности.

Сумма статического и динамического давлений называется полным давлением и может быть замерена с. Вторая трубка служит для замера статического давления в той же точке внутри воздуховода. Разность между полным давлением и статическим является динамическим давлением и фиксируется на шкале отсчета микроманометра. Для определения среднего динамического давления по сечению воздуховода замеры производят в нескольких точках.

При выполнении измерений одну пневмометрическую трубку устанавливают в контрольной точке на расстоянии 30 — 100 мм от оси воздуховода. Рабочую напорную трубку перемещают по линии измерения последовательно устанавливая в точках измерения, при этом входные отверстия трубок должны быть направлены навстречу газовому потоку. Измерение давления обеими трубками производят одновременно. В каждой точке необходимо выполнить не менее трех измерений динамического давления; по результатам измерений определяется среднее динамическое давление для данной точки измерения.

Приборы для испытания и регулирования вентиляционных систем.

Расход воздуха, проходящего через воздуховоды, определяют косвенным способом — путем измерения динамического давления движущегося потока воздуха. Для измерения давления применяют микроманометры ( рис. 151, а), пневмометрические трубки и резиновые шланги для их соединения. Воздуховоды на всасывающей стороне вентилятора находятся под некоторым статическим разрежением, а на нагнетающей стороне — под статическим напором. Сумма статического и динамического давления называется полным давлением и может быть замерена с помощью одной из двух спаянных трубок пневмометрического устройства, введенного в воздуховод. Вторая трубка служит для замера статического давления в той же точке внутри воздуховода. Разность между полным давлением и статическим является динамическим давлением и фиксируется на шкале отсчета микроманометра. Для определения среднего динамического давления по сечению воздуховода замеры производят в нескольких точках сечения.

Уравнение Бернулли стационарного движения

Одно из важнейших уравнений гидромеханики было получено в 1738 г. швейцарским учёным Даниилом Бернулли (1700 — 1782). Ему впервые удалось описать движение идеальной жидкости, выраженной в формуле Бернулли.

Идеальная жидкость — жидкость, в которой отсутствуют силы трения между элементами идеальной жидкости, а также между идеальной жидкостью и стенками сосуда.

Уравнение стационарного движения, носящее его имя, имеет вид:

где P — давление жидкости, ρ − её плотность, v — скорость движения, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится элемент жидкости.

Смысл уравнения Бернулли в том, что внутри системы заполненной жидкостью (участка трубопровода) общая энергия каждой точками всегда неизменна.

В уравнении Бернулли есть три слагаемых:

Это уравнение объясняет почему в узких участках трубы растёт скорость потока и падает давление на стенки трубы. Максимальное давление в трубах устанавливается именно в месте, где труба имеет наибольшее сечение. Узкие части трубы в этом отношении безопасны, но в них давление может упасть настолько, что жидкость закипит, что может привести к кавитации и разрушению материала трубы.

Уравнение Бернулли

Документальные учебные фильмы. Серия «Физика».

Даниил Бернулли (Daniel Bernoulli; 29 января (8 февраля) 1700 — 17 марта 1782), швейцарский физик-универсал, механик и математик, один из создателей кинетической теории газов, гидродинамики и математической физики. Академик и иностранный почётный член (1733) Петербургской академии наук, член Академий: Болонской (1724), Берлинской (1747), Парижской (1748), Лондонского королевского общества (1750). Сын Иоганна Бернулли.

Закон (уравнение) Бернулли является (в простейших случаях) следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

— плотность жидкости, — скорость потока, — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости, — давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости, — ускорение свободного падения.

Уравнение Бернулли также может быть выведено как следствие уравнения Эйлера, выражающего баланс импульса для движущейся жидкости.

В научной литературе закон Бернулли, как правило, называется уравнением Бернулли(не следует путать с дифференциальным уравнением Бернулли), теоремой Бернулли или интегралом Бернулли.

Константа в правой части часто называется полным давлением и зависит, в общем случае, от линии тока.

Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящаяся на единицу объёма жидкости. Первое и второе слагаемое в интеграле Бернулли имеют смысл кинетической и потенциальной энергии, приходящейся на единицу объёма жидкости

Следует обратить внимание на то, что третье слагаемое по своему происхождению является работой сил давления и не представляет собой запаса какого-либо специального вида энергии («энергии давления»)

Соотношение, близкое к приведенному выше, было получено в 1738 г. Даниилом Бернулли, с именем которого обычно связывают интеграл Бернулли. В современном виде интеграл был получен Иоганном Бернулли около 1740 года.

Согласно закону Бернулли, полное давление в установившемся потоке жидкости остается постоянным вдоль этого потока.

Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Это является основной причиной эффекта Магнуса. Закон Бернулли справедлив и для ламинарных потоков газа. Явление понижения давления при увеличении скорости потока лежит в основе работы различного рода расходомеров (например труба Вентури), водо- и пароструйных насосов. А последовательное применение закона Бернулли привело к появлению технической гидромеханической дисциплины — гидравлики.

Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, вязкость которых равна нулю. Для приближённого описания течений реальных жидкостей в технической гидромеханике (гидравлике) используют интеграл Бернулли с добавлением слагаемых, учитывающих потери на местных и распределенных сопротивлениях.

Известны обобщения интеграла Бернулли для некоторых классов течений вязкой жидкости (например, для плоскопараллельных течений), в магнитной гидродинамике, феррогидродинамике.

В статье были спользованны материалы Wikipedia

Лучший вентилятор для ПК – первое знакомство

Noctua NF-A8 PWM – лучший 80-миллиметровый вентилятор

Не позволяйте внешности (и размеру!) обмануть вас. Он выглядит как простой 80-миллиметровый вентилятор, но генерирует поток воздуха столь же мощный, как лучшие вентиляторы в этой категории.

Вентилятор Noctua NF-A8 PWM имеет рамку с улучшенной акустической оптимизацией (AAO) и сложный аэродинамический дизайн. Кроме того, он оснащен подшипником с самостабилизирующимся давлением масла версии 2 (SSO2) и 4-мя вибрационными компенсаторами, – вы получаете очень тихий коричневый вентилятор охлаждения.

Этот 4-контактный ШИМ-вентилятор (с широтно-импульсной модуляцией) также может управляться на лету с помощью программного обеспечения. Если вы хотите остаться в пределах более низких оборотов, вам не придётся возиться с программным обеспечением сторонних производителей, он также поставляется с малошумящим адаптером (LNA).

CORSAIR LL120 RGB – лучший 120-мм RGB вентилятор

Если вам нравится RGB, Corsair LL120 вас порадует. Ваша сборка «поблагодарит вас» за отличный воздушный поток, а система будет прекрасно освещаться в RGB!

Эти вентиляторы добавляют фантастические варианты освещения в ваш корпус, при этому эффективно удаляя горячий воздух. Даже при скорости вращения 1500 об/мин этот вентилятор генерирует только 24,8 дБа шума.

Этот вентилятор также поставляется в нескольких разных размерах и в пачках по два или три, если вам нужен полный комплект для сборки!

Corsair ML140 Pro – лучший 140-мм вентилятор

Магнитная левитация – это новая фишка от Corsair, и, поскольку она почти не создаёт трения, вы получаете отличную производительность.

Серия Corsair ML может похвастаться подшипником на магнитной левитации, что значительно повышает производительность, при этом без генерации лишнего шума даже при 100% использовании.

При 2000 оборотах в минуту эта штука обеспечивает поток в 97 кубометров в минуту при уровне шума 37 дБА. Углы также сделаны из вибропоглощающих прокладок, обеспечивающих бесшумную работу вентилятора.

Если вы предпочитаете большой вентилятор для мощного потока, но при значительно более низких оборотах, это один из лучших вариантов. С уровнем шума всего 19 дБА вы получаете взамен огромные 110 CFM.

Cooler Master Silencio FP 120 – самый тихий вентилятор

Если вам требуется максимальное снижение шума, то Cooler Master Silencio FP 120 является идеальным кандидатом. При максимальном уровне шума 14 дБА вы вряд ли что-либо услышите вообще.

Благодаря технологии IC Silent Driver Cooler Master, вентилятор генерирует меньший импульс крутящего момента, что означает минимальную вибрацию и сверхнизкий уровень шума. Он также разработан для обеспечения сбалансированного статического и воздушного потока.

Динамическое пластовое давление

Схематический профиль приведенного пластового давления залежи при внутриконтурном нагнетании воды.

Скважины: 1 — нагнетательные, 2 — добывающие; части пласта: 3 — нефтенасыщенные, 4 — промытые водой, 5 — динамическое пластовое давление ( общие воронки депрессии давления); 6 — локальные воронки депрессии ( репрессии); Рпл.

К обработке кривых прослеживания уровня жидкости в скважине после ее остановки.

К обработке кривых прослеживания уровня жидкости в i.

Если выполнение условия однофазности нефти не сопряжено с превышением критической скорости на забое, то забойные давления во всех скважинах залежи должны быть одинаковы и равны давлению насыщения. Вследствие уменьшения динамического пластового давления в направлении от контура нефтеносности к куполу залежи депрессия в скважинах внутренних рядов принимает все меньшее значение; вместе с нею падают и дебиты скважин.

Снижение давления теплоносителя ниже нормы – следствие его утечки

Если значение величины, показываемое при отсутствии циркуляции, снизилось от 0,02 бара, причем давление газа в расширительном бачке нормальное, можно начинать искать утечки жидкости. Хорошо, если они визуально проявляются. Малозаметные мелкие утечки выявляют путем пневмоиспытаний системы. Закачав внутрь сжатый воздух, ожидают появления шипения (свиста) в местах разгерметизации. Обычно они наблюдаются в местах соединений трубопроводов с элементами арматуры и отопительными приборами.Хорошей профилактикой появлению утечек теплоносителя является опрессовка системы. Так именуются гидроиспытания повышенным давлением. Для заполнения системы водой используется ручной насос, позволяющий плавно поднимать его величину. Подняв ее до определенного уровня, делают паузу на полчаса, контролируя показания манометра. Спад первоначального значения – явный признак утечки, которую вновь ищут визуально или на слух, проводя пневмоиспытания.

Технология проведения опрессовки.

Технологии проведения ремонтов систем отопления постоянно развиваются. Относительно недавно в России получил распространение метод устранения утечек в трубопроводных системах, включая отопительные, основанный на добавлении внутрь системы (посредством насоса) жидкого герметика. Растворяясь в объеме теплоносителя, герметик в местах утечек реагирует с воздухом, образуя прочный уплотняющий слой, ликвидируя любые течи за 1-7 дней (срок определяется размерами дефектов). Соотношение герметик/теплоноситель для продукта германской марки BCG равно 1:100. Поэтому ремонт системы емкостью 100-200 л обеспечит всего 1-2 л герметика.

Перепады давления

Чтобы компенсировать перепады, в контур встраивается дополнительное оборудование:

Скачки рабочего давления в системе отопления могут быть спровоцированы различными причинами. В процессе эксплуатации может наблюдаться повышение или понижение давления. Рассмотрим основные причины такого явления и будем разбираться, как с этим бороться.

Причины понижения

При понижении рабочего давления циркуляция воды может просто остановиться, так отключится нагреватель. Помимо этого, низкая скорость теплоносителя приведет к тому, что на отдаленные участи контура вода будет доходить с большими теплопотерями, или, вообще, не дойдет. Причинами такого явления может быть:

Чтобы найти место, где протекает вода надо обследовать каждый узел. Делать это следует очень внимательно. Бывают случаи, когда утечка настолько мизерна, что незаметна визуально. Также могут образоваться микроскопические трещины на теплоносителе.

Если насосы перестают качать воду по трубам, то норма давления в системе отопления не может быть соблюдена. Все насосы электрические, поэтому причиной может стать его обесточивание. В первую очередь, надо проверить его подпитку от электросети. Если все в порядке, возможно, сломался механизм. В этом случае насос придется заменить.

неисправность расширительного бачка;

Бачок компенсирует расширение воды при нагревании. Он состоит из двух камер, которые разделены резиновой мембраной. Одна камера с газом, вторая для воды. В газовой камере есть ниппель, через который можно подкачивать воздух обычным насосом. Падение давления может наблюдаться, если в газовой камере недостаточный объём воздуха или если порвалась мембрана. В первом случае надо открутить бачок, спустить с него воду и воздух, а потом накачать необходимое количество атмосфер. Во втором случае – только замена. Также причиной падения рабочего давления в системе отопления может быть недостаточный объём бачка. В этом случае необходимо установить дополнительный бак.

Причины повышения

Повышенное давление в открытой или закрытой системе отопления свидетельствует о ее неисправности. Почему это происходит:

образование воздушной пробки;

Воздушная пробка может стать причиной изменения рабочего давления

Если в трубе есть воздух, он оказывает сильное сопротивление потоку теплоносителя, не пропуская его дальше. Таким образом, горячая вода просто не доходит до некоторых участков. Вследствие — холодные радиаторы и опасность размораживания. Для удаления воздушных пробок в вероятных местах их образования устанавливаются воздухоотводы.

Термодинамика закона Бернулли

Основная статья: Энтальпия

Из термодинамики следует, что вдоль линии тока любого стационарного течения идеальной жидкости

Вывод закона Бернулли из уравнения Эйлера и термодинамических соотношений

1. Уравнение Эйлера для стационарного (∂v→∂t=<\displaystyle \partial <\vec >/\partial t=0>) движения идеальной жидкости в поле силы тяжести имеет вид

где ускорение силы тяжести можно выразить через гравитационный потенциал g→=−∇φ<\displaystyle <\vec >=-\nabla \varphi > (для однородного поля φ=gh<\displaystyle \varphi =gh>), точка между векторами в круглых скобках означает их скалярное произведение.

2. Скалярное произведение этого уравнения на единичный вектор l→=v→v,<\displaystyle <\vec >=<\frac <\vec >>,> касательный к линии тока даёт

так как произведение градиента на единичный вектор ∂∂l.<\displaystyle <\frac <\partial ><\partial l>>.>

3. Термодинамическое дифференциальное соотношение

В стационарном течении идеальной жидкости все частицы, движущиеся вдоль данной линии тока, имеют одинаковую энтропию (∂s∂l=<\displaystyle \partial s/\partial l=0>), поэтому вдоль линии тока:

Интеграл Бернулли применяют в инженерных расчётах, в том числе для сред, весьма далёких по своим свойствам от идеального газа, например для водяного пара, используемого в качестве теплоносителя в паровых турбин. При этом могут использоваться так называемые диаграммы Молье, представляющих удельную энтальпию (по оси ординат) как функцию удельной энтропии (по оси абсцисс) и например давления (или температуры) в виде семейства изобар (изотерм). В этом случае последовательность состояний вдоль линии тока лежат на некоторой вертикальной линии (s=const<\displaystyle s=<\text>>). Длина отрезка этой линии, отсекаемого двумя изобарами, соответствующего начальному и конечному давлению теплоносителя, равен половине изменения квадрата скорости.

Источник