Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
w Krakowie

Przedmiot: Wentylacja i pożary

Temat laboratorium:

Zdejmowanie charakterystyki wentylatora.

Ewa Warchala

Magdalena Ciężarek - Goc
GiG, rok IV, EZSM,
Gr. 1/2

Zdejmując charakterystyki wentylatora głównego wykorzystujemy zasuwę w kanale wentylacyjnym.

Przy każdym położeniu zasuwy wyznaczamy:

• spiÄ™trzenie statyczne i za pomocÄ… rurki Prandtla zabudowanej w kanale wentylacyjnym poÅ‚Ä…czonej wężami gruboÅ›ciennymi z manometrem wodnym umieszczonym na zewnÄ…trz kanaÅ‚u

• Å›rednie prÄ™dkoÅ›ci przepÅ‚ywu powietrza u wylotu dyfuzora za pomocÄ… anemometrów

• temperaturÄ™ powietrza za pomocÄ… termometru suchego i termometru wilgotnego

• ciÅ›nienie powietrza za pomocÄ… baroluksu

• moc elektrycznÄ… za pomocÄ… watomierza

• liczbÄ™ obrotów wentylatora.

Zadaniem wentylatora jest przekazywanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie oporów ruchu w przewodzie oraz na nadanie powietrzu odpowiedniej energii kinetycznej.

Wentylator może współpracować z przewodem w następujący sposób:

• przez zasysanie powietrza z sieci poÅ‚ożonej w caÅ‚oÅ›ci po stronie ssÄ…cej wentylatora (przewietrzanie ssÄ…ce)

• przez doprowadzenie powietrza do sieci znajdujÄ…cej siÄ™ po stronie tÅ‚oczÄ…cej wentylatora ( przewietrzanie tÅ‚oczÄ…ce)

• przez zasysanie powietrza z jednego elementu sieci i tÅ‚oczenie do kolejnego elementy ( przewietrzanie ssÄ…co- tÅ‚oczÄ…ce)

Całkowite spiętrzenie wentylatora jest równe różnicy całkowitych ciśnień absolutnych na wylocie i wlocie wentylatora:

W przypadku przewietrzania ssÄ…cego:

W przypadku przewietrzania tłoczącego:

[N/m²]

gdzie:

p_st− spiÄ™trzenie statyczne zmierzone sondÄ… statycznÄ… umieszczonÄ… miÄ™dzy wentylatorem a zasuwÄ… [N/m²]

- - spiÄ™trzenie dynamiczne [N/m²]

Moc użyteczną wentylatora obliczamy z poniższego wzoru:

[W]

Sprawność urządzenia wentylacyjnego, obejmującego silnik i wentylator, obliczamy za pomocą wzoru:

[%]

W czasie zdejmowania charakterystyki wentylatorów głównego przewietrzania należy określić tzw. wskaźnik rewersyjności:

gdzie:

- Q₁ - wydajność wentylatora uzyskana przy pracy w ukÅ‚adzie rewersyjnym

- Q₂ - wydajność wentylatora uzyskana przy pracy w ukÅ‚adzie ssÄ…cym.

Wskaźnik rewersyjny jest wystarczający, jeżeli jest nie mniejszy od 0,7.

Zestawienie wyników:

Temperatura sucha: 20

Temperatura wilgotna: 16

Ciśnienie barometryczne: 745 mmHg

GÄ™stość powietrza: 1,2 kg/m³

Wentylator 1 –

W1 = n=const = U=(40) V

Lp.	Δpst(mmH2O)	vrz [m/min]	W1	Q [m^3/s]	Vśr [^m/s]	pc [^N/m^2]	Nu [W]
1	300	40	68	0,00908	1,1	299,34	2,94	4,38
2	280	44	69	0,009988	1,22	279,27	2,79	4,04
3	260	45,3	70	0,010283	1,26	259,24	2,67	3,8
4	240	48	70	0,01089	1,41	239,15	2,60	3,7
5	220	48,5	71	0,011009	1,45	219,13	2,41	3,4
6	200	48,8	72	0,0110778	1,48	199,11	2,21	3,1

Wykres

Wentylator 2 –

Lp.	Δpst(mmH2O)	vrz [m/min]	W2	Q [m^3/s]	Vśr [^m/s]	pc [^N/m^2]	Nu [W]
1	220	42,8	96	0,009715	1,18	219,29	2,13	2,2
2	200	44	96	0,009988	1,22	199,27	1,99	2,1
3	180	45,4	96	0,0103058	1,26	179,24	2,34	2,4
4	160	46	96	0,010442	1,30	159,22	1,66	1,7
5	140	48	97	0,010896	1,40	139,16	1,52	1,6
6	120	49,9	97	0,011327	1,49	119,11	1,35	1,4

Połączenie szeregowe wentylatorów 1 i 2

Lp.	Δpst(mmH2O)	vrz [m/min]	W W1+W2	Q [m^3/s]	Vśr [^m/s]	pc [^N/m^2]	Nu [W]
1	320	71,5	174	0,0162305	1,85	318,89	5,18	3,0
2	300	66	176	0,014982	1,70	298,98	4,48	2,5
3	280	65,9	174	0,0149593	1,69	278,97	5,47	3,1
4	260	71,9	178	0,0163213	1,87	258,88	4,20	2,4
5	240	76	178	0,017252	2,04	239,78	4,14	2,3
6	220	74	176	0,016798	1,98	218,81	3,68	2,1

Szeregowa konfiguracja wentylatorów

wraz z liczbą wentylatorów w zespole rośnie wytwarzane przez nie ciśnienie . Z właściwości konfiguracji wynikają wskazówki praktyczne odnośnie do ich zastosowania w danej aplikacji. Przede wszystkim zaleca się, aby wentylatory instalować w konfiguracji równoległej w przypadku, gdy chłodzone elementy elektroniczne w trakcie pracy nagrzewają się szybko i silnie, w związku z czym wymagają dużego natężenia przepływu powietrza.

Jeżeli natomiast komponenty urządzenia stanowią znaczny opór dla przepływającego gazu ze względu na możliwość uzyskania większego ciśnienia, warto zdecydować się na konfigurację szeregową. Jeżeli z kolei dany system charakteryzuje się zarówno dużym oporem przepływu, jak i pracujące w nim komponenty elektroniczne wydzielają dużo ciepła, zalecane jest tzw. połączenie przeciwsobne (push-pull), w którym wentylatory umieszcza się w obudowie naprzeciwko siebie.

Połączenie szeregowe jest stosowane, gdy nalezy uzyskac większy przysrost ciśnienia niż sa w stanie wytorzyć pojedyncze wentylatory. Wskazane jest, aby łączone szeregowo wentylatory posiadały zbliżone wartości wydajności nominalnej.