천공된 알루미늄 시트는 공기 흐름과 압력 강하에 어떤 영향을 줍니까?

천공된 알루미늄 시트 환기 경로를 제공할 수 있지만 개방 공간 비율은 공기 흐름이나 압력 강하 등급이 아닙니다. 구멍 패턴부터 시작하여 단단한 경계와 설치 장애물을 고려한 후 사용 가능한 개구부를 계산한 다음 필요한 흐름에서 압력 손실을 평가합니다. 개구부 비율이 동일한 두 패널은 구멍 치수, 두께 또는 흐름 조건이 다를 때 다르게 작동할 수 있습니다.

TOP METAL의 환기가드 및 가공패널용 천공된 알루미늄 플레이트 제품군, 사양은 필요한 공기 흐름 및 허용된 압력 강하와 함께 패널 도면을 연결해야 합니다. 아래 계산은 제품 공기 흐름 테스트 결과나 표준 카탈로그 치수가 아닌 가상의 설계 판독 예입니다.

직경만 사용하지 않고 구멍 패턴에서 열린 면적을 계산합니다.

직선 구멍과 60도 엇갈린 원형 구멍 비교

둥근 구멍이 있는 알루미늄 시트의 경우 구멍 직경은 하나의 입력일 뿐입니다. 피치라고도 하는 중심 간 간격과 구멍 배열에 따라 반복 패턴에서 제거되는 금속의 양이 결정됩니다.

d를 구멍 직경, p를 중심 간 피치로 설정하고 동일한 단위로 표현합니다. ψ를 일반 천공 필드의 개방 영역 비율로 설정합니다. 직선 행의 경우 수평 및 수직 피치가 동일하다고 가정합니다. 60도 엇갈린 패턴의 경우 삼각형 배열의 가장 가까운 이웃 피치를 사용합니다.

5mm 중심에 가상 3mm 구멍이 있음

두 예제 모두 동일한 직경과 피치를 사용하지만 반복되는 셀의 면적은 다릅니다. 원형 구멍 영역을 적절한 셀 영역으로 나누면 차이가 나타납니다. 백분율로 표시하려면 분수에 100을 곱하세요.

패턴 비율을 완성된 패널과 별도로 유지하세요.

이러한 공식은 완성된 전체 시트를 자동으로 설명하는 것이 아니라 일반 구멍 필드를 설명합니다. 단색 여백, 내부 공백 영역, 불규칙한 패턴 또는 경계의 불완전한 행은 고려되지 않습니다. 완성된 개구부 영역을 정확하게 설정해야 할 경우 제어 도면, CAD 형상 또는 실제 구멍 수를 사용하십시오.

지정할 때 천공된 알루미늄 패널 TOP METAL을 통해 동일한 도면에서 홀 모양, 피치, 패턴 방향, 두께 및 솔리드 존을 식별합니다. 이렇게 하면 공기 흐름 평가에 사용되는 형상이 명확해지고 패턴 비율을 조립된 패널의 개구부 영역으로 처리하지 않아도 됩니다.

패턴 개방 영역을 설치된 자유 영역 및 속도로 변환

공기 흐름 경로에서 단단한 여백과 차단된 영역을 뺍니다.

의도한 공기 흐름에 노출된 천공된 영역에만 패턴 분수를 적용합니다. 실선 테두리에는 개구부가 없는 반면, 프레임, 중첩 또는 내부 브래킷은 사용 가능한 구멍을 막을 수 있습니다. 배출 계수에 의해 조정된 등가 흐름 면적과 기하학적 개방 면적을 구별합니다.

가설을 고려해보세요 500 × 500mm 패널 와 모든 면에 25mm의 견고한 여백. 나머지 천공 필드는 450 × 450mm입니다. 위의 60도 엇갈린 패턴을 사용하고 더 이상의 장애물이 없다고 가정합니다.

대략적인 구멍 면적 = 0.450 × 0.450 × 0.3265 ≒ 0.0661m².

0.2500m² 외부 패널 면적에 비해 개구부는 대략적으로 차지합니다. 26.45%, 32.65%가 아닙니다. 백분율이 클수록 천공된 필드를 나타냅니다. 더 작은 것은 분모에 실선 테두리를 포함합니다.

구멍을 통한 평균 속도와 면 속도 구별

체적 흐름 Q를 알면 특정 영역의 평균 속도는 Q/A입니다. 이 예에 대해서만 다음과 같이 가정합니다. 0.20m³/초, 동등 720m3/h, 바이패스 누출 없이 패널을 통과합니다.

서로 다른 영역 정의는 동일한 가정 흐름에서 서로 다른 기준 속도를 제공합니다.

이러한 속도 사이에는 모순이 없습니다. 참조 영역이 다릅니다. 활성 개구부 또는 덕트 영역을 면속도 기준으로 사용하는 압력 손실 보고서는 정의가 조정되지 않는 한 외부 패널 영역을 사용하는 보고서와 직접 비교할 수 없습니다.

계산에서는 주기적인 패턴 근사를 사용하고 이산 경계 구멍 효과를 무시합니다. 또한 사용 가능한 개구부를 통해 안정적이고 낮은 압축성 흐름을 가정합니다. 평균 구멍 속도는 국지적 최고 속도가 아닙니다. 가장 중요한 것은, 흐름이 입력으로 제공되었습니다. 열린 면적 계산은 그것을 예측하지 못했습니다.

동일한 개방 면적이 동일한 압력 강하를 보장하지 않는 이유

두께 대 구멍 직경 비율 및 흐름 체계 고려

동일한 개방 면적은 동일한 유동 및 노출된 패널 면적을 고려하는 경우에도 유동 저항을 고유하게 정의하지 않습니다. 구멍 직경에 대한 시트 두께의 비율(t/d)과 흐름 방식도 중요합니다. 구멍으로 들어오고 나가는 공기는 분리, 수축 및 하류 팽창을 포함하여 흐름 방향과 속도의 변화를 겪습니다.

예를 들어, 5mm 중심의 3mm 구멍과 10mm 중심의 6mm 구멍은 동일한 d/p 비율을 갖습니다. 둘 다 동일한 60도 엇갈린 배열을 사용하는 경우 동일한 이상적인 패턴 개방 영역을 갖습니다. 그러나 가정된 시트 두께가 1.5mm인 경우 t/d 비율은 다음과 같습니다. 0.50 그리고 0.25, 각각. 동일한 비율은 동일한 통로 형상을 생성하지 않습니다.

Li, Davidson 및 Peng의 2024년 연구에서는 다공성과 두께에 주의를 기울여 층류 및 난류에서 원형 천공을 통한 압력 손실을 모델링했습니다. 여기서의 관련성은 기하학과 흐름 체제를 함께 고려해야 한다는 것입니다. 시트가 두꺼울수록 항상 더 많은 압력 손실이 발생하거나 둥근 구멍 모델이 모든 장식 패턴에 적용된다는 보편적인 규칙은 정당화되지 않습니다. [1]

보편적인 압력 손실 계수를 적용하지 마십시오.

압력 손실 계수는 명시된 형상, 흐름 방식 및 기준 속도에만 유용합니다. 상류 면속도를 기반으로 한 계수는 구멍을 통과하는 평균 속도를 기반으로 한 계수와 호환되지 않습니다. 원형 구멍 모델을 장식용 컷아웃이나 슬롯에 대한 검증 없이 할당해서는 안 됩니다.

대안을 비교할 때 의무점과 기준 조건을 일정하게 유지하십시오. 동일한 노출 영역을 통해 동일한 흐름에서 압력 강하를 요청한 다음 각 결과 뒤에 있는 구멍 형상과 두께를 확인합니다. 이러한 조건이 없으면 광고된 압력 강하 수치가 더 낮다고 해서 단순히 다른 테스트를 설명할 수도 있습니다.

통풍구 패널을 팬 및 시스템 작동 지점의 일부로 취급

자유 공기 팬 등급은 설치된 공기 흐름이 아닙니다.

천공 패널을 설치한 후에는 팬의 자유 공기 흐름 등급이 흐름을 설정하지 않습니다. 작동 지점은 팬의 압력 흐름 곡선이 시스템의 저항 곡선과 만나는 지점입니다. 패널은 필터, 통로 및 기타 구성 요소와 함께 이러한 저항에 기여합니다. [2]

안정적인 작동 분기에 있는 고정 속도 팬의 경우 저항이 증가하면 일반적으로 공기 흐름이 감소합니다. 대신 규제 시스템은 사용 가능한 작동 범위 내에서 흐름을 유지하기 위해 팬 속도를 변경할 수 있습니다. 두 상황 모두 홀 비율만으로는 해결될 수 없습니다.

필요한 흐름에서 패널 압력 강하를 읽으십시오.

적용분야에 필요한 유량과 패널에 허용되는 압력 손실부터 시작하십시오. 동일한 흐름, 노출된 영역 및 명시된 공기 조건에서 후보 패널을 비교합니다. 더 낮은 유량에서 측정된 압력 강하 값은 하나의 패널이 더 나은 선택이라는 증거가 아닙니다.

다음으로 필터, 덕트 및 기타 관련 구성 요소와 함께 전체 공기 흐름 경로 평가에 패널을 포함시킵니다. 팬 성능 데이터와 일관되게 압력 정의를 유지하십시오. 정압 수치와 총 압력 손실은 서로 바꿔서 사용할 수 없습니다. 팬과 시스템 곡선이 필요한 흐름 이상을 충족하는지 확인하십시오. [2]

시스템이 부족한 경우 노출된 패널 영역, 구멍 레이아웃 또는 팬 선택을 재평가한 다음 수정된 배열을 확인합니다. 설치로 인해 여전히 공기 흐름이 제한되거나 변경으로 인해 강성 또는 보호 장치가 손상되는 경우 개방 면적 비율을 높이는 것만으로는 완전한 솔루션이 아닙니다. 이전의 720m³/h 예는 예측된 성능 값이 아닌 가정된 입력으로 남아 있습니다.

인클로저 프로젝트의 경우 TOP METAL의 전자 장치 및 인클로저 알루미늄 솔루션 재료, 패널 형상 및 마감 요구 사항에 대한 출발점을 제공합니다. 장비 설계자의 공기 흐름 평가에 따라 이러한 선택을 조정하십시오. 적절한 알루미늄 커버는 여전히 전체 냉각 시스템 설계 내에서 작동해야 합니다.

완성된 어셈블리와 일치하는 공기 흐름 증거가 필요합니다.

형상, 기준 속도 및 테스트 조건 일치

압력 강하 곡선은 테스트 표본과 조건이 제안된 설치와 관련될 수 있는 경우에만 의미가 있습니다. 예를 들어, Erdle이 발표한 공기 손실 지침은 플레이트에 수직으로 향하는 균일하고 소용돌이가 없는 공기 흐름 하의 얇은 게이지 시편을 설명합니다. 왜곡되거나 각진 접근 흐름으로 인해 손실이 변경됨을 경고합니다. [3]

따라서 베어시트 결과는 프레임, 필터, 뒷면 메쉬 또는 다른 접근 흐름 패턴이 있는 어셈블리에 대한 검증된 결과로 제시되어서는 안 됩니다. 보고서를 사용하여 단지 하나의 압력 수치를 추출하는 것이 아니라 무엇을 테스트했는지 확인하십시오.

패널 압력 손실 데이터를 비교하기 전에 조정해야 할 조건

이 비교를 사용하여 동등한 조건과 여전히 설명이 필요한 조건을 식별합니다. 누락된 테스트 조건은 결과를 비교하기 전에 해결되어야 하며 가정된 값으로 대체되어서는 안 됩니다.

공기 흐름, 강성 및 보호 요구 사항을 별도로 유지

공기 흐름 목표를 충족하는 패널은 강성, 고정 또는 보호 요구 사항을 자동으로 충족하지 않습니다. 마찬가지로, 보호 기능을 위해 선택된 더 작은 개구부는 완성된 인클로저가 충분한 공기를 받는다는 것을 증명하지 않습니다. 이러한 요구 사항을 함께 검토하되 각각에 대한 별도의 증거를 보관하십시오.

는 천공 알루미늄 시트 견적 가이드 더 넓은 재료, 제작 및 배송 패키지를 포괄합니다. 공기 흐름 증거를 목표 개방 면적 비율로 대체하는 대신 해당 사양으로 유지하십시오.

유용한 환기 사양이 연결됩니다. 구멍 형상, 사용 가능한 개방 면적, 필요한 흐름 및 적용 가능한 압력 손실 기준. TOP METAL과 함께 천공 알루미늄 판금에 대해 논의하기 위해, 패널 도면 및 환기 요구사항 제출, 구멍 패턴, 두께, 노출 영역, 설치 배열, 필요한 흐름, 최대 허용 압력 강하 및 수량을 포함합니다. 패널과 시스템이 동일한 요구 사항에 대해 평가될 수 있도록 제안된 구성에 사용할 수 있는 지원 정보를 요청하십시오.

기술 참고자료

[1] 리, S.; 데이비슨, L.; 펭, S.-H. (2024). 층류 및 난류 영역에서 적당한 다공성과 두께를 갖는 관통형 원형 구멍 천공판에 대한 압력 손실 모델입니다. 열 및 물질 전달에 관한 국제 저널, 226, 125490. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125490.

[2] 하워스, W. (2020). 팬 곡선을 곧게 펴기. AMCA 인모션, 2020년 10월 1일. 근무점, 압력 및 시스템 곡선 설명을 참조하세요.

[3] 어들 천공. 압력 손실, "천공판(공기)을 통한 압력 손실" 섹션. 날짜가 명시되지 않은 기술 지침 2026년 10월 27일에 액세스함. TOP METAL 제품 등급이 아닌 테스트 조건 및 한계에 대해 여기에서 사용되었습니다.