Kaip perforuotas aliuminio lakštas veikia oro srautą ir slėgio kritimą?

Perforuotas aliuminio lakštas gali užtikrinti ventiliacijos kelią, tačiau atviro ploto procentas nėra oro srauto ar slėgio kritimo įvertinimas. Pradėkite nuo skylių modelio, apskaičiuokite, kiek angų bus atsižvelgus į tvirtas ribas ir montavimo kliūtis, tada įvertinkite slėgio nuostolius esant reikiamam srautui. Dvi plokštės, turinčios tą patį angų procentą, gali elgtis skirtingai, kai skiriasi jų skylių matmenys, storis ar srauto sąlygos.

Vėdinimo apsaugai ir pagamintoms plokštėms iš TOP METAL perforuotų aliuminio plokščių asortimentas, specifikacija turėtų sujungti skydo brėžinį su reikiamu oro srautu ir leistinu slėgio kritimu. Toliau pateikti skaičiavimai yra hipotetiniai projektavimo pavyzdžiai, o ne gaminio oro srauto bandymo rezultatai ar standartiniai katalogo matmenys.

Apskaičiuokite atvirą plotą pagal skylės šabloną, o ne vien tik skersmenį

Palyginkite tiesias ir 60 laipsnių kampu išdėstytas apvalias skylutes

Apvalios skylės perforuoto aliuminio lakšto skylės skersmuo yra tik vienas įvestis. Atstumas nuo centro iki centro, dar vadinamas žingsniu, ir skylių išdėstymas lemia, kiek metalo pašalinama iš pasikartojančio modelio.

Tegul d yra skylės skersmuo, o p – žingsnis nuo centro iki centro, išreikštas tais pačiais vienetais. Tegu φ yra taisyklingo perforuoto lauko atvirojo ploto dalis. Tiesioms eilėms priimkite vienodą horizontalų ir vertikalų žingsnį. Jei norite sukurti 60 laipsnių kampą, naudokite vienodą trikampio išdėstymo artimiausio kaimyno žingsnį.

Hipotetinės 3 mm skylės 5 mm centruose

Abiejuose pavyzdžiuose naudojamas tas pats skersmuo ir žingsnis, tačiau jų pasikartojančios ląstelės turi skirtingas sritis. Apvalios skylės plotą padalijus iš atitinkamo langelio ploto gaunamas skirtumas. Padauginkite trupmeną iš 100, kad išreikštumėte ją procentais.

Laikykite rašto procentą atskirai nuo gatavo skydelio

Šios formulės apibūdina įprastą skylės lauką, o ne automatiškai visą baigtą lapą. Juose neatsižvelgiama į vientisas paraštes, vidines tuščias zonas, netaisyklingus raštus ar neužbaigtas eilutes ties riba. Naudokite kontroliuojamą brėžinį, CAD geometriją arba faktinį skylių skaičių, kai reikia tiksliai nustatyti baigtą atidarymo plotą.

Nurodant a perforuota aliuminio plokštė iš TOP METAL, tame pačiame brėžinyje nustatykite skylės formą, žingsnį, modelio kryptį, storį ir kietąsias zonas. Dėl to oro srauto vertinime naudojama geometrija tampa aiški ir išvengiama modelio procento traktavimo kaip surinktos plokštės atidarymo ploto.

Konvertuokite atvirą šablono sritį į įdiegtą laisvą sritį ir greitį

Iš oro srauto kelio atimkite vientisas paraštes ir užblokuotas sritis

Rašto frakciją tepkite tik perforuotoje vietoje, kuri yra veikiama numatomo oro srauto. Vientisose kraštinėse nėra angų, o rėmas, persidengimas arba vidinis laikiklis gali užblokuoti skyles, kurios kitu atveju būtų prieinamos. Atskirkite geometrinį atidarymo plotą nuo lygiaverčio srauto ploto, pakoreguoto išleidimo koeficientu.

Apsvarstykite hipotetinį variantą 500 × 500 mm skydas su a 25 mm vientisa paraštė kiekvienoje pusėje. Likęs perforuotas laukas yra 450 × 450 mm. Naudodami aukščiau pateiktą 60 laipsnių laipsnišką modelį ir darydami prielaidą, kad nėra jokių papildomų kliūčių:

Apytikslis skylės plotas = 0,450 × 0,450 × 0,3265 ≈ 0,0661 m².

Palyginti su 0,2500 m² išorinio skydo ploto, angos užima maždaug 26,45 %, o ne 32,65 proc. Didesnis procentas apibūdina perforuotą lauką; mažesnis į savo vardiklį įtraukia vientisą kraštinę.

Atskirkite veido greitį nuo vidutinio greičio per skylutes

Kai žinomas tūrinis srautas Q, vidutinis greitis nurodytoje srityje yra Q/A. Tarkime, tik dėl šio pavyzdžio 0,20 m³/s, lygiavertis 720 m³/val, praeina per skydelį be apėjimo nuotėkio.

Skirtingi plotų apibrėžimai suteikia skirtingus atskaitos greičius esant tam pačiam numatomam srautui

Tarp šių greičių nėra prieštaravimų: skiriasi jų atskaitos sritys. Slėgio praradimo ataskaita, kurioje kaip paviršiaus greičio pagrindas naudojama aktyvioji angos arba ortakio sritis, negalima tiesiogiai palyginti su ataskaita, kurioje naudojama išorinė skydelio sritis, nebent apibrėžimai būtų suderinti.

Skaičiuojant naudojamas periodinio modelio aproksimacija ir nepaisoma atskirų ribinių skylių efektų. Jis taip pat numato pastovų, mažo suspaudimo srautą per galimas angas. Vidutinis skylės greitis nėra vietinis didžiausias greitis. svarbiausia, srautas buvo tiekiamas kaip įvestis; atviro ploto skaičiavimas to nenumatė.

Kodėl vienodas atviras plotas negarantuoja vienodo slėgio kritimo

Apsvarstykite storio ir skylės skersmens santykį ir srauto režimą

Vienodas atviras plotas vienareikšmiškai neapibrėžia srauto pasipriešinimo, net jei atsižvelgiama į tą patį srautą ir atvirą skydo plotą. Taip pat svarbu lakšto storio ir skylės skersmens santykis, t/d ir srauto režimas. Į angas patenkančio ir iš jo išeinančio oro srauto kryptis ir greitis keičiasi, įskaitant atsiskyrimą, susitraukimą ir išsiplėtimą pasroviui.

Pavyzdžiui, 3 mm skylės 5 mm centruose ir 6 mm skylės 10 mm centruose turi tą patį d/p santykį. Jei abu naudoja tą patį 60 laipsnių kampu išdėstytą išdėstymą, jie turi tą patį idealų atvirą plotą. Tačiau numanomas lakšto storis 1,5 mm, jų t/d santykis yra toks 0.50 ir 0.25, atitinkamai. Vienodos procentinės dalys nesudarė identiškos praėjimo geometrijos.

Li, Davidson ir Pengo 2024 m. tyrimas modeliuoja slėgio praradimą dėl apskritų perforacijų laminariniame ir turbulentiniame sraute, atkreipiant dėmesį į poringumą ir storį. Čia svarbu tai, kad geometrija ir srauto režimas turi būti nagrinėjami kartu. Tai nepateisina universalios taisyklės, kad storesnis lakštas visada sukelia daugiau slėgio nuostolių arba kad apvalių skylių modelis tinka kiekvienam dekoratyviniam raštui. [1]

Netaikykite universalaus slėgio nuostolių koeficiento

Slėgio nuostolių koeficientas yra naudingas tik esant nurodytai geometrijai, srauto režimui ir atskaitos greičiui. Koeficiento, pagrįsto prieš srovę nukreiptu greičiu, negalima pakeisti koeficientu, pagrįstu vidutiniu greičiu per skylutes. Apvalių skylių modelio taip pat negalima priskirti nepatvirtinus dekoratyvinių išpjovų ar plyšių.

Lygindami alternatyvas, darbo tašką ir atskaitos sąlygas laikykite pastovias. Paklauskite slėgio kritimo tuo pačiu srautu per tą patį atvirą plotą, tada patikrinkite skylės geometriją ir storį už kiekvieno rezultato. Be šių sąlygų mažesnis reklamuojamas slėgio kritimo skaičius gali tiesiog apibūdinti kitą bandymą.

Ventiliacijos skydelį laikykite ventiliatoriaus ir sistemos veikimo taško dalimi

Laisvo oro ventiliatoriaus įvertinimas nėra sumontuotas oro srautas

Ventiliatoriaus laisvo oro srauto įvertinimas nenustato srauto po to, kai sumontuota perforuota plokštė. Veikimo taškas yra ten, kur ventiliatoriaus slėgio ir srauto kreivė atitinka sistemos pasipriešinimo kreivę. Skydas prisideda prie šio atsparumo kartu su filtrais, kanalais ir kitais komponentais. [2]

Fiksuoto greičio ventiliatoriaus, esančio stabiliai veikiančioje šakoje, pasipriešinimo padidėjimas paprastai sumažins oro srautą. Vietoj to reguliuojama sistema gali keisti ventiliatoriaus greitį, kad išlaikytų srautą turimo veikimo diapazone. Nei viena situacija negali būti išspręsta vien iš duobės procento.

Nuskaitykite skydelio slėgio kritimą esant reikiamam srautui

Pradėkite nuo programos reikalingo srauto ir leistino skydo slėgio nuostolių. Palyginkite kandidatų plokštes tuo pačiu srautu, atvira zona ir nurodytomis oro sąlygomis. Slėgio kritimo vertė, išmatuota esant mažesniam srautui, nėra įrodymas, kad viena plokštė yra geresnis pasirinkimas.

Tada įtraukite skydelį į viso oro srauto kelio įvertinimą kartu su filtrais, kanalais ir kitais atitinkamais komponentais. Kad slėgio apibrėžimai atitiktų ventiliatoriaus veikimo duomenis; statinio slėgio skaičius ir bendras slėgio nuostolis nepakeičiami. Patikrinkite, ar ventiliatoriaus ir sistemos kreivės atitinka reikiamą srautą arba viršija jį. [2]

Jei sistema sugenda, iš naujo įvertinkite atvirą skydelio plotą, skylių išdėstymą arba ventiliatoriaus pasirinkimą, tada patikrinkite pakeistą išdėstymą. Vien atviro ploto procento padidinimas nėra visiškas sprendimas, jei įrenginys vis dar riboja oro srautą arba pakeitimas pažeidžia standumą ar apsaugą. Ankstesnis 720 m³/h pavyzdys lieka numanoma įvestis, o ne numatoma našumo vertė.

Aptvarų projektams TOP METAL elektronikos ir korpuso aliuminio sprendimai suteikti atskaitos tašką medžiagų, plokščių geometrijos ir apdailos reikalavimams. Šiuos pasirinkimus suderinkite su įrangos projektuotojo oro srauto įvertinimu: tinkamas aliuminio dangtelis vis tiek turi veikti su visa aušinimo sistemos konstrukcija.

Reikalauti oro srauto įrodymų, atitinkančių baigtą surinkimą

Suderinkite geometriją, atskaitos greitį ir bandymo sąlygas

Slėgio kritimo kreivė yra prasminga tik tada, kai jos bandomasis pavyzdys ir sąlygos gali būti susiję su siūlomu įrenginiu. Pavyzdžiui, Erdle paskelbtose oro praradimo gairėse aprašomi plono gabarito bandiniai, esant vienodam, nesisukančio oro srautui, nukreiptam statmenai plokštei. Jis įspėja, kad iškraipytas arba kampinis artėjimo srautas keičia nuostolius. [3]

Todėl pliko lapo rezultatas neturėtų būti pateikiamas kaip patikrintas rezultatas, kai surinktas rėmas, filtras, atraminis tinklelis arba kitoks artėjimo ir srauto modelis. Naudokite ataskaitą norėdami nustatyti, kas buvo išbandyta, o ne tik norėdami išgauti vieną slėgio skaičių.

Sąlygos, kurias reikia suderinti prieš lyginant skydo slėgio nuostolių duomenis

Naudokite šį palyginimą, kad nustatytumėte lygiavertes sąlygas ir tas, kurias dar reikia paaiškinti. Trūkstamos bandymo sąlygos turi būti išspręstos prieš lyginant rezultatus, o ne pakeistos numanoma verte.

Oro srauto, standumo ir apsaugos reikalavimus laikykite atskirai

Skydas, atitinkantis oro srauto tikslą, automatiškai neatitiko savo standumo, tvirtinimo ar apsaugos reikalavimų. Taip pat ir mažesnė apsauginei funkcijai parinkta anga neįrodo, kad užbaigtas gaubtas gauna pakankamai oro. Peržiūrėkite šiuos reikalavimus kartu, tačiau kiekvienam išsaugokite atskirus įrodymus.

The perforuoto aliuminio lakšto citatos vadovas apima platesnį medžiagų, gamybos ir pristatymo paketą. Laikykite oro srauto įrodymus su ta specifikacija, o ne pakeiskite juos tiksline atviros zonos procentine dalimi.

Naudinga ventiliacijos specifikacija jungiasi skylės geometrija, galimas atidarymo plotas, reikalingas srautas ir taikomas slėgio nuostolių pagrindas. Norėdami aptarti perforuotą aliuminio lakštą su TOP METAL, pateikti skydo brėžinį ir ventiliacijos reikalavimus, įskaitant skylės modelį, storį, atvirą plotą, įrengimo išdėstymą, reikalingą srautą, didžiausią leistiną slėgio kritimą ir kiekį. Paprašykite siūlomos konfigūracijos pagalbinės informacijos, kad skydas ir sistema būtų įvertinti pagal tuos pačius reikalavimus.

Techninės nuorodos

[1] Li, S.; Davidsonas, L.; Pengas, S.-H. (2024). Slėgio praradimo modelis vidutinio poringumo ir storio apvalioms skylutėms perforuotoms plokštėms laminarinio ir turbulentinio srauto režimais. Tarptautinis šilumos ir masės perdavimo žurnalas, 226, 125490. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125490.

[2] Howarth, W. (2020). Ventiliatorių kreivių tiesinimas. AMCA inMotion, 2020 m. spalio 1 d. Žr. darbo taško, slėgio ir sistemos kreivės paaiškinimus.

[3] Erdle perforavimas. Slėgio praradimas, skyrių „Slėgio praradimas per perforuotą plokštę (orą). Nedatuotos techninės gairės; žiūrėta 2026 m. spalio 27 d. Čia naudojamas bandymo sąlygoms ir riboms, o ne kaip TOP METAL produkto įvertinimas.