Tấm nhôm đục lỗ ảnh hưởng đến luồng không khí và giảm áp suất như thế nào?

Tấm nhôm đục lỗ có thể cung cấp đường thông gió, nhưng phần trăm diện tích mở không phải là luồng không khí hoặc mức giảm áp suất. Bắt đầu với mẫu lỗ, tính toán các lỗ có sẵn sau khi xem xét các đường viền cứng và vật cản lắp đặt, sau đó đánh giá tổn thất áp suất ở lưu lượng yêu cầu. Hai tấm có cùng tỷ lệ lỗ có thể hoạt động khác nhau khi kích thước lỗ, độ dày hoặc điều kiện dòng chảy của chúng khác nhau.

Dành cho tấm bảo vệ thông gió và tấm chế tạo trong TOP METAL's phạm vi tấm nhôm đục lỗ, đặc điểm kỹ thuật phải kết nối bản vẽ bảng điều khiển với luồng không khí cần thiết và độ giảm áp suất cho phép. Các tính toán bên dưới là ví dụ đọc thiết kế giả định, không phải kết quả kiểm tra luồng không khí của sản phẩm hoặc kích thước danh mục tiêu chuẩn.

Tính diện tích mở từ mẫu lỗ chứ không phải đường kính

So sánh lỗ tròn so le thẳng và so le 60 độ

Đối với tấm nhôm đục lỗ tròn, đường kính lỗ chỉ là một đầu vào. Khoảng cách từ tâm đến tâm, còn được gọi là cao độ và sự sắp xếp của các lỗ xác định lượng kim loại được loại bỏ khỏi mẫu lặp lại.

Gọi d là đường kính lỗ và p là khoảng cách từ tâm đến tâm, biểu thị bằng cùng đơn vị. Gọi φ là phần diện tích mở của trường đục lỗ thông thường. Đối với các hàng thẳng, giả sử khoảng cách ngang và dọc bằng nhau. Đối với mẫu so le 60 độ, hãy sử dụng khoảng cách lân cận gần nhất bằng nhau của cách sắp xếp hình tam giác.

Giả thuyết có lỗ 3 mm ở tâm 5 mm

Cả hai ví dụ đều sử dụng cùng đường kính và bước, tuy nhiên các ô lặp lại của chúng có diện tích khác nhau. Chia diện tích lỗ tròn cho diện tích ô thích hợp sẽ mang lại sự khác biệt. Nhân phân số với 100 để biểu thị nó dưới dạng phần trăm.

Giữ tỷ lệ phần trăm mẫu tách biệt với bảng hoàn thiện

Các công thức này mô tả trường lỗ thông thường, không tự động mô tả toàn bộ trang tính đã hoàn thiện. Chúng không tính đến các lề liền nét, các vùng trống bên trong, các mẫu không đều hoặc các hàng không hoàn chỉnh ở ranh giới. Sử dụng bản vẽ được kiểm soát, hình học CAD hoặc số lỗ thực tế khi khu vực mở hoàn thiện cần được thiết lập chính xác.

Khi chỉ định một tấm nhôm đục lỗ từ TOP METAL, xác định hình dạng lỗ, bước, hướng mẫu, độ dày và vùng đặc trên cùng một bản vẽ. Điều này làm cho hình học được sử dụng trong đánh giá luồng không khí trở nên rõ ràng và tránh coi phần trăm mẫu là khu vực mở của bảng đã lắp ráp.

Chuyển đổi vùng mở mẫu thành vùng trống và vận tốc đã cài đặt

Trừ các lề liền khối và các vùng bị chặn khỏi đường dẫn luồng khí

Chỉ áp dụng phần mẫu cho khu vực đục lỗ tiếp xúc với luồng không khí dự định. Các đường viền liền khối không có lỗ hở, trong khi khung, phần chồng lên nhau hoặc giá đỡ bên trong có thể chặn các lỗ lẽ ra có sẵn. Phân biệt vùng mở hình học với vùng dòng chảy tương đương được điều chỉnh bằng hệ số xả.

Hãy xem xét một giả thuyết bảng 500 × 500 mm với một Lề cố định 25 mm ở mọi phía. Trường đục lỗ còn lại là 450 × 450 mm. Sử dụng mô hình so le 60 độ ở trên và giả sử không có vật cản nào nữa:

Diện tích lỗ gần đúng = 0,450 × 0,450 × 0,3265 ≈ 0,0661 mét vuông.

So với diện tích bảng điều khiển bên ngoài 0,2500 m2, các lỗ mở chiếm khoảng 26,45%, không phải 32,65%. Tỷ lệ phần trăm lớn hơn mô tả trường đục lỗ; cái nhỏ hơn bao gồm đường viền liền nét trong mẫu số của nó.

Phân biệt vận tốc bề mặt với vận tốc trung bình qua các lỗ

Khi biết thể tích lưu lượng Q, vận tốc trung bình trên một diện tích xác định là Q/A. Giả sử, chỉ riêng cho ví dụ này, rằng 0,20 m³/s, tương đương với 720 m³/giờ, đi qua bảng điều khiển mà không có rò rỉ đường vòng.

Các định nghĩa diện tích khác nhau cho vận tốc tham chiếu khác nhau ở cùng một dòng chảy giả định

Không có mâu thuẫn giữa các vận tốc này: diện tích tham chiếu của chúng khác nhau. Báo cáo tổn thất áp suất sử dụng diện tích lỗ mở hoặc ống dẫn hoạt động làm cơ sở vận tốc bề mặt của nó không thể được so sánh trực tiếp với báo cáo sử dụng diện tích bảng điều khiển bên ngoài trừ khi các định nghĩa được đối chiếu.

Việc tính toán sử dụng phép tính gần đúng mẫu tuần hoàn và bỏ qua các hiệu ứng lỗ biên rời rạc. Nó cũng giả định dòng chảy ổn định, có khả năng nén thấp thông qua các lỗ có sẵn. Vận tốc lỗ trung bình không phải là vận tốc cực đại cục bộ. Quan trọng nhất, dòng chảy được cung cấp như một đầu vào; tính toán diện tích mở đã không dự đoán được nó.

Tại sao diện tích mở bằng nhau không đảm bảo giảm áp suất bằng nhau

Xem xét tỷ lệ độ dày trên đường kính lỗ và chế độ dòng chảy

Diện tích mở bằng nhau không xác định duy nhất khả năng chống dòng chảy, ngay cả khi xem xét cùng một dòng chảy và diện tích bảng điều khiển tiếp xúc. Tỷ lệ độ dày tấm với đường kính lỗ, t/d và chế độ dòng chảy cũng quan trọng. Không khí đi vào và ra khỏi lỗ gặp phải những thay đổi về hướng và tốc độ dòng chảy, bao gồm cả sự phân tách, co lại và giãn nở ở hạ lưu.

Ví dụ: lỗ 3 mm ở tâm 5 mm và lỗ 6 mm ở tâm 10 mm có cùng tỷ lệ d/p. Nếu cả hai đều sử dụng cùng một cách sắp xếp so le 60 độ thì chúng có cùng một khu vực mở kiểu lý tưởng. Tuy nhiên, với độ dày tấm giả định là 1,5 mm, tỷ lệ t/d của chúng là 0.50 và 0.25, tương ứng. Tỷ lệ phần trăm bằng nhau không tạo ra hình dạng đoạn văn giống hệt nhau.

Nghiên cứu năm 2024 của Li, Davidson và Peng mô hình hóa sự mất áp suất thông qua các lỗ tròn trong dòng chảy tầng và dòng chảy hỗn loạn, chú ý đến độ xốp và độ dày. Sự liên quan của nó ở đây là hình học và chế độ dòng chảy phải được xem xét cùng nhau. Nó không biện minh cho một quy tắc chung rằng tấm dày hơn luôn tạo ra nhiều tổn thất áp suất hơn hoặc mô hình lỗ tròn áp dụng cho mọi kiểu trang trí. [1]

Không áp dụng hệ số tổn thất áp suất phổ quát

Hệ số tổn thất áp suất chỉ hữu ích với hình dạng, chế độ dòng chảy và vận tốc tham chiếu đã nêu. Hệ số dựa trên vận tốc bề mặt ngược dòng không thể thay thế được với hệ số dựa trên vận tốc trung bình qua các lỗ. Cũng không nên chỉ định mô hình cho các lỗ tròn mà không xác nhận cho các phần hoặc rãnh trang trí.

Khi so sánh các lựa chọn thay thế, hãy giữ điểm làm việc và điều kiện tham chiếu không đổi. Yêu cầu giảm áp suất ở cùng một dòng chảy qua cùng một khu vực tiếp xúc, sau đó kiểm tra hình dạng lỗ và độ dày đằng sau mỗi kết quả. Nếu không có những điều kiện đó, con số giảm áp suất được quảng cáo thấp hơn có thể chỉ mô tả một thử nghiệm khác.

Coi Bảng thông hơi như một phần của Điểm vận hành Quạt và Hệ thống

Xếp hạng quạt không khí tự do không phải là luồng không khí được cài đặt

Xếp hạng luồng không khí tự do của quạt không thiết lập luồng không khí sau khi lắp đặt bảng đục lỗ. Điểm vận hành là nơi đường cong dòng áp suất của quạt gặp đường cong sức cản của hệ thống. Bảng điều khiển góp phần vào khả năng chống chịu đó cùng với các bộ lọc, lối đi và các thành phần khác. [2]

Đối với quạt có tốc độ cố định trên nhánh hoạt động ổn định, việc tăng điện trở nhìn chung sẽ làm giảm luồng khí. Thay vào đó, một hệ thống được điều chỉnh có thể thay đổi tốc độ quạt để duy trì lưu lượng trong phạm vi hoạt động sẵn có của nó. Không có tình huống nào có thể được giải quyết chỉ bằng tỷ lệ phần trăm lỗ.

Đọc mức giảm áp suất của bảng ở lưu lượng yêu cầu

Bắt đầu với lưu lượng yêu cầu của ứng dụng và tổn thất áp suất cho phép đối với bảng điều khiển. So sánh các tấm ứng cử viên ở cùng một luồng, khu vực tiếp xúc và điều kiện không khí đã nêu. Giá trị giảm áp suất được đo ở lưu lượng thấp hơn không phải là bằng chứng cho thấy một tấm pin là lựa chọn tốt hơn.

Tiếp theo, đưa bảng này vào đánh giá đường dẫn khí hoàn chỉnh, cùng với các bộ lọc, ống dẫn và các bộ phận liên quan khác. Giữ các định nghĩa áp suất nhất quán với dữ liệu hiệu suất của quạt; số liệu áp suất tĩnh và tổn thất áp suất tổng không thể thay thế cho nhau. Kiểm tra xem các đường cong của quạt và hệ thống có đáp ứng ở mức hoặc cao hơn lưu lượng yêu cầu hay không. [2]

Nếu hệ thống bị lỗi, hãy đánh giá lại diện tích bảng điều khiển, cách bố trí lỗ hoặc lựa chọn quạt, sau đó kiểm tra cách sắp xếp đã sửa đổi. Chỉ tăng tỷ lệ phần trăm diện tích mở không phải là một giải pháp hoàn chỉnh nếu việc lắp đặt vẫn hạn chế luồng không khí hoặc sự thay đổi làm ảnh hưởng đến độ cứng hoặc khả năng bảo vệ. Ví dụ 720 m³/h trước đó vẫn là đầu vào giả định, không phải giá trị hiệu suất dự đoán.

Đối với các dự án bao vây, TOP METAL's giải pháp nhôm điện tử và vỏ bọc cung cấp điểm khởi đầu cho các yêu cầu về vật liệu, hình dạng tấm và hoàn thiện. Phối hợp những lựa chọn đó với đánh giá luồng không khí của nhà thiết kế thiết bị: vẫn cần một vỏ nhôm phù hợp để hoạt động trong thiết kế hệ thống làm mát hoàn chỉnh.

Yêu cầu bằng chứng về luồng không khí phù hợp với quá trình lắp ráp đã hoàn thành

Kết hợp hình học, vận tốc tham chiếu và điều kiện thử nghiệm

Đường cong giảm áp chỉ có ý nghĩa khi mẫu thử và các điều kiện của nó có thể liên quan đến hệ thống lắp đặt được đề xuất. Ví dụ, hướng dẫn về tổn thất không khí được xuất bản của Erdle mô tả các mẫu đo mỏng dưới luồng không khí đồng đều, không xoáy hướng vuông góc với tấm. Nó cảnh báo rằng luồng tiếp cận bị bóp méo hoặc góc cạnh sẽ làm thay đổi tổn thất. [3]

Do đó, kết quả bảng trần không nên được trình bày dưới dạng kết quả đã được xác minh cho một tổ hợp có khung, bộ lọc, lưới lót hoặc mẫu luồng tiếp cận khác. Sử dụng báo cáo để thiết lập những gì đã được thử nghiệm, không chỉ để trích xuất một con số áp suất.

Điều kiện đối chiếu trước khi so sánh số liệu tổn thất áp suất của bảng điều khiển

Sử dụng so sánh này để xác định các điều kiện tương đương và những điều kiện vẫn cần làm rõ. Điều kiện kiểm tra bị thiếu phải được giải quyết trước khi so sánh kết quả, không được thay thế bằng giá trị giả định.

Giữ riêng các yêu cầu về luồng không khí, độ cứng và bảo vệ

Một tấm đáp ứng mục tiêu luồng không khí chưa tự động đáp ứng các yêu cầu về độ cứng, độ buộc chặt hoặc bảo vệ. Tương tự như vậy, một lỗ nhỏ hơn được chọn để thực hiện chức năng bảo vệ không chứng tỏ rằng vỏ bọc hoàn chỉnh nhận được đủ không khí. Cùng nhau xem xét các yêu cầu này nhưng giữ lại bằng chứng riêng cho từng yêu cầu.

các hướng dẫn báo giá tấm nhôm đục lỗ bao gồm gói vật liệu, chế tạo và giao hàng rộng hơn. Giữ bằng chứng luồng không khí với thông số kỹ thuật đó, thay vì thay thế nó bằng tỷ lệ phần trăm diện tích mở mục tiêu.

Một thông số kỹ thuật thông gió hữu ích kết nối hình học lỗ, diện tích mở có sẵn, lưu lượng yêu cầu và cơ sở tổn thất áp suất áp dụng. Để thảo luận về kim loại tấm nhôm đục lỗ với TOP METAL, nộp bản vẽ bảng điều khiển và yêu cầu thông gió, bao gồm kiểu lỗ, độ dày, diện tích tiếp xúc, bố trí lắp đặt, lưu lượng yêu cầu, độ giảm áp suất tối đa cho phép và số lượng. Yêu cầu thông tin hỗ trợ có sẵn cho cấu hình đề xuất để bảng điều khiển và hệ thống được đánh giá theo cùng yêu cầu.

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

[1] Lý, S.; Davidson, L.; Bành, S.-H. (2024). Một mô hình tổn thất áp suất cho các tấm đục lỗ tròn có dòng chảy qua có độ xốp và độ dày vừa phải trong chế độ dòng chảy tầng và dòng chảy hỗn loạn. Tạp chí quốc tế về truyền nhiệt và khối lượng, 226, 125490. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125490.

[2] Howarth, W. (2020). Làm thẳng các đường cong của quạt. AMCA inMotion, ngày 1 tháng 10 năm 2020. Xem phần giải thích về điểm làm việc, áp suất và đường cong hệ thống.

[3] Erdle đục lỗ. Mất áp suất, phần “Tổn thất áp suất qua tấm đục lỗ (Không khí).” Hướng dẫn kỹ thuật không ghi ngày tháng; truy cập ngày 27 tháng 10 năm 2026. Được sử dụng ở đây để biết các điều kiện và giới hạn thử nghiệm của nó, không phải để xếp hạng sản phẩm TOP METAL.