Полное давление определение

Давление для чайников: определение, объяснение простыми словами

Полное давление определение

Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле “Under pressure”. Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.

Давление в физике

Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?

По определению:

Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.

Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:

где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.

Одно из важнейших свойств жидкостей – изотропность. Это значит, что по закону Паскаля во всех направлениях жидкости производимое ею давление передается одинаково. Кстати, подробнее о жидкостях, их свойствах и движении читайте в нашем материале про уравнение Бернулли.

Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:

  • атмосфера;
  • миллиметр ртутного столба;
  • миллиметр водяного столба;
  • метр водяного столба;
  • килограмм-сила.

В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.

Например, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях.  Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля – около двух атмосфер.

Давление в шинах – это давление газа. Оно обусловлено столкновениями молекул воздуха с поверхностью шины

Атмосферное давление

Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.

Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа.  Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.

Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.

Эверест. На его вершине давление в 4 раза меньше, чем у подножия

Артериальное давление

Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.

Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.

Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.

Артериальное давление – давление крови на стенки артерий

Тем не менее, возникает вопрос:  120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?

Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.

Но почему в измерении артериального давления две цифры?

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.

При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.

В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум.  Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

В космосе наблюдается почти полное отсутствие давления

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.

Источник: https://Zaochnik-com.ru/blog/davlenie-dlya-chajnikov-opredelenie-obyasnenie/

Вопрос 21. Классификация приборов измерения давления. Устройство электроконтактного манометра, способы его поверки

Полное давление определение

Во многихтехнологических процессах давлениеявляется одним из основных параметров,определяющих их протекание. К нимотносятся: давление в автоклавах ипропарочных камерах, давление воздухав технологических трубопроводах и т.п.

Определение величины давления

Давление – этовеличина, характеризующая действиесилы на единицу поверхности.

При определении величины давленияпринято различать давление абсолютное,атмосферное, избыточное и вакуумметрическое.

Абсолютное давление (ра)– это давление внутри какой-либо системы,под которым находится газ, пар илижидкость, отсчитываемое от абсолютногонуля.

Атмосферное давление (рв)создается массой воздушного столба земной атмосферы. Оно имеет переменнуювеличину, зависящую от высоты местностинад уровнем моря, географической широтыи метеорологических условий.

Избыточное давлениеопределяется разностью между абсолютнымдавлением (ра) и атмосфернымдавлением (рв):

ризб =ра – рв.

Вакуум (разрежение)– это такое состояние газа, при которомего давление меньше атмосферного.Количественно вакуумметрическоедавление определяется разностью междуатмосферным давлением и абсолютнымдавлением внутри вакуумной системы:

рвак = рв – ра

При измерении давления в движущихсясредах под понятием давления понимаютстатическое и динамическое давление.

Статическое давление(рст)– это давление, зависящее от запасапотенциальной энергии газовой илижидкостной среды; определяется статическимнапором. Оно может быть избыточным иливакуумметрическим, в частном случаеможет быть равно атмосферному.

Динамическое давление(рд)– это давление, обусловленное скоростью движения потока газа или жидкости.

Полное давление (рп)движущейся среды слагается из статического(рст) и динамического (рд)давлений:

рп = рст + рд.

Единицы измерения давления

В системе единиц СИ за единицу давленияпринято считать действие силы в 1 H(ньютон) на площадь 1 м², т. е. 1 Па (Паскаль).Так как эта единица очень мала, дляпрактических измерений применяюткилопаскаль (кПа = 103 Па) илимегапаскаль (МПа=106 Па).

Кроме того, на практике применяют такиеединицы давления:

  • миллиметр водяного столба (мм вод. ст.);
  • миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.);
  • атмосфера;
  • килограмм силы на квадратный сантиметр (кг·с/см²);
  • бар.

При этом соотношение между этимивеличинами следующее:

1 Па = 1 Н/ м²

1 кг·с/см² = 0,0981 МПа = 1 атм

1 мм вод. ст. = 9,81 Па = 10-4 кг·с/см² =10-4 атм

1 мм рт. ст. = 133,332 Па

1 бар = 100 000 Па = 750 мм рт. ст.

Физическое объяснение некоторых единицизмерения:

  • 1 кг·с/см² – это давление столба воды высотой 10м;
  • 1 мм рт. ст. – это величина уменьшения давления при подъеме на каждые 10м высоты.

Методы измерения давления

Широкое использование давления, егоперепада и разрежения в технологическихпроцессах вызывает необходимостьприменять разнообразные методы исредства измерения и контроля давления.

Методы измерения давления основаны насравнении сил измеряемого давления ссилами:

  • давления столба жидкости (ртути, воды) соответствующей высоты;
  • развиваемыми при деформации упругих элементов (пружин, мембран, манометрических коробок, сильфонов и манометрических трубок);
  • тяжести грузов;
  • упругими силами, возникающими при деформации некоторых материалов и вызывающими электрические эффекты.

Классификация приборовизмерения давления

Классификация по принципудействия

В соответствии с указанными методами,приборы измерения давления можноразделить, по принципу действия на:

  • жидкостные;
  • деформационные;
  • грузопоршневые;
  • электрические.

Наибольшеераспространение в промышленностиполучили деформационные средстваизмерения. Остальные, в большинствесвоем, нашли применение в лабораторныхусловиях в качестве образцовых илиисследовательских.

Классификация в зависимостиот измеряемой величины

В зависимости от измеряемой величинысредства измерения давления подразделяютсяна:

  • манометры – для измерения избыточного давления (давления выше атмосферного);
  • микроманометры (напоромеры) – для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа);
  • барометры – для измерения атмосферного давления;
  • микровакуумметры (тягомеры) – для измерения малых разряжений (до -40 кПа);
  • вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления;
  • мановакуумметры – для измерения избыточного и вакуумметрического давления;
  • напоротягомеры – для измерения избыточного (до 40 кПа) и вакуумметрического давления (до -40 кПа);
  • манометры абсолютного давления – для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля;
  • дифференциальные манометры – для измерения разности (перепада) давлений.

Источник: https://studfile.net/preview/5337351/

Блог команды FlowVision

Полное давление определение

Во FlowVision доступно несколько шаблонов граничного условия для определения давления на проницаемой границе расчетной области.
В данной статье рассмотрены применение граничных условий Давление, Полное давление и Свободный выход.

Для начала вспомним особенности определения давления во FlowVision и в физике:

Абсолютное, опорное и относительное давления

Во FlowVision применяется подход при котором рассматривается относительное давление. Граничные и начальные условия задаются в относительных величинах, все поля давления выводятся также в относительных величинах.Таким образом давление во FlowVision является относительным и равно разнице между абсолютным значением давления и опорным давлением: P = Pabs – Pref .

Гидростатика. Статическое давление

При рассмотрении уравнения Бернулли говорят о трех типах давления: динамическом (ro*V*V/2) , массовом (напор – ro*g*h) и статическом. Если вектор гравитации равен нулю, то относительное давление во FlowVision соответствует относительному статическому давлению по определению.

Если в проекте FlowVision задан ненулевой вектор гравитации, то гидростатическая составляющая будет включена в значение давления естественным путем, т.к. в уравнения Навье-Стокса будет включена объемная гравитационная сила.

При этом относительное давление во FlowVision уже не будет точно соответствовать определению статического давления. Однако, во FlowVision в этом случае давление все равно рассматривается как статическое, т.к.

просто не происходит нигде специального выделения гидростатической составляющей.

Если помимо вектора гравитации определен также гидростатический слой, то во FlowVision относительное давление явным образом разделяется на статическую и гидростатическую составляющие:
Давление с гидростатикой равно сумме статического давления и гидростатической составляющей давления: P = Pst + Phst

Таким образом, в физических переменных всегда присутствуют эти две компоненты:

  1. Давление (относительное давление без гидростатической составляющей);
  2. Давление с гидростатикой (относительное давление с гидростатической составляющей).

Такое разделение удобно тем, что на граничных условиях и в начальных условиях нет необходимости задавать давление как функцию высоты. Задать необходимо только статическую составляющую.

Если же гидростатическая плотность не задана, то Давление будет равно Давлению с гидростатикой. Подробнее об особенностях гидростатики читайте в документации FlowVision.

Полное давление

Для несжимаемой жидкости во FlowVision полное давление определяется как сумма относительного давления (статическое относительное давление, включающее гидростатическую составляющую) и динамического давления. Динамическое давление вычисляется как ro*V2/2 .

Для сжимаемых жидкостей выражение более сложное:

Таким образом,
если не касаться вопросов гидростатических слоев, во FlowVision почти везде используются относительные давления.
При этом рассматривается относительные статическое давление и полное. Для несжимаемой жидкости полное давление является суммой статического и скоростного давлений.

Свободный выход

С помощью шаблона граничного условия Свободный выход задается значение статического давления на выходе.
Данное граничное условие целесообразно использовать в следующих ситуациях:

  1. На выходе, где вектора скорости направлены на выход из расчетной области;
  2. На выходе, в случае сверхзвукового течения;
  3. На выходе, в случае скорости, которая может пересекать сверхзвуковое значение в том или ином направлении.

Для сверхзвукового режима течения граничное условие работает так: значение на ГУ равно значению в ячейке.

Для дозвукового режима течения граничное условие Свободный выход работает как ГУ Вход/Выход со статическим давлением.

Вход/выход – Статическое давление

Граничное условие Вход/выход, определенное статическим давлением, работает так: относительное статическое давления на границе равно давлению, которое задал пользователь на этом граничном условии.

 Данное граничное условие целесообразно использовать там, где статическое давление нам точно известно, например измерено датчиком в эксперименте. Также статическое давление целесообразно задавать на выходе из устройства, т.е.

на границе из которой истекает жидкость/газ за пределы расчетной области.

Статическое давление целесообразно применять в задачах внешнего обтекания в условиях незамкнутого пространства, когда давление на границе можно принять равным давлению на бесконечности.

Однако есть существенное ограничение ! В случае внешнего обтекания допустимо применять статическое давление на ГУ только в случае гарантированного выхода потока через это ГУ.

В случае моделирования внутренних течений допустим вход через ГУ, определенное статическим давлением, но только в том случае, если выход потока происходит только через ГУ с заданным расходом. Наличие других ГУ входа и выхода недопустимы, т.к. задача оказывается неопределенной и возможен разгон потока на ГУ со статическим давлением и втоком.

Вход/выход – Полное давление

Граничное условие Вход/Выход, определенное полным давлением, имеет ряд ограничений и особенностей:

  1. Его нельзя применять на входе в расчетную область для сверхзвукового режима течения (если вектор скорости на границе направлен внутрь расчетной области и скорость выше скорости звука);
  2. Его не имеет смысла применять в качестве выходного ГУ, т.к. в этом случае ГУ Полное давление отрабатывает как ГУ Статическое давление. Т.е. если вектор скорости на границе такого ГУ направлен за пределы расчетной области, то давление на поверхности будет строго равно заданному в интерфейсе ГУ давлению.

Таким образом граничное условие с Полным давлением целесообразно применять на входе в расчетную область для дозвуковых течений в задачах внутреннего течения (течения в каналах, трубах), когда не известно точное значение статического давления на этой границе, но известно значение давления на бесконечности. Пример приведен на рисунке 1:

Некое устройство на вход забирает воздух из открытого пространства (или ресивера). Нам известно, что в этом пространстве давление равно Pst inf . Фиолетовым пунктиром показаны граничные условия в расчетной модели. На выходе при этом нам известно значение расхода, которое мы и задаем (массовая скорость с отрицательным значением).

При этом, если к такому входу подходят градиенты давлений и скоростей, наведенные от ядра расчетной области, граничное условие Полное давление не будет жестко пришпиливать давление к фиксированному значению, как это происходило бы в случае со статическим давлением. При такой постановке задачи мы будет получено более точное, аккуратное решение. 

Источник: https://flowvision.ru/ru/support-menu-header-ru/blog-ru/polnoe-davlenie

Как определить давление вентилятора: методы измерения и рассчета давления в вентиляционной системе

Полное давление определение

Если комфорту в доме вы уделяете достаточно внимания, то наверное, согласитесь, что качество воздуха должно стоять на одном из первых мест. Свежий воздух полезен для здоровья и мышления. В хорошо пахнущую комнату не стыдно пригласить гостей. Проветривать каждое помещение по десять раз в день — нелегкое занятие, неправда ли?

Многое зависит от выбора вентилятора и в первую очередь его давления. Но до того как определить давление вентилятора, нужно ознакомиться с некоторыми физическими параметрами. Прочитайте о них в нашей статье.

Благодаря нашему материалу вы изучите формулы, узнаете виды давления в вентиляционной системе. Мы привели для вас сведения о полном напоре вентилятора и двух способах, по которым его можно измерить. В итоге вы сможете самостоятельно измерить все параметры.

Давление в вентиляционной системе

Чтобы вентиляция была эффективной, нужно правильно подобрать давление вентилятора. Есть два варианта для самостоятельного измерения напора. Первый способ — прямой, при котором замеряют давление в разных местах. Второй вариант — рассчитать 2 вида давления из 3 и получить по ним неизвестную величину.

Давление (также — напор) бывает статическим, динамическим (скоростным) и полным. По последнему показателю выделяют три категории вентиляторов.

К первой относят приборы с напором < 1 кПа, второй — 1—3 кПа и более, третьей — больше 3—12 кПа и выше. В жилых строениях используют устройства первой и второй категории.

Аэродинамическая характеристика осевых вентиляторов на графике: Pv — полное давление, N — мощность, Q — расход воздуха, ƞ — КПД, u — скорость, n — частота вращения

В технической документации к вентилятору обычно указывают аэродинамические показатели, включая полное и статическое давление при определенной производительности. На практике «заводские» и реальные параметры часто не совпадают, и связано это с конструктивными особенностями вентиляционных систем.

Существуют международные и государственные стандарты, направленные на повышение точности измерений в лабораторных условиях.

В России обычно применяют методы A и C, при которых напор воздуха после вентилятора определяют косвенно, исходя из установленной производительности. В разных методиках в площадь выхода включают или не включают втулку рабочего колеса.

Формулы для расчета напора вентилятора

Напор представляет собой соотношение воздействующих сил и площади, на которую они направлены. В случае с вентканалом речь идет о воздухе и сечении.

Поток в канале распределяется неравномерно и не проходит под прямым углом к поперечному разрезу. Узнать точный напор по одному замеру не удастся, придется искать среднее значение по нескольким точкам. Сделать это нужно и для входа, и для выхода из вентилирующего прибора.

Осевые вентиляторы используют отдельно и в воздуховодах, они эффективно работают там, где нужно переносить большие массы воздуха при относительно низком давлении

Полное давление вентилятора определяют по формуле Pп = Pп (вых.) – Pп (вх.), где:

  • Pп (вых.) — полное давление на выходе из устройства;
  • Pп (вх.) — полное давление на входе в устройство.

Для статического давления вентилятора формула отличается незначительно.

Ее записывают как Рст = Рст (вых.) – Pп (вх.), где:

  • Рст (вых.) — статическое давление на выходе из устройства;
  • Pп (вх.) — полное давление на входе в устройство.

Статический напор не отображает нужное количество энергии для ее передачи системе, а служит дополнительным параметром, по которому можно узнать полное давление. Последний показатель — основной критерий при выборе вентилятора: как домашнего, так и промышленного. Снижение полного напора отображает потерю энергии в системе.

Статическое давление в самом вентиляционном канале получают из разницы статического давления на входе и выходе из вентиляции: Рст = Pст 0 – Рст 1. Это второстепенный параметр.

Проектировщики подают параметры с учетом небольшого засорения или без такового: на изображении показано несоответствие статического давления одного и того же вентилятора в разных вентиляционных сетях

Правильный выбор вентилирующего устройства включает такие нюансы:

  • подсчет расхода воздуха в системе (м³/с);
  • подбор устройства на основе такого расчета;
  • определение скорости на выходе по выбранному вентилятору (м/с);
  • расчет Pп устройства;
  • измерение статического и динамического напора для сравнения с полным.

Для расчета места для замера напора ориентируются на гидравлический диаметр воздуховода. Его определяют формулой: D = 4F / П. F — это площадь сечения трубы, а П — ее периметр. Расстояние для определения места замера на входе и выходе измеряют количеством D.

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.

На практике вышеописанные условия встречаются редко, и тогда перед нужным местом устанавливают хонейкомб, который выпрямляет поток воздуха.

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:

  1. За вентилятором выбирают первое сечение и сканируют его зондом. По нескольким точкам измеряют средний полный напор и производительность. Последнюю потом сравнивают с производительностью на входе.
  2. Дальше выбирают дополнительное сечение — на ближайшем прямом участке после выхода из вентилирующего прибора. От начала такого фрагмента отмеряют 4—6 D, а если длина участка меньше, то выбирают сечение в самой отдаленной точке. Затем берут зонд и определяют производительность и средний полный напор.

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.

Особенности расчета напора

Измерение давления в воздушной среде усложняется из-за ее быстро меняющихся параметров. Манометры следует покупать электронные с функцией усреднения результатов, получаемых за единицу времени. Если напор резко скачет (пульсирует), пригодятся демпферы, которые сглаживают перепады.

Следует помнить такие закономерности:

  • полное давление — это сумма статического и динамического;
  • полный напор вентилятора должен равняться потерям давления в вентиляционной сети.

Измерить статическое давление на выходе не составит труда. Для этого используют трубку для статического напора: один конец вставляют в дифманометр, а другой направляют в сечение на выходе из вентилятора. По статическому напору вычисляют скорость потока на выходе из вентилирующего прибора.

Динамический напор тоже измеряют дифманометром. К его соединениям подключают трубки Пито — Прандтля. К одному контакту — трубку для полного напора, а к другому — для статического. Полученный результат будет равняться динамическому давлению.

Чтобы узнать потери давления в воздуховоде, можно проконтролировать динамику потока: как только вырастает скорость движения воздуха, повышается сопротивление вентиляционной сети. Напор теряется из-за этого сопротивления.

Анемометры и термоанемометры измеряют скорость потока в воздуховоде при значениях до 5 м/с или больше, анемометр следует выбирать по ГОСТ 6376—74

При росте скорости вентилятора статический напор падает, а динамический растет пропорционально квадрату увеличения расхода воздуха. Полное давление не изменится.

С правильно подобранным устройством динамический напор изменяется прямо пропорционально квадрату расхода, а статический — обратно пропорционально. В таком случае количество используемого воздуха и нагрузка электродвигателя если и будут расти, то несущественно.

Некоторые требования к электродвижку:

  • малый пусковой момент — по причине того, что расход мощности меняется в соответствии с изменением количества оборотов, подведенного к кубу;
  • большой запас;
  • работа на максимальной мощности для большей экономии.

Мощность вентилятора зависит от полного напора, а также от КПД и расхода воздуха. Последние два показателя коррелируют с пропускной способностью вентсистемы.

На стадии ее проектирования придется расставить приоритеты. Учесть затраты, потери полезного объема помещений, уровень шума.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор физических показателей, которые нужны для измерений:

Роль давления в вентиляционной сети:

Вентилятор — простая конструкция в виде колеса с лопастями. Одновременно это главная часть вентиляционной системы. Механический прибор влияет на напор в воздуховоде и определяет эффективность вентиляции.

Если хотите рассчитать давление вентилятора, разберитесь с такими величинами, как скорость, расход воздуха, мощность. Вы будете лучше понимать суть измерений. Главный показатель, полный напор измеряйте по описанных нами схемах.

Если у вас есть вопросы — задавайте их в форме под статьей. Пишите комментарии и обменивайтесь ценными знаниями с другими читателями. Возможно, у вас есть опыт в проектировании систем вентилирования – он будет полезен в чьей-то конкретной ситуации.

Источник: https://sovet-ingenera.com/vent/raschety/kak-opredelit-davlenie-ventilyatora.html

Виды давления

Полное давление определение

содержание   ..  1  2  3   ..

 

2.2 ВИДЫ ДАВЛЕНИЯ

2.2.1 Абсолютное давление. Абсолютное давление – это величина давления, измеренного относительно абсолютного вакуума.

2.2.2 Манометрическое давление. Манометрическое давление – это величина давления, измеренного таким образом, что действующее значение барометрического давления было принято в качестве нуля.

2.2.3 Дифференциальное давление. Дифференциальное давление – эторазница между любыми двумя значениями давления, которые замерены относительно общей величины (напр., разницы между двумя значениями абсолютного давления).

2.2.4 Статическое давление. Статическоедавление – это величина давления, измеренноготаким образом, что влияние скорости текущейсреды при проведении замера было полностьюустранено.

2.2.5 Полное давление (Давлениеторможения).

 Полное давление (Давление торможения) – это величина абсолютного или манометрического давления, которое бы могло быть замерено в тот момент, когда поток жидкости перешел в состояние покоя и его кинетическая энергия преобразовалась в рост энтальпии посредством изоэнтропического процесса, перехода от состояния текучей среды к состоянию торможения. Когда жидкая среда находится в стационарном состоянии, величины статического и полного давления равны.

2.2.6 Скоростное (Кинетическое) давление. Скоростное (Кинетическое) давление – это разница между полным и статическим давлением для одной и той же точки жидкости.

2.2.7 Полное давление на входе. Полное давление на входе – это величина абсолютного полного давления, в точке замера, которая располагается на входе (см. пункт 4.6.8). До тех пор, пока не указано иное, под полным давлением на входе в данной Методике подразумевается давление на входе в компрессор.

2.2.8 Статическое давление на входе. Статическое давление на входе – это величина абсолютного статического давления, в точке замера, которая располагается на входе (см. пункт 4.6.7).

2.2.9 Полное давление на выходе. Полное давление на выходе – это величина абсолютного полного давления, в точке замера, которая располагается на выходе (см. пункт 4.6.9). До тех пор, пока не указано иное, под полным давлением на выходе в данной Методике подразумевается давление на входе из компрессора.

2.2.1 Статическое давление на выходе. Статическое давление на выходе – это величина абсолютного статического давления, в точке замера, которая располагается на выходе (см. пункт 4.6.7).

2.3 ВИДЫ ТЕМПЕРАТУРЫ

2.3.1 Абсолютная температура. Абсолютная температура – это температура, отсчитываемая от абсолютного нуля. Она измеряется в градусах Рэнкина или Кельвина. Температура в градусах Рэнкина – это температура в градусах Фаренгейта плюс 459.67 градуса, в то время как температура в градусах Кельвина – это темпера в градусах Цельсия плюс 273.15 градуса.

2.3.2 Статическая температура. Статическая температура – это величина температуры, замеренная таким образом, что влияние скорости текущей среды при проведении измерений было полностью устранено.

2.3.3 Полная температура (Температура торможения).

 Полная температура (Температура торможения) – это величина температуры, которая бы была замерена в тот момент, когда поток жидкости перешел в состояние покоя и его кинетическая энергия преобразовалась в рост энтальпии посредством изоэнтропического процесса, перехода от состояния текучей среды к состоянию торможения. Когда жидкая среда находится в стационарном состоянии, величины статической и полной температуры равны.

2.3.4 Скоростная (Кинетическая) температура. Скоростная (Кинетическая) температура – это разница между полной и статической температурой для одной и той же точки замера.

2.3.5 Полная температура на входе. Полная температура на входе – это величина абсолютной полной температуры, в точке замера, которая располагается на входе (см. пункт 4.7.7). До тех пор, пока не указано иное, под полной температурой на входе в данной Методике подразумевается температура на входе в компрессор.

2.3.6Статическая температура на входе. Статическая температура на входе – это величина абсолютной статической температуры, в точке замера, которая располагается на входе.

2.3.7 Полная температура на выходе. Полная температура на выходе – это величина абсолютной полной температуры, в точке замера, которая располагается на выходе (см. пункт 4.7.8). До тех пор, пока не указано иное, под полной температурой на выходе в данной Методике подразумевается температура на выходе из компрессора.

2.3.8 Статическая температура на выходе. Статическая температура на выходе – это величина абсолютной статической температуры, в точке замера, которая располагается на выходе.

2.4 ПРОЧИЕ СВОЙСТВА ГАЗА (ЖИДКОСТИ)

2.4.1 Плотность. Плотность – это масса единицы объема газа. Плотность газа является термодинамической характеристикой и может быть определена при условиях, в которых величины полного давления и температуры известны.

2.4.2 Удельный объем. Удельный объем – это объем, занимаемый единицей массы газа. Удельный объем газа является термодинамической характеристикой и может быть определен при условиях, в которых величины полного давления и температуры известны.

2.4.3 Молекулярная масса. Молекулярная масса – это масса одной молекулы вещества относительно массы атома углерода -12 при 12.000.

2.4.4 Абсолютная вязкость. Под абсолютнойвязкостью понимают свойство любой жидкостиоказывать сопротивление сдвигающей силе (перемещению одной части жидкостиотносительно другой)

2.4.5 Кинематическая вязкость. Под кинематической вязкостью жидкости понимают отношение абсолютной вязкости к плотности жидкости.

2.4.6 Удельная теплоемкость при постоянном давлении. Удельная теплоемкость при постоянном давлении                              – это величина изменения энтальпии для нагревания при постоянном давлении.

 2.4.7 Удельная теплоемкость при постоянном объеме. Удельная теплоемкость при постоянномобъеме

                            – это величина изменения внутренней энергии для нагревания при постоянном объеме.

2.4.8 Отношение удельных теплоемкостей. Отношение удельных теплоемкостей, обозначаемое буквой k, равно cp/cv

2.4.9 Скорость акустической волны (скоростьзвука). Волна давления или акустическая волна с бесконечно малой амплитудой, которая описывается с помощью адиабатического и обратимого (изоэнтропического) процесса. Соответствующая скорость акустических волн в любой среде рассчитывается следующим образом:

2.4.10 Число Маха текучей среды. Число Маха текучей среды – это отношение скорости тела в текучей среде к скорости звука в этой среде.

2.5 ХАРАКТЕРИСТИКИ МАШИНЫ

2.5.1 Производительность. Производительность компрессора – это параметр расхода газа в единицу времени, которое определяется как количество газа, всасываемого из внешней среды, деленное на суммарную плотность на входе.

Для пневматической машины производительность определяется как расход воздуха через входное устройство, деленное на суммарную плотность на входе.

Для машин с параллельным потоком, данное определение необходимо применять к отдельным каскадам.

2.5.2 Коэффициент расхода. Коэффициент расхода – это безразмерный параметр, который рассчитывается как отношение массового расхода сжатой среды к произведению плотности на входе, частоты вращения и куба диаметра на концевой части лопатки, где массовый расход сжатой среды – это общий массовый расход среды через роторную часть.

2.5.3 Степень повышения давления. Степень повышения давления – это отношение абсолютного полного давления на выходе к абсолютному полному давлению на входе.

2.5.4 Прирост давления. Под приростом давления понимается отношение между полным давлением на выходе и полным давлением на входе.

2.5.5 Прирост температуры. Под приростом температуры понимается отношение между полной температурой на выходе и полной температурой на входе.

2.5.6 Объемный расход. Объемный расход, какон понимается в настоящей Методике, равен массовому расходу, деленному на суммарную плотность. Данный параметр используется для вычисления коэффициента объемного расхода.

2.5.7 Коэффициент объемного расхода. Под коэффициентом объемного расхода понимается отношение объемных расходов, замеренных в двух различных точках проточной части.

2.5.8 Коэффициент удельного объема. Под коэффициентом удельного объема понимается отношение удельного объема среды на входе к удельному объему среды на выходе.

2.5.9 Число Рейнольдса для агрегата.

 Число Рейнольдса для агрегата задается уравнениемRem = Ub/υ, где U – это скорость на внешнем диаметре концевой части лопатки первого рабочего колеса или диаметр на входной кромке роторных лопаток первой ступени, υ – это суммарная кинематическая вязкость газа на входе в компрессор, а            – характерный размер. Для центробежных компрессоров, значение параметра должно равняться ширине выходной части на внешнем диаметре лопаток рабочего колеса первой ступени. Для осевых компрессоров, значение параметра равняется длине хордызаконцовки лопатки ротора первой ступени. Данные переменные должны быть выражены в согласующихся между собой единицах измерения, чтобы в результате расчета получить безразмерную величину.

2.5.10 Число Маха агрегата.

 Число Маха агрегата определяется соотношением окружной скорости лопаток в точке, где диаметр по концевой кромке лопаток первого рабочего колеса является максимальным в случае центробежных машин или в точке максимального сечения входной кромки лопаток ротора первой ступени в случае машин с осевым потоком (Прим. перев. Осевых компрессоров) к скорости звука в заданном газе при полных входных условиях.

ПРИМЕЧАНИЕ: Не следует путать с Числом Маха для жидкой среды.

2.5.11 Ступень. В случае центробежных компрессоров, ступень представляет собой рабочее колесо и соответствующим элементам конструкции проточной части статора. Ступень осевого компрессора состоит из одного ряда рабочих лопаток, расположенных на диске или барабане, и одного ряда последующих направляющих лопаток, а также соответствующие конструкционные элементы проточной части.

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/05300_tehnika/014_00_00_ASME_PTC10_kompressori_i_pnevmomashini/002.htm

ПроГипертонию
Добавить комментарий