افت فشار هود

افت فشار هود

افت فشار هود  زمانی اتفاق می افتد که جریان هوا وارد کانال هود شود و مقدار آن بستگی به پیچیدگی و ساختمان هود دارد. هود ساده معمولا دارای ضریب افت فشار است که به صورت زیر تعریف می شود.

CL: ضریب افت، بستگی به نوع و هندسه هود دارد. بدون بعد

Pv: ρV²/2، فشار دینامیکی درون کانال،( زمانی که  زمانی ρ هوا باشد (P_a واحدش Kg/m³

Ps,h: فشار استاتیکی درون کانال در اثر افزایش سرعت فشار و افت هود. Pa

ضریب افت C_L متفاوت از ضریب افت در ورودی هود است. ضریب افت در ورودی کانال مرتبط با افت فشار مجرای کانال بوده و با Co نشان می دهند. طبق معادله برنولی کل فشار هود تقریبا صفر است، در نتیجه فشار استاتیکی برابر با منفی فشار دینامیکی می شود.

Ps = –Pv

فشار استاتیکی هود برابر است با فشار استاتیکی به علاوه افت هود، که با فشار دینامیکی بیان می شود.

Ps,h = Pv + C_oPv = (1 + Co)Pv

شکل1. ضریب افت فشار در ورودی هود Co

و اختلاف فشار کل برابر است با:

Pt = Ps,h – Pv = CoPv

ضریب Co برای شکل های مختلف هود در شکل 1 نشان داده شده. برای هود های مخروطی زاویه بهینه ورودی برای به حداقل رساندن افت در ورودی  45 درجه در نظر گرفته می شود، که این ممکن است در عمل به دلیلی طول زیاد غیرعملی باشد. زاویه 90 درجه با ضریب متناظر 0.25 برای بسیاری هود های مخروطی مناسب می باشد.

به مثال زیر توجه کنید:

یک هود بسته نشسته مطابق شکل زیر با ابعاد 0.45 در1.2 متر روی صفحه ای متصل شده. دبی هوای مورد نیاز 0.74 m³/s  و قطر کانال  230 mm می باشد. با این ابعاد در شکل 3 سرعت کانال 17.6 m/s به دست می آید. هود طوری طراحی شده که بیشترین زاویه آن 90 درجه باشد. فشار مکش را به دست آورید. چگالی هوا را برای 22°C فرض کنید.

حل: با توجه به شکل 1 با زاویه 90 درجه ضریب افت در ورودی 0.25 خوانده می شود در نتیجه فشار دینامیکی کانال برابر می شود با:

هود های مرکب

افت در هودهای مرکب و چند شیاره با پلنوم  به طرز متفاوتی محاسبه می شود(شکل4). توزیع هوا در شیارها روی راندمان جذب تاثیری نمی گذارد. سرعت عبور از شیارها تقریبا باید 10 m/s باشد تا کمترین میزان انرژی و هزینه تلف شود. سرعت هوا در پلنوم ها 50% شیارها می باشد. افت زمانی اتفاق می افتد که هوا از درون شیار عبور می کند و وارد کانال می شود. از انجایی که سرعت و فشار دینامیکی هم در شیار، هم در ورود به کانال متفاوت است در نتیجه مکش هود تحت اثر هر دوی این پارامترهاست یعنی:

Ps,h = Pv + (CoPv)s + (CoPv)d

اندیس  s مربوط به شیار و اندیس d مربوط ورودی کانال است.

به مثال زیر توجه کنید:

یک هود سه شیاره با ابعاد 25×100 mm وجود دارد. در بالای پلنوم با زاویه 90 درجه به کانال با قطر 250mm متصل می شود. دبی هوای لازم برای این هود 0.78 m3/s است. مکش هود را تععین کنید. چگالی هوا را در 22°C فرض کنید.

حل: Vs سرعت شیار برابر است با 

که این مقدار به حداقل سرعت شیار 10m/s نزدیک است. با این سرعت فشار دینامیکی شیار را محاسبه می کنیم.

حال نوبت به کانال می رسد

با این سرعت، فشار دینامیکی کانال را محاسبه می کنیم.

برای کانال با زاویه 90ضریب افت در ورودی 0.25 و برای شیار با توجه به شکل 1 ،1.78 می شود. از آنجایی که فشار دینامیکی کانال بزرگتر است آن را در فرمول وارد می کنیم.

منابع و پیوندها

لغات و اصطلاحات