空力コンポーネント

ガイドベーン

革新的な統合冷却技術を特徴とする精密な空力ガイド。風洞、高度なHVACシステム、および産業用ダクト向けに業界をリードする流れ効率を提供します。

ガイドベーン

案内羽根の紹介

気流管理において、ダクトコーナーの設計は、換気およびHVACシステムや風洞の効率とパフォーマンスに重要な役割を果たします。ダクトワークでしばしば避けられないように、空気が急な曲がりを強制的に通過すると、水力抵抗が増加し、圧力損失と乱流の増大につながります。これは、気流を維持するためにより多くのエネルギーが必要になるためシステム効率を低下させるだけでなく、乱流によって加えられる不均一な圧力負荷を通じてダクトワークの構造的完全性にも影響を与えます。

ここで登場するのが、コーナーベーンまたはガイドベーンとも呼ばれる案内羽根です(図1)。コーナーの内側に設置された案内羽根は、最小限の抵抗で空気を曲がり角に導き、滑らかな半径の曲げが必要とする追加スペースなしで圧力損失と乱流を低減します。これにより、案内羽根はコンパクトなスペースで気流を効率的に管理するための理想的なソリューションとなります。

TunnelTech案内羽根コーナーセクションアセンブリ

図1. TunnelTech案内羽根コーナーセクションアセンブリ

一般的なHVACソリューションの代替としての高性能案内羽根セクション。

急激に湾曲したダクトの乱流、圧力損失、騒音を低減する従来の方法は、アール付きエルボです(図2および図4、ケース2)。アール付きエルボは、急な曲がりに特有の乱流、騒音、圧力損失を部分的に緩和しますが(図4、ケース1を参照)、それ自体の問題をもたらします。

曲げられたスプリッターベーンを備えた滑らかに湾曲した板金で作られた、いくつかの従来のHVACダクトの曲げを図2の左側に示します。これらは、DW144ダクトワーク規格に準拠するなど、HVACダクトワークで一般的に使用される典型的な標準バリエーションです。

このようなダクトコンポーネントは、土木工学、中小企業、およびエネルギーコストが重要な要素ではない低電力HVACシステムの小規模なアプリケーションにおいて一般的であり、費用対効果に優れています。しかし、この設計は、水力効率と省エネが不可欠な、発電、冶金、ターボ機械、熱交換器、廃熱回収、最新のグリーンおよび再生可能エネルギーなどの中規模および大規模な大容量アプリケーションの換気および冷却システムには適したソリューションではありません。

しかし、水力ネットワークのエネルギー消費を完全に最適化する必要があるたびに、カスタムの非標準ダクトを構築する必要はありません。同じ図2の右側には、エネルギー効率が高く、低騒音で低乱流であり、HVACシステムの業界標準を満たし、大規模で大電力の産業用アプリケーションにも使用できるTunnelTechの対角案内羽根コーナーセクションのバリエーションが示されています。対角案内羽根セクションを簡単に統合できる大規模施設の例を図3に示します。

DW144規格に準拠した板金スプリッターベーンを備えた従来の中規模HVAC用滑らかなエルボ(左)、および標準ダクト用の高性能TunnelTech対角案内羽根アセンブリ(右)

図2. DW144規格に準拠した板金スプリッターベーンを備えた従来の中規模HVAC用滑らかなエルボ(左)、および標準ダクト用の高性能TunnelTech対角案内羽根アセンブリ(右)。

風洞、発電、および産業用アプリケーション向けの大規模なTunnelTechダクト案内羽根コーナーセクション

図3. 風洞、発電、および産業用アプリケーション向けの大規模なTunnelTechダクト案内羽根コーナーセクション。

圧力損失、乱流、騒音を低減する案内羽根の設計

さまざまなコーナーセクションの設計を比較するために、圧力損失(ΔP)とCFDシミュレーションによるフローパターンを以下の図4に示します。デモンストレーションの例として、入口風速20 m/s、2×2 mの正方形ダクトを選択しました。20 m/sの速度が選ばれた理由は、インドアスカイダイビング用のプロフェッショナルグレードの垂直風洞は、通常、コーナーセクションの流速が10〜30 m/sのモードで大半の時間を稼働するためです。CFD計算は、1標準気圧、20 °C、湿度ゼロの条件下で、圧縮性気体および粗さ250 µmの断熱壁を使用して実行されました。ドメインあたり600万〜1000万セルのメッシュが使用されました。入口境界にはフラットな入口プロファイルと2%の乱流が適用されました。乱流はk-εモデルを使用してモデル化されました。

注:図4の図解は特定の例であり、動作原理を説明し、いくつかのタイプの案内羽根コーナーセクションを比較するためだけに提示されています。これらをすべてのユースケースの一般的な結果として受け取ることはできません。実際の換気システムやその他の水力ネットワークごとに、特定の水力パラメータ、ダクトのサイズと形状、粗さと構造上の不規則性、流れの不均一性、および正確な物理的ガス特性を、すべての計算ポイントで考慮する必要があります。特定のシステムのこのような計算については、当社までお問い合わせのうえご注文いただけます。

以下の設計ケースが示されています:

  1. 案内羽根のないコーナーセクション。
  2. 放射状に曲げられたスプリッターベーンを備えた、滑らかに湾曲したコーナーセクション(r = ダクト高さの½)。圧力損失は、スプリッターの数と形状にも依存します。この例では、最適に成形されたスプリッタープレートの最小数を示しています。
  3. シンプルな放射状に湾曲した薄いプレート(厚さ10〜20 mm)。
  4. 最も近い競合他社による、最適化されていない一般的な案内羽根。
  5. 最適化されたプロファイルを持つTunnelTech案内羽根(TTE-TV)。

少数のシンプルな曲げプレートスプリッターを持つ(または案内羽根が全くない)湾曲ダクトの最も重大な問題は、コーナーセクション出口での圧力と速度の分布です(図4、ケース2の出口断面図を参照)。各サブチャネルの外壁から内壁に向かって速度が増加し、不均一な流れ、激しい乱流、および騒音が発生します。回転半径が小さいほど、流れの剥離、圧力および速度場の歪み、騒音の増加、および圧力損失の増大のリスクが高まります。

これらの問題を克服する唯一の方法は、コーナーセクションの曲率半径を大きくし、スプリッターベーンの数を増やすことです。しかし、これにより2つ目の問題が生じます。それは、そのような曲げを収容するために必要な追加スペースと、ダクト断面に合わせた複数の湾曲スプリッターの材料コストです。大規模なダクトシステムでは、滑らかな半径の曲げは不当に大きな構造につながる可能性があり、特にスペースが限られている場合、このアプローチは多くの場合非実用的になります。必要な追加スペースは、以下の図4、ケース2の破線で示されています。各コーナーの高さと幅は、ダクトサイズの少なくとも½増加させる必要があります。循環式風洞の場合、これは建物の寸法を各方向に数メートル拡大することを意味し、ダクト工事のコストと設備投資を押し上げます。さらに、各スプリッターにはダクト壁自体と同じくらいのコストがかかります。

ダクトワークのコーナーセクション – 設計とパフォーマンスの比較

図4. ダクトワークのコーナーセクション – 設計とパフォーマンスの比較

風洞および産業用換気における最適なソリューションは、図4のケース3〜5に示すような、翼型プロファイルを持つ案内羽根の対角カスケードです。

上記のすべてのCFD画像は、インドアスカイダイビングや低速亜音速風洞に最も関連するケースとして、風速20 m/s、2×2 mの入口を持つダクトのコーナーセクションを例として示しています。

図4のケース3は、薄く曲げられた板金で作られたシンプルな羽根を持つコーナーセクションを示しています。図4のケース4は、TunnelTechの最も近い競合他社が提供する最高の案内羽根を示しています。どちらも翼弦長が短く、最適化されていない翼型形状であるため、セクション出口での残留流の不均一性、高い空気抵抗、およびダクト騒音の増加が見られます。シンプルな曲げ板金で作られた薄い羽根は、低風速であっても許容騒音レベルを超えることが多く、翼弦長と厚さの比が低い厚くて短いプロファイルは表面積も小さくなるため、冷却内蔵案内羽根を熱伝達に使用する場合の欠点となります。

図4のケース5の下部は、高性能なTunnelTech案内羽根(ご注文の際は部品番号TTE-TV-90をご参照ください)を取り付けたダクトコーナーを示しています。断面図が示すように、適切にプロファイルされた羽根を使用すると流れがより均一になり、圧力損失と乱流が低減されます。

長い翼弦長の羽根を取り付けたTunnelTechのコーナーセクションでは、出口の圧力/速度プロファイルも他のケースよりはるかに優れています。その結果、プロのスカイダイバーやその他のお客様からの数多くのレビューに反映されているように、TunnelTechの比類のない空気力学的品質が実現されています。

翼弦長や冷却オプションを含む上記のすべてのデータは、表1にもまとめられています。

表1. 図4のケース1〜5の比較パラメータ。
ケース / 羽根のタイプΔP (Pa) (*)ξ (*)翼弦長 (mm)冷却
1. 羽根なし、急な曲がり1140.47なし
2. 滑らかに湾曲したコーナーセクション410.17> 2000なし
3. シンプルな放射状に湾曲した薄いプレート800.33250–500なし
4. 最も近い競合他社の案内羽根880.37280あり
5. TunnelTechの最適化された案内羽根570.24500あり

同一のジオメトリと初期条件で計算された、最大100 m/sの速度範囲におけるTunnelTechおよび競合他社の羽根を備えたダクトコーナーセクションの水力損失係数を図5に示します。

ダクト長に沿った水力損失、局所抵抗、および総水力損失係数の詳細については、以下で説明します。

TunnelTechと競合他社のコーナーセクションの比較:同一のジオメトリと初期計算条件でのダルシー・ワイスバッハ水力損失係数。

図5. TunnelTechと競合他社のコーナーセクションの比較:同一のジオメトリと初期計算条件でのダルシー・ワイスバッハ水力損失係数。

信頼性の高い水力および構造安全性計算のための乱流の緩和

TunnelTech案内羽根コーナーセクション:20 m/sでの乱流スケール(m)

図6. TunnelTech案内羽根コーナーセクション:20 m/sでの乱流スケール(m)

滑らかで予測可能な圧力/速度プロファイルは、実験用風洞、インドアスカイダイビング施設、大電力設備など、高い乱流や流れの剥離が許容されないアプリケーションで特に重要です。これらの寄生効果は、流れの剥離や大規模な乱流によって引き起こされる圧力脈動とともに、音響的に誘発される振動を排除しなければならない設備や、ダクトの構造的安定性の理由から静圧の偏差が許されない設備でも許容されません。さらに、乱流は一般的な騒音源であり、システム全体のパフォーマンスとエンドユーザーの快適性をさらに低下させます。

また、整流器、ハニカム、乱流スクリーン、またはその他の流動調整デバイスを使用しない限り、流れの不規則性は下流に向かって成長し、激しくなる傾向があることにも留意する必要があります[1-3]。正確なガス力学解析には、水力ネットワークの前の要素によって生成された実際の入口圧力/速度プロファイルを使用して、連続する各ダクト要素の抵抗を計算する必要があります。長い水力ネットワークの場合、その巨大なサイズのため、システム全体のCFDシミュレーションを実行することは不可能なことがよくあります。そのような場合、無次元流動数と幾何学的基準に基づく近似的な半経験的計算[4]、またはそのような方法に基づくソフトウェアが使用されます。同様に、ダクトの構造的安定性のFEAモデリングは、通常、ダクト壁に定常的な静圧場を適用して実行されます。したがって、下流で発生する深刻な流れの不規則性は、耐荷重構造の安全性が重要となる解析に誤差をもたらす可能性もあります。

近似法は通常、水力ネットワーク要素の入口での速度プロファイルの歪みを扱いません。せいぜい、プロファイルが十分に発達しているか、まだ発達していない(均一である)か、および境界層パラメータを考慮する程度です。風洞や産業用換気システムでは、流れが曲がるたびに不均一性や強い旋回流が発生する可能性があり、これが長いネットワークの水力抵抗計算に不確実性をもたらします。したがって、可能な限り、速度プロファイルの大きな不規則性は避けるべきです。

図6と上記の結果は、TunnelTech案内羽根を備えたコーナーセクションが追加の流動擾乱を生み出さないだけでなく、セクション下流の旋回流や不均一性を減衰させるためにも使用できることを示しています。したがって、TunnelTechの羽根を備えた案内羽根コーナーセクションは、軸流ファン、ダクトディフューザー、熱交換器、テストセクション、ダクトの分岐や分岐点、またはその他の乱流発生要素の下流に設置された場合、効果的な整流器としても機能します。

局所抵抗係数

コーナーセクションの局所抵抗は、よく知られているダルシー・ワイスバッハの式を使用して計算できます:

ΔP = ξ · ρ · v² / 2

ここで:

  • ΔP – 総圧力損失(圧力降下)(Pa);
  • ξ – 局所抵抗(ダルシー・ワイスバッハ)係数;
  • ρ – 流体密度(kg/m³);
  • V – 入口断面での流体速度(m/s)。

ダクトのエネルギー効率を決定するこれらのパラメータは、案内羽根の設計に強く依存します。

[4]によると、複雑な水力要素の総抵抗は、その長さに沿った摩擦抵抗 ξL と局所抵抗 ξ0 の和として表すことができます:

ξSUM = ξL + ξ0

直管ダクトの場合、長さ抵抗は長さに比例し、水力直径に反比例します。これは以下の式で表されます:

ξL = (L / D) · f

ここで、fダルシー摩擦係数です。

単純な形状のダクト(円形、正方形、六角形など)の場合、fはレイノルズ数のみの非線形関数として表すことができます。詳細は[4]の第2章またはhttps://en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equationをご参照ください。

滑らかな壁面、入口での十分に発達した速度プロファイル、および乱流状態(レイノルズ数 Re > 4×103)を持つ単純な円形パイプ(円形ダクト)の摩擦係数fは、以下の式から計算できます:

f = 1 / (1.81 · lg(Re) 1.64)²

実際のダクトでは、壁面の粗さも考慮する必要があります。

以下の図7は、[5-8]でニクラーゼによって最初に発表された、さまざまな相対壁面粗さ値に対するレイノルズ数Reダルシー摩擦係数のプロットを示しています。このグラフは、ムーディー線図[9]またはコールブルック・ホワイトの式[10-11]としても知られています。滑らかなパイプに関するより最近の研究は[12]に記載されています。

この図は、異なる粗さ値を持つ円形パイプの複雑な依存関係f(Re)を示しています。正方形やその他の非円形ダクトの場合、図はさらに複雑になります。したがって、流動状態(レイノルズ数)、ダクト形状、および相対的な壁面粗さをすべて考慮する必要があります。

さまざまな相対粗さ値に対するレイノルズ数Reに対してプロットされたダルシー・ワイスバッハ摩擦係数fDを示すムーディー(別名ニクラーゼ)線図

図7. さまざまな相対粗さ値に対するレイノルズ数Reに対してプロットされたダルシー・ワイスバッハ摩擦係数fDを示すムーディー(別名ニクラーゼ)線図 – オリジナル図:S. BeckおよびR. Collins(シェフィールド大学)、CC BY-SA 4.0の下で共有、wikimedia.org

実際の粗いダクトの場合でも、総抵抗を長さ抵抗と局所抵抗の和 ξSUM = ξL + ξ0 として表すことが可能です。

抵抗をこの和に分割することで、ダクトパラメータの検討が簡素化されます。なぜなら、局所抵抗 ξ0 は、より小さな計算ドメインでの問題の周期的定式化や、2D定式化など、簡素化された要素ジオメトリに対して計算できるためです。図4に示す例の計算ドメインのサイズに注目してください。セクションは高さ3 m、長さ18 mであり、適切なグリッド収束は1000万メッシュ要素を超えて初めて始まります。同じケースの周期的または2D定式化では、メッシュ要素の数を1桁減らすことができ、ΔP(v)曲線の各速度ポイントの簡素化された計算は、数時間ではなく数分または数秒で完了します。

したがって、抵抗を2つのコンポーネントに分割することで、計算を大幅に簡素化できます。局所抵抗 ξ0 が迅速に決定され、その後長さ抵抗 ξL が加算されます。後者は、公開されている表から、または無次元数とダクトジオメトリパラメータに基づく近似式によって迅速に推定できます。流れの方向が急激に変化する水力およびダクトネットワーク要素(角度付きエルボ、滑らかな曲げ、案内羽根の有無にかかわらないさまざまな角度の曲げ)については、包括的なHandbook of Hydraulic Resistance [4]の第6-1章および第6-2章に同様のアプローチと方法が示されています。

技術仕様

精密なエンジニアリングと性能計算のための包括的な技術データ。

一般
翼弦長500 mm
翼弦対間隔比≥3:1
転向角90° (カスタム可能)
メートルあたりの重量14.53 kg/m
材質陽極酸化アルミニウム
表面処理陽極酸化処理(アルマイト)
冷却チャンネル6
利用可能な長さ500 - 10,000 mm

統合冷却技術

トンネル設計に革命をもたらす当社のガイドベーンは、統合された内部冷却チャンネルを特徴としており、気流の質を損なうことなく優れた熱交換効率を提供します。

  • 数百キロワットから数十メガワットまで拡張可能な大規模な放熱能力。
  • 気流の乱流や流れの質に悪影響を与えることなく、効率的な熱管理を実現。
  • 最大の熱効率を実現するために、ベーンごとに6つの統合された内部冷却チャンネルで設計されています。
  • 標準的な産業用水冷インフラとのシームレスな統合
統合冷却技術

製品のハイライト

TunnelTechの気流案内羽根(製品 TTE-TV)はこの技術の最前線にあり、気流管理において比類のない効率を提供します。当社の製品は、インドアスカイダイビング施設や風洞からHVACおよび換気システムまで、幅広いアプリケーション向けに設計されており、最先端の空気力学的設計とエネルギー効率を体現しています。

TunnelTech案内羽根フランジ

ダクトにおける案内羽根セクションのパフォーマンス

TunnelTechの高性能案内羽根は、電力および空気力学的効率の業界標準を打ち立てています。当社の省エネ案内羽根は、空気力学的損失を最小限に抑えるように設計されており、スムーズな気流を確保し、消費電力を削減します。

TunnelTechの案内羽根は、ダクトにおいて優れた局所抵抗特性を持っています。前述のようにダルシー・ワイスバッハの式で計算された抵抗パラメータは、以下の図(図8を参照)および案内羽根データシートに示されています。

一般に、ダクトサイズが不明な場合、長さに沿った追加の壁面摩擦、粗さ、またはその他の局所パラメータを考慮せずに、周期的な横方向境界条件を持つ理想化された要素の値が示されます。図8は、無限の周期的カスケードの近似として、周期的な境界条件を持つ15枚の羽根のスタックに対して計算された、TunnelTech羽根を備えた理想化されたコーナー要素の値を示しています。

図8. TunnelTech案内羽根:局所抵抗係数と対応する圧力損失。

HVACまたはその他の水力システムが、流路に沿って流れの断面積が一般的に変化しないダクトで構成されている場合、近似計算のために単位長さあたりの抵抗を推定すると便利です(もちろん、これは全速度範囲にわたって推定する必要があります):

KL = ξL / L = f / Dh

ここで、Dhはダクトの水力直径です。KLの値は、前述のように参考書から簡単に決定できます。これに長さを掛け、データシートから取得した、または独自に計算した局所抵抗値 ξ0 を加算することで、システム内の総圧力損失を迅速に推定できます。

ξSUM = KL · L + ξ0

図4の図解例(計算に使用されたガスパラメータと粗さを持つ2×2 mの正方形ダクト)では、単位長さあたりの抵抗は KL = ξL / L ~ 2.1 Pa のオーダーです。この値は、曲げ、羽根、またはその他の内部機器のない単純な正方形ダクトに適用されます。空気がダクトに沿って移動する全21 mにわたって、これは約44 Paの圧力損失をもたらします。図8の値(案内羽根データシートの表A.2.1から取得した20 m/sで11 Pa)を加算すると、案内羽根を備えた実際の2×2 mダクトセクションの総抵抗は55 Paになります。この値は、図4のケース5に示されている値とよく一致しています。

CFDを使用せずに任意の形状のダクトの抵抗を計算するための近似法の詳細については、[4]および同様の文献を参照してください。

注:図4の例は、案内羽根がどのように機能するかを示す特別なケースにすぎず、任意のダクトを評価するために使用することはできません。図8はより広く適用されますが、お客様のダクトの特定のパラメータを依然として考慮する必要があります。各システムには詳細な分析が必要であり、TunnelTechにご注文いただけます。ダクトの水力抵抗の正確な計算、および換気または風洞設備のエネルギー消費の専門的な評価については、当社までお問い合わせください

当社のサービスおよび研究開発に関する追加情報は、テクノロジーページおよびサービスセクションでご覧いただけます。

産業用冷暖房向け案内羽根

産業用ダクトの案内羽根の中でもユニークな当社の製品は、高流量で冷却材を循環させることができ、空気がダクトを通過する際に効率的に冷却または加熱することができます。これにより、屋内気候制御ベーンや低抵抗のダクト内熱交換器など、熱調整における新たな可能性が開かれ、お客様の気流ニーズに対する多目的なソリューションを提供します。

外部空気と羽根の冷却材間の対数平均温度差(ΔTLMTD)1ケルビンあたり、案内羽根の長さ1メートルあたりの熱流束(ワット)を定量化するHTCL(線形メートルあたりの熱伝達係数)法を使用して評価された当社の案内羽根は、さまざまな気流条件下で効果的な熱伝達を行うように設計されており、安定したパフォーマンスと温度調整を保証します。

水冷式案内羽根の熱伝達係数パラメータを、乾燥空気と湿潤空気の両方について図9に示します。ここで、ΔP [kPa] は入口と出口の羽根ポート(図10の青と赤)間の水圧差です。

図10. 案内羽根の冷却チャネル

図9. HTCL係数。入口と出口の冷却材チャネルポート間の異なる冷却材(水)圧力差における、乾燥空気(RH = 0%)と湿潤空気(30 °CでRH = 90%)。

廃熱回収用案内羽根

熱交換チャネルが統合された冷却内蔵案内羽根は、さまざまなアプリケーションにわたる廃熱回収のための多目的なソリューションを提供します。熱交換システムに統合されたこれらの羽根は、失われるはずだった余分な熱エネルギーを捕捉し、それを熱回収システムに伝達することで、システム全体の効率を大幅に向上させます。

実際には、この技術は多くの分野で使用できます。たとえば産業プロセスでは、冷却内蔵案内羽根が排気ガスから廃熱を回収し、それを使用して流入する流体や空気を予熱することで、エネルギー消費を削減できます。HVACシステムでは、排気と給気の気流間で熱を伝達する熱回収換気装置(HRV)や全熱交換器(ERV)などのデバイスに同じ原理が適用されます。これにより、流入する空気を加熱または冷却するために必要なエネルギーが最小限に抑えられ、大幅な省エネにつながります。

冷却内蔵案内羽根は、発電および再生可能エネルギーシステムに統合することもできます。たとえば、熱電併給(CHP)プラントでは、発電からの廃熱が回収されて暖房に使用され、システム全体の効率が向上します。地熱エネルギーシステムでは、これらの羽根が地中から抽出された熱エネルギーの管理に役立ち、熱伝達プロセスを最適化します。

グリーンおよび再生可能エネルギーの取り組みにおいて、廃熱回収は二酸化炭素排出量を削減し、エネルギーシステムの持続可能性を向上させる上で重要な役割を果たします。このアプローチはリーン生産方式の原則に沿っており、効果的な熱管理を通じて資源効率を向上させ、運用コストを削減します。さらに、ESGプロジェクトにおいてこのような技術を採用することは、より広範な持続可能性の目標に沿って、環境への影響を最小限に抑え、資源の使用を最適化するというコミットメントを示しています。

熱回収 – 関連プロジェクト

TunnelTechは、冷却内蔵案内羽根を使用した廃熱回収用に設計された熱交換およびHVACプロジェクトの提供において豊富な経験を持っています。これらの羽根を、失われるはずだった熱エネルギーを捕捉して再利用するように設計された熱交換システムに統合することで、TunnelTechは幅広い産業および商業プロセスからより効果的に廃熱を回収することを可能にします。これにより、エネルギー効率が向上するだけでなく、エネルギー消費と運用コストが削減され、持続可能性の目標がサポートされます。

アプリケーション

当社の案内羽根は、幅広い業界とアプリケーションで活用されています。

HVACシステム

商業ビルダクトワークの最適化、エネルギー効率の向上、運用コストの削減。空気品質と温度の効率的な制御による健康と安全性の向上。
住宅施設最適な空気品質と気流による快適な居住環境。健康と安全性の向上。
データセンター熱管理用案内羽根が、サーバーのパフォーマンスと寿命に必要な重要な温湿度レベルを維持します。

土木・建築換気システム

病院および医療施設静音設計の案内羽根が、患者とスタッフを守る重要な空気品質管理を提供します。空気品質と温度の効率的な制御により、健康と安全性を向上させます。
教育機関空気循環の改善による、より良い学習環境の実現

環境制御

エレクトロニクス、バイオテク、フードテク、その他のハイテク施設 / クリーンルームハイテクかつ要求の厳しい生産現場向けの温湿度制御。空調用案内羽根が、製造および研究における厳格な気流基準を維持します。
スポーツアリーナアスリートと観客の双方に快適性と安全性を提供

産業および特殊アプリケーション

トンネルの建設と保守トンネル環境における作業員の空気品質と安全性の向上。
産業施設ダクトワークの最適化、エネルギー効率の向上、持続可能な開発、運用コストの削減。
鋳造所およびヘビーデューティー施設エネルギー効率の向上、運用コストの削減、廃熱回収、脱炭素化およびESG、ヘビーデューティーHVACダクト、熱管理。
船舶工学乗組員の快適性と機器の信頼性を高める、船舶および潜水艦の換気改善。
鉱業および地下建設鉱山やその他の地下構造物に不可欠な換気を提供し、危険な状況のリスクを低減。

これらの各アプリケーションは、効率的な気流管理において飛躍的な進歩をもたらすTunnelTechの案内羽根の高度な設計と機能から大きな恩恵を受けています。TunnelTechの低抵抗案内羽根を選択することで、お客様はシステムのパフォーマンス目標を達成するだけでなく、それを上回る結果を期待できます。同時に、

  • 消費電力*を最大30%削減
  • 騒音*を60%低減(従来のダクトとの比較)。

* TT45 PRO風洞ジオメトリでの実験結果。

お客様の特定のニーズに合わせた案内羽根のカスタマイズに関するお問い合わせや詳細については、当社のチームまでご連絡ください。最適な気流管理を実現するパートナーとして、TunnelTechをぜひご活用ください。

設置とメンテナンス

設置ガイド
設置ガイド
  • 寸法と仕様

    設置前にダクトの寸法と案内羽根の仕様を確認してください

  • 取り付けオプション

    クランプオン、ボルトオン、および溶接の構成で利用可能

  • 荷役

    安全な輸送と配置のために、荷役ガイドラインに従ってください

  • ステップバイステップの設置

    各製品の納品時に詳細な設置手順書が提供されます

メンテナンスのヒント
メンテナンスの詳細
  • 検査スケジュール

    羽根の配置と構造的完全性を確認するための定期的な目視検査

  • 清掃手順

    羽根表面のほこりやゴミの蓄積を取り除くための定期的な清掃

  • 摩耗と劣化の監視

    腐食、浸食、または機械的損傷の兆候を監視します

  • トラブルシューティングガイド

    振動、騒音、気流効率の低下などの一般的な問題に対処します

ドキュメント

TTE-TSA製品データシート

TunnelTechの風洞コーナーセクションアセンブリおよび案内羽根のパラメータに関する技術情報は、TTE-TSAおよびTTE-TV製品を網羅する包括的なデータシートでご覧いただけます。このドキュメントには、設計オプション、水平および垂直の90度コーナーセクションの局所抵抗、冷却内蔵案内羽根の水力および熱伝達パラメータが含まれています。

TTE-TSAデータシートのダウンロード (PDF)

参考文献および関連出版物

風洞、産業用ダクトワーク、HVACダクト、気流管理機器、ファン整流器などの案内羽根の設計と最適化に関する追加情報は、以下のリンクでご覧いただけます:

  1. Baals, D.D., and W.R. Corliss. Wind Tunnels of NASA. NASA; SP-440. Scientific and Technical Information Branch, National Aeronautics and Space Administration, 1981. books.google.rs
  2. Barlow, J.B., W.H. Rae, and A. Pope. Low-Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1999. books.google.rs
  3. Pope, A., and K.L. Goin. High Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1965. books.google.rs
  4. Idelchik, I. E. “Handbook of Hydraulic Resistance, Revised and Augmented.” Begell House, 2008. begellhouse.com
  5. Nikuradse, J. 1933. Strömungsgesetz in rauhen Rohren, VDI Forschungshefte 361. (English translation: Laws of flow in rough pipes). Technical report, NACA Technical Memorandum 1292. National Advisory Commission for Aeronautics (1950), Washington, DC. ntrs.nasa.gov
  6. Nikuradse, J. (1931), Strömungswiderstand in rauhen Rohren. Z. angew. Math. Mech., 11: 409-411. doi.org/10.1002/zamm.19310110603
  7. Nikuradse, J. 1932. Laws of turbulent flow in smooth pipes (English translation). NASA TT F-10: 359 (1966).
  8. Nikuradse, J. 1930. Widerstandsgesetz und Geschwindigkeitsverteilung von turbulenten Wasserströmung in glatten und rauhen Rohren, Proc. 3rd Int. Cong. Appl. Mech., Stockholm, 239-248.
  9. Moody, L. F. 1944. Friction factors for pipe flow. Trans. ASME, 66, 671–684. doi.org/10.1115/1.4018140
  10. Colebrook, C. (1939). Turbulent Flow in Pipes, with Particular Reference to the Transition Region between the Smooth and Rough Pipe Laws. Journal of the Institution of Civil Engineers, Volume 11 Issue 4, February 1939, pp. 133-156. doi.org/10.1680/ijoti.1939.13150
  11. Colebrook, C. F. (February 1939). “Turbulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between smooth and rough pipe laws”. Journal of the Institution of Civil Engineers. London. Volume 12 Issue 8, October 1939, pp. 393-422. doi:10.1680/ijoti.1939.14509.
  12. McKeon, Beverley J., Chris J. Swanson, Mark V. Zagarola, Russell James Donnelly, and Alexander J. Smits. “Friction Factors for Smooth Pipe Flow.” Journal of Fluid Mechanics 511 (2004): 41–44. doi.org/10.1017/S0022112004009796
  13. Mehta R.D., Bradshaw P. Design rules for small low speed wind tunnels. The Aeronautical Journal. 1979;83(827):443-453. doi.org/10.1017/S0001924000031985
  14. Cattafesta, Louis, Chris Bahr, and Jose Mathew. “Fundamentals of Wind-Tunnel Design.” In Encyclopedia of Aerospace Engineering. John Wiley & Sons, Ltd, 2010. doi.org/10.1002/9780470686652.eae532
  15. Hurtado, J.P.; Villegas, B.; Pérez, S.; Acuña, E. Optimization Study of Guide Vanes for the Intake Fan-Duct Connection Using CFD. Processes 2021, 9, 1555. doi.org/10.3390/pr9091555 mdpi.com
  16. Gelder, T.F., Moore, R.D., Sanz, J.M. and McFarland, E.R. Wind tunnel turning vanes of modern design. 24th Aerospace Science Meeting. NASA Technical Memorandum, AIAA Paper 86-0044. Reno, Nevada, January 1986. semanticscholar.org
  17. Schirf, Collin. “Optimization of Expanding Turning Vanes by Bezier Curve Parameterization,” Master Dissertation, University of Maryland, 2019. doi.org/10.13016/5x1x-gxhz
  18. Almeida, Odenir De, Frederico Carnevalli De Miranda, Olivio Ferreira Neto, and Fernanda Guimarães Saad. “Low Subsonic Wind Tunnel – Design and Construction.” Journal of Aerospace Technology and Management 10 (February 26, 2018). doi.org/10.5028/jatm.v10.716
  19. Modi, P. P., and S. Jayanti. “Pressure Losses and Flow Maldistribution in Ducts with Sharp Bends.” Chemical Engineering Research and Design 82, no. 3 (2004): 321–31. doi.org/10.1205/026387604322870435
  20. Kotb, N. A. E., M. R. Mokhtarzadeh-Dehghan, and A. J. Ward-Smith. “A Numerical Study of Laminar and Turbulent Flows in a Two-dimensional Bend with or without a Guide Vane.” International Journal for Numerical Methods in Engineering 26, no. 1 (January 1988): 245–62. doi.org/10.1002/nme.1620260117
  21. Sahlin, A.; Johansson, A.V. Design of guide vanes for minimizing the pressure loss in sharp bends. Fluids A Fluid Dyn. 1991, 3, 1934–1940.
  22. Crawford, N.M.; Cunningham, G.Y. Prediction of Pressure Drop for Turbulent Fluid Flow in 90° Bends. Sage: London, UK, 2003; pp. 153–155.
  23. Kumar, S.; Nandi, N. Change in Flow Separation and Velocity Distribution Due to Effect of Guide Vane Installed in a 90° Pipe Bend. Mech. Eng. 2017, 21, 353–361.

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