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

気流管理の分野において、ダクトコーナーの設計は、換気、HVACシステム、および風洞の効率と機能において重要な役割を果たします。ダクトワークでしばしば要求されるように、空気が急な方向転換を強いられると、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を要求することでシステムの効率を損なうだけでなく、乱流によって不均一な圧力がかかるため、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、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の出番となります(図1)。コーナー内に設置するように設計されたダクトコーナーベーンは、空気が最小限の抵抗で曲がり角を通過できるようにし、滑らかな半径の曲げが要求する追加スペースを必要とせずに、圧力損失を効果的に減らし、乱流を緩和します。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。

Tunnel Tech案内羽根コーナーセクションアセンブリ

図1. Tunnel Tech案内羽根コーナーセクションアセンブリ

一般的なHVACソリューションに匹敵する高性能ガイドベーンセクション。

急激に湾曲したダクトにおける乱流の増加、圧力損失、および騒音という前述の有害な現象を克服するための従来の解決策は、放射状のダクトエルボを設計することです(図2および図4、ケース2)。これらのエルボは、乱流、騒音、および圧力損失(図4、ケース1に見られるような急な曲がりで一般的)の緩和にはある程度効果的ですが、独自の問題を抱えています。

曲げられた整流板を備えた滑らかに湾曲した板金で作られたターンを持つ、いくつかの従来の換気ダクトワークを図2の左側に示します。この図は、DW144ダクトワーク規格に準拠するなど、HVACダクトで一般的に使用される標準バリアントのいくつかの例を表しています。

このようなダクトソリューションは、エネルギーコストが重要な要素ではない、土木工学、中小企業、および低電力HVACシステムの小規模な用途では一般的であり、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である、中規模および大規模の換気および冷却システム、大容量発電、冶金、ターボ機械、熱交換器、廃熱回収、および最新のグリーンおよび再生可能エネルギー用途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璧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、Tunnel Techの対角ガイドベーンセクションのバリアントが示されています。これは、HVACシステムの業界標準を満たしながら、エネルギー効率が高く、低騒音、低乱流であり、大規模および大電力の産業用ユースケースにも使用できます。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。

板金製の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、DW144規格(左)、および標準エアダクト用の高性能Tunnel Tech案内羽根対角アセンブリ(右)

図2. 板金製の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、DW144規格(左)、および標準エアダクト用の高性能Tunnel Tech案内羽根対角アセンブリ(右)。

風洞、発電、および産業用途向けの大規模なTunnel Techエアダクトコーナーセクション

図3. 風洞、発電、および産業用途向けの大規模なTunnel Techエアダクトコーナーセクション。

圧力降下、乱流、および騒音低減のための案内羽根設計

さまざまなコーナー設計の比較として、圧力降下(ΔP)とCFDシミュレーションによる流れの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。通常、屋内スカイダイビング用のプロ仕様の垂直風洞は、回転セクションの流速が10〜30 m/sの間で変動するモードで稼働することが多いため、デモンストレーション目的で20 m/sの速度範囲を選択しました。CFD計算は、1標準気圧、20℃、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モデルを使用して処理されました。

注意! 図4に示されている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コーナーセクションを比較する目的でのみ提示されていることにご注意ください。これらのケースは、すべてのユースケースに一般的に適用できると解釈す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では、計算ポイントごとに、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パラメータを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。

以下の設計ケースについて説明します:

  1. ガイドベーンなしのコーナーセクション。
  2. 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)と、放射状に曲げられた整流板。圧力降下は、ダクトスペーサーの数と形状にも依存します。最適に成形された気流スプリッタープレートの数を最小限に抑えた例を示しています。
  3. シンプルな放射状に湾曲した薄板(厚さ10〜20 mm)。
  4. 競合他社の一般的な最適化されていない案内羽根。
  5. 最適化されたプロファイルを持つTunnel Techの案内羽根(TTE-TV)。

少数の単純な曲げ板セパレーターを備えた(またはガイドベーンがまったくない)円形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および速度分布パターンです(図4、ケース2の出口断面図を参照)。このパターンは、各流れのサブドメインの外壁から内壁に向かって速度が増加し、不均一な流れ、大きな乱流、および騒音を引き起こすことを示しています。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、騒音レベル、および圧力降下値が大きくなる可能性が高くなります。

これらの問題を克服する唯一の方法は、このようなコーナーセクションの曲率半径を大きくし、気流ガイドベーンの数を増やすことです。ここで2つ目の問題が発生します。それは、このような曲げを収容するために必要なスペースの増加と、ダクトの断面サイズに合わせた複数の放射状エアダクトスペーサ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を実装すると構造が不当に大きくなる可能性があり、特にスペースが限られている多くのシナリオでは、このアプローチは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。各ターンの高さと幅を、ダクトサイズの少なくとも½増やす必要があります。循環式風洞の場合、これは建物の寸法が各方向に数メートル増加することを意味し、ダクト工事コストの上昇と設備投資の増加につながります。さらに、各分流器のコストはダクト壁と同じになります。

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に示されるように、対角線上に配置された翼型プロファイルを持つコーナーセクションの案内羽根です。

上記のすべてのCFD画像は、屋内スカイダイビングや低速亜音速風洞のユースケースに最も関連する例として、風速20 m/s、2x2 mの入口を持つエアダクトのコーナーセクションに対応しています。

図4のケース3は、薄く曲げられた金属板で作られたシンプルなガイドベーンを備えた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の競合他社が提供する案内羽根の最良の例です。どちらも翼弦長が短く、最適化されていない翼型形状をしているため、セクション出口での残留流の不均一性、より大きな空気抵抗、およびエアダクトの騒音を引き起こしているように見えます。単純に曲げられた金属板で作られた薄いベーンは、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のオプションも表面積が小さくなるため、冷却機能付き案内羽根を熱伝達に使用する用途には望ましくありません。

図4のケース5の下部には、高性能なTunnel Tech案内羽根(ご注文の際は次の品番をご参照ください:TTE-TV-90)を備えたエアダクトコーナーが示されています。断面図からわかるように、適切にプロファイルされたガイドベーンを使用した場合、流れがより均一になり、圧力降下と乱流が減少します。

出口の空気圧/速度プロファイルも、長い翼弦長のベーンを備えたTunnel Techのコーナーセクションの方が他のケースよりもはるかに優れています。これにより、プロのスカイダイバーや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、Tunnel Techの比類のない空気力学的品質が実現します。

翼弦長や冷却オプションを含む、上記で説明したすべてのデータは、<strong>表1</strong>にも記載されています。

表1. 図4のケース1〜5の比較パラメータ。
ケース / ベーンタイプΔP (Pa) (*)ξ (*)翼弦長 (mm)冷却
1. ベーンなし、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板800.33250–500なし
4. 競合他社の案内羽根880.37280あり
5. Tunnel Techの最適化された案内羽根570.24500あり

TunnelTechおよび競合他社のベーンを備えたダクトコーナーセクションについて、初期データの選択による変動がない、100 m/sまでの速度範囲における水力損失係数の値を図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に関する詳細は、以下に記載されています。

Tunnel Techと競合他社のコーナーセクションの比較。同じ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. Tunnel Techと競合他社のコーナーセクションの比較。同じ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

Tunnel Techコーナーベーンセクションの乱流スケール(m)@ 20 m/s

図6. Tunnel Techコーナーベーンセクションの乱流スケール(m)@ 20 m/s

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、屋内スカイダイビング施設、大電力アプリケーションなど、高い乱流や流れの剥離が許容されない用途において特に重要です。これらの寄生現象、ならびに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は、音響的に誘発される振動がないことが求められる設備や、エアダクトの構造的安定性の要件により静圧の偏差が許されない設備においても許容されません。さらに、これらの乱流は騒音の一般的な原因であり、システムの全体的なパフォーマンスとエンドユーザーに提供される快適性をさらに損ないます。

また、特殊な整流器、ハニカム、乱流防止ネット、またはその他の気流管理デバイスが使用されていない場合、流れの不規則性がさらに発達し、激しくなる傾向があることも考慮する必要があります[1-3]。正確なガス力学解析では、水力ネットワークの前の要素で生成された実際の入口圧力/速度プロファイルを考慮して、次の各エア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、寸法が巨大であるため、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。このような状況では、流体の無次元数とジオメトリ基準[4]を含む近似的な半経験的計算、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。また、ダクトの構造的安定性を決定するためのFEAモデリングは、通常、ダクト壁に安定した静圧場が適用された状態で実行されます。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に関わる重要な調査に誤差をもたらす可能性もあります。

近似法では通常、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は扱われず、せいぜいプロファイルが発達しているか未発達(均一)であるか、および境界層パラメータが考慮される程度です。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、これが長い水力ネットワークにおける水力抵抗計算の不確実性につながります。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の発生を避ける必要があります。

図6および上記で実証されたことからわかるように、TunnelTechの案内羽根を備えたコーナーセクションのパラメータは、追加の流れの乱れを生じさせないだけでなく、コーナーセクションの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ます。したがって、TunnelTechのベーンを備えた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、ダクトへの分岐または接続、あるいはその他の乱流発生オブジェクトの後に設置される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特性は、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)

エア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、案内羽根の設計に大きく依存します。

[4]によれば、複雑な水力要素の総抵抗は、長さ摩擦抵抗 ξL と局所抵抗 ξ0 の和として表すことができます:

ξSUM = ξL + ξ0

直線のエアダクトの場合、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。

単純な形状のパイプ(円形、正方形、六角形など)の場合、fはレイノルズ数のみに非線形に依存するもの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。

滑らかな壁面を持ち、入口で発達した安定した流速分布を持つ単純な円形パイプ(円形ダクト)の、乱流域(レイノルズ数 Re > 4×103)における摩擦係数fは、以下の式で計算できます:

f = 1 / (1.81 · lg(Re) 1.64)²

実際のダクトでは、粗さも考慮する必要があります。

以下の図7は、Nikuradzeによって[5-8]で最初に発表された、さまざまな相対壁面粗さに対するダルシー摩擦係数とレイノルズ数Re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最新の研究は[12]で確認できます。

この図は、異なる粗さを持つ円形パイプにおけるf(Re)の複雑な依存性を示しています。正方形やその他の非円形パイプの場合、図はさらに複雑になります。したがって、流況(レイノルズ数)、ダクトの形状、および相対的な壁面粗さを考慮する必要があります。

ムーディー線図(別名ニクラゼ線図)。さまざまな相対粗さ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を示して��います

図7. ムーディー線図(別名ニクラゼ線図)。さまざまな相対粗さ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を示しています – オリジナル図: S Beck and R Collins, University of Sheffield, Shared under CC BY-SA 4.0, 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。

この和の表現により、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周期的な問題設定や、問題の2Dバージョンなど、簡略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に示されている例の計算ドメインの巨大なサイズに注目してください。このセクションは高さ3メートル、長さ18メートルであり、グリッドの収束は1000万を超えるメッシュ要素のサイズで適切に現れ始めます。これらのケースに対して周期的または2D条件を用いた問題設定のバリアントでは、メッシュ要素の数を1桁小さくすることができ、ΔP(v)グラフの各速度ポイントの簡略化された計算は、数時間ではなく数分、あるいは数秒で完了します。

したがって、2つの抵抗の和に分割することで、計算を大幅に簡素化できます。局所抵抗 ξ0 をすばやく決定し、次に長さ抵抗 ξL を追加できます。後者は、既知の表から、または無次元数とエアダクトのジオメトリパラメータに基づく簡略化された方程式を使用した近似式によってすばやく推定できます。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提示されています。

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

Tunnel Techの気流案内羽根(TTE-TV製品)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、屋内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、幅広い用途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。

Tunnel Tech案内羽根のフランジ

エアダクトにおける案内羽根セクションのパフォーマンス

Tunnel Techの高性能気流ガイドベーンは、出力と空気力学的効率の業界標準を確立しています。当社の省エネ型案内羽根は、空気力学的摩擦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、エネルギー消費を削減します。

TunnelTechの案内羽根は、優れたエアダクト局所抵抗特性を備えています。上記で説明したように、ダルシー・ワイスバッハの式を使用して計算された抵抗パラメータは、以下の図(以下の図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ケースでは、長さに沿った追加の壁面抵抗、粗さ、およびその他の局所パラメータの影響による寄与を考慮せずに、周期的な側面境界条件を特徴とする理想化された要素の値が示されます。図8には、Tunnel Techベーンを備えた理想化されたコーナー要素の値が示されています。これは、周期境界条件を持つ15枚のブレードスタックの無限周期シーケンス近似で計算されたものです。

図8. Tunnel Tech案内羽根の局所抵抗係数と対応する圧力降下。

HVACまたはその他の水力システムが、流路に沿って流路面積の断面形状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率を推定すると便利です(もちろん、全速度範囲について推定します):

KL = ξL / L = f / Dh

ここで、Dhはダクトの水力直径です。KLの値は、上記で説明したように、参考書から簡単に決定できます。したがって、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すばやく推定できます。

ξSUM = KL · L + ξ0

計算に使用されたガスパラメータと粗さを持つ、図4に示されている2×2メートルの正方形ダクトの上記の例では、単位長さあたりの抵抗率は K<sub>L</sub> = ξ<sub>L</sub> / L ~ 2.1 Pa のオーダーになります。この値は、曲げ、ベーン、またはその他の内部機器を考慮せずに正方形ダクトを評価する場合に適用されます。空気質量がダクトに沿って移動する全長21メートルの場合、圧力降下は約44パスカルになります。これに図8に示されている値(案内羽根データシート(表A.2.1)に従って取得した速度20 m/sでの11 Pa)を加算すると、案内羽根が組み込まれた実際の2×2の正方形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手法を使用せずに任意の形状のダクト抵抗を計算する近似方法に関する詳細情報は、<a href="#references">[4]</a>または同様の文献で簡単に見つけることができます。

注意! 図4に示されている例は、案内羽根の動作を実証するための特殊なケースにすぎず、任意のダクトを評価するために使用することはできないことにご注意ください。図8はより広いコンテキストで適用可能ですが、お客様のダクトの特定のパラメータを考慮する必要があります。各特定のシステムには詳細な分析が必要であり、Tunnel Tech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。

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もご覧いただけます。

産業用冷暖房向け案内羽根

産業用エアダクトのガイドベーン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機能を備えており、ダクトを通過する空気を効率的に冷却または加熱することができます。この機能は、屋内気候制御ベーンや低抵抗のエアダクト統合型熱交換器の使用における熱調整の新たな可能性を切り開き、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。

外部空気とコーナーベーン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)計算方法を使用して評価された当社のガイドベーンは、さまざまな気流条件下で効果的な熱放散を実現する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、湿り空気と乾き空気の両方について図9に示します。ここで、ΔP [kPa] は、ベーンの入口ポートと出口ポート(図10の青と赤)間の水圧差を表します。

図10. 案内羽根の冷却チャネル

図9. HTCL係数。入口および出口冷却材チャネルポート間の異なる冷却材圧力差(水)における乾き空気(RH=0%)と湿り空気(30℃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機能付き案内羽根は、さまざまな用途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ると、これらのベーン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ることができます。

実際の用途では、この技術は複数の分野で活用できます。たとえば、産業プロセスでは、冷却機能付き案内羽根が排気ガスから廃熱を回収し、それを利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、排気と流入空気の流れの間で熱を伝達する熱回収換気装置(HRV)や全熱交換器(ERV)などのデバイスを通じて、同様の原理が採用されています。このプロセスにより、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。

さらに、冷却機能付き案内羽根は、発電および再生可能エネルギー分野で使用されるシステムに統合することができます。たとえば、熱電併給(CHP)システムでは、発電からの廃熱が回収されて暖房目的に使用され、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、これらのベーンは地球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高める上で重要な役割を果たします。このアプローチは、効果的な熱管理を通じて資源効率を向上させ、運用コストを削減することにより、リーン生産方式の原則と一致しています。さらに、ESGプロジェクトにおいて、このような技術を組み込むことは、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、より広範な持続可能性の目標と一致します。

熱回収 – 関連プロジェクト

Tunnel Techは、冷却機能付き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システムを含むプロジェクトの実施において豊富な経験を持っています。これらのベーンを、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セットアップに統合することで、Tunnel Techはさまざまな産業および商業プロセスからの廃熱のより効果的な回収を可能にします。このアプローチは、エネルギー効率を向上させるだけでなく、エネルギー消費と運用コストを削減することで持続可能性の目標をサポートします。

用途

当社の案内羽根は、幅広い業界や用途で活躍しています

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。空気質と温度の効率的な管理による健康と安全の向上。
住宅複合施設最適な空気質と気流により、快適な居住環境を確保します。健康と安全の向上。
データセンター熱管理用気流ベーンが、サーバーのパフォーマンスと寿命に不可欠な温度および湿度レベルを維持します。

土木建築用換気システム

病院および医療施設静音動作の案内羽根が、患者とスタッフを守る重要な空気質制御を提供します。空気質と温度を効率的に管理し、健康と安全を向上させます
教育機関空気循環の改善により、快適な学習環境を創出します

環境制御

エレクトロニクス、バイオテクノロジー、フードテック、その他のハイテク施設 / クリーンルームハイテクおよび要求の厳しい生産環境向けに温度と湿度を調整します。空調用ガイドベーンが、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します

産業および特殊用途

トンネルの建設および保守トンネル環境における作業員の空気質と安全性を向上させます。
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。
鋳造所および重工業施設エネルギー効率の向上、運用コストの削減、廃熱エネルギーの回収、脱炭素化およびESG、高耐久性HVACエアダクト、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ため、船舶および潜水艦の換気システムを強化します。
鉱業および地下建設採掘現場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します。

これらの各用途は、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おり、効率的な気流管理における飛躍的な進歩を示しています。TunnelTechの低抗力ガイドベーンを選択することで、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、それを上回る成果を期待できます。同時に、

  • エネルギー消費量を最大30%削減 *
  • 騒音を60%低減 *(従来のエアダクトとの比較)。

* – TT45 PRO風洞ジオメトリでの実験結果。

当社の案内羽根をお客様の特定のニーズに合わせる方法に関するお問い合わせや詳細については、当社チームまでご連絡ください。最適な気流管理ソリューションを実現するためのパートナーとして、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、および溶接オンの構成で利用可能

  • 荷重の取り扱い

    安全な輸送と配置のために、荷重取り扱い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

    ベーン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

    ベーン表面に蓄積したほこりやゴミを取り除くための定期的な清掃

  • 摩耗と劣化の監視

    腐食、侵食、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、または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

Tunnel Tech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製品の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度気流転換コーナーの局所抵抗、ならびに冷却機能付き案内羽根の水力および熱伝達パラメータに関する情報が含まれています。

TTE-TSAデータシートをダウンロード (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回転ブレード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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