Pengenalan kepada Bilah Pengarah
Dalam pengurusan aliran udara, reka bentuk sudut salur memainkan peranan penting dalam kecekapan dan prestasi sistem pengudaraan dan HVAC serta terowong angin. Apabila udara dipaksa melalui pusingan tajam, yang selalunya tidak dapat dielakkan dalam sistem salur, ia menghadapi rintangan hidraulik yang meningkat, yang membawa kepada kehilangan tekanan dan turbulens yang lebih tinggi. Ini bukan sahaja mengurangkan kecekapan sistem, memandangkan lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengekalkan aliran udara, tetapi juga menjejaskan integriti struktur sistem salur melalui beban tekanan tidak sekata yang dikenakan oleh aliran turbulen.
Di sinilah bilah pengarah, juga dikenali sebagai bilah sudut atau guide vanes, memainkan peranan (Rajah 1). Dipasang di dalam sudut, bilah pengarah membimbing udara melalui pusingan dengan rintangan minimum, mengurangkan kehilangan tekanan dan turbulens tanpa ruang tambahan yang diperlukan oleh selekoh jejari licin. Ini menjadikan bilah pengarah penyelesaian ideal untuk menguruskan aliran udara dengan cekap dalam ruang yang padat.
Rajah 1. Pemasangan seksyen sudut bilah pengarah TunnelTech
Seksyen bilah pengarah berprestasi tinggi sebagai alternatif kepada penyelesaian HVAC generik.
Cara tradisional untuk mengurangkan turbulens, kehilangan tekanan dan bunyi salur melengkung tajam ialah siku jejari (Rajah 2 dan Rajah 4, kes 2). Walaupun siku jejari sebahagiannya mengurangkan turbulens, bunyi dan kehilangan tekanan yang biasa berlaku pada selekoh tajam (lihat Rajah 4, kes 1), ia membawa masalahnya yang tersendiri.
Beberapa selekoh salur HVAC konvensional, diperbuat daripada kepingan logam melengkung licin dengan bilah pemisah bengkok, ditunjukkan dalam Rajah 2 di sebelah kiri. Ini ialah varian standard biasa yang sering digunakan dalam sistem salur HVAC, cth. mematuhi piawaian sistem salur DW144.
Komponen salur sedemikian adalah biasa dan kos efektif untuk aplikasi kecil dalam kejuruteraan awam, perniagaan kecil dan sistem HVAC berkuasa rendah di mana kos tenaga bukanlah faktor yang penting. Walau bagaimanapun, reka bentuk ini bukanlah penyelesaian yang baik untuk sistem pengudaraan dan penyejukan dalam aplikasi berkapasiti tinggi berskala sederhana dan besar – penjanaan kuasa, metalurgi, jentera turbo, penukar haba, pemulihan haba sisa serta tenaga hijau dan boleh diperbaharui moden – di mana kecekapan hidraulik dan penjimatan tenaga adalah satu kemestian.
Walau bagaimanapun, tidak perlu membina salur tersuai dan bukan standard setiap kali penggunaan tenaga rangkaian hidraulik perlu dioptimumkan sepenuhnya. Rajah 2 yang sama, di sebelah kanan, menunjukkan varian seksyen sudut bilah pengarah pepenjuru TunnelTech, yang cekap tenaga, bunyi rendah dan turbulens rendah, memenuhi piawaian industri untuk sistem HVAC, dan juga boleh digunakan dalam aplikasi perindustrian berkuasa tinggi berskala besar. Contoh kemudahan berskala besar di mana seksyen bilah pengarah pepenjuru boleh disepadukan dengan mudah ditunjukkan dalam Rajah 3.
Rajah 2. Siku licin HVAC skala sederhana konvensional dengan bilah pemisah kepingan logam mengikut piawaian DW144 (kiri), dan pemasangan bilah pengarah pepenjuru TunnelTech berprestasi tinggi untuk salur udara standard (kanan).
Rajah 3. Seksyen sudut bilah pengarah salur udara TunnelTech berskala besar untuk terowong angin, penjanaan kuasa dan aplikasi perindustrian.
Reka Bentuk Bilah Pengarah untuk Mengurangkan Penurunan Tekanan, Turbulens dan Bunyi
Untuk membandingkan reka bentuk sudut pusingan yang berbeza, penurunan tekanan (ΔP) dan corak aliran simulasi CFD diberikan dalam Rajah 4 di bawah. Kelajuan aliran udara salur masuk 20 m/s dan salur persegi 2×2 m telah dipilih sebagai contoh demonstrasi. Kelajuan 20 m/s dipilih kerana terowong angin menegak gred profesional untuk skydiving dalaman biasanya beroperasi pada kebanyakan masa dalam mod di mana kelajuan aliran di seksyen pusingan adalah antara 10 dan 30 m/s. Pengiraan CFD dilakukan pada 1 atmosfera standard, 20 °C dan sifar kelembapan udara dengan gas kebolehmampatan dan dinding adiabatik dengan kekasaran 250 µm. Jaring 6 hingga 10 juta sel setiap domain telah digunakan. Profil salur masuk rata dan turbulens 2% digunakan pada sempadan salur masuk. Turbulens dimodelkan menggunakan model k-ε.
Nota: Ilustrasi dalam Rajah 4 ialah contoh khusus, dibentangkan semata-mata untuk menggambarkan prinsip operasi dan untuk membandingkan beberapa jenis seksyen sudut bilah pengarah. Ia tidak boleh diambil sebagai hasil umum untuk setiap kes penggunaan. Untuk setiap sistem pengudaraan sebenar atau rangkaian hidraulik lain, parameter hidraulik khusus, saiz dan bentuk salur, kekasaran dan ketidakteraturan struktur, ketidakseragaman aliran dan sifat gas fizikal yang tepat mesti diambil kira pada setiap titik pengiraan. Anda boleh memesan pengiraan sedemikian untuk sistem tertentu dengan menghubungi kami.
Kes reka bentuk berikut ditunjukkan:
- Seksyen sudut tanpa bilah pengarah.
- Seksyen sudut melengkung licin (r = ½ daripada ketinggian salur) dengan bilah pemisah bengkok jejari. Penurunan tekanan juga bergantung pada bilangan dan geometri pemisah. Contoh ini menunjukkan bilangan minimum plat pemisah berbentuk optimum.
- Plat nipis melengkung jejari ringkas (tebal 10–20 mm).
- Bilah pengarah biasa yang tidak dioptimumkan daripada pesaing terdekat kami.
- Bilah pengarah TunnelTech (TTE-TV) dengan profil yang dioptimumkan.
Masalah paling ketara dengan salur melengkung yang mempunyai sebilangan kecil pemisah plat bengkok ringkas (atau tiada bilah langsung) ialah pengedaran tekanan dan kelajuan di jalan keluar seksyen pusingan (Rajah 4, kes 2, lihat keratan rentas salur keluar). Kelajuan meningkat dari dinding luar ke dinding dalam setiap sub-saluran aliran, menghasilkan aliran tidak seragam, turbulens teruk dan bunyi. Semakin kecil jejari pusingan, semakin besar risiko pemisahan aliran, herotan medan tekanan dan kelajuan, bunyi yang lebih tinggi dan penurunan tekanan yang lebih tinggi.
Satu-satunya cara untuk mengatasi isu ini ialah jejari kelengkungan yang besar untuk seksyen sudut dan bilangan bilah pemisah yang lebih besar. Ini mewujudkan masalah kedua – ruang tambahan yang diperlukan untuk menampung selekoh sedemikian dan kos bahan beberapa pemisah melengkung bersaiz mengikut keratan rentas salur. Dalam sistem salur yang besar, selekoh jejari licin boleh membawa kepada struktur yang tidak munasabah besarnya, menjadikan pendekatan ini tidak praktikal dalam banyak kes, terutamanya di mana ruang adalah terhad. Ruang tambahan yang diperlukan ditunjukkan oleh garis putus-putus dalam Rajah 4, kes 2 di bawah. Ketinggian dan lebar setiap pusingan mesti ditingkatkan sekurang-kurangnya ½ daripada saiz salur. Untuk terowong angin resirkulasi, ini bermakna meningkatkan dimensi bangunan beberapa meter dalam setiap arah, yang meningkatkan kos sistem salur dan pelaburan modal. Selain itu, setiap pemisah menelan kos yang sama dengan dinding salur itu sendiri.
Rajah 4. Seksyen sudut dalam sistem salur – perbandingan reka bentuk dan prestasi
Penyelesaian optimum untuk terowong angin dan pengudaraan perindustrian ialah lata pepenjuru bilah pengarah profil kerajang udara, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4, kes 3–5.
Semua imej CFD di atas adalah untuk seksyen sudut salur udara dengan salur masuk 2×2 m pada kelajuan aliran udara 20 m/s, sebagai contoh – kes yang paling relevan dengan skydiving dalaman dan terowong angin subsonik kelajuan rendah.
Rajah 4, kes 3 menunjukkan seksyen sudut dengan bilah ringkas yang diperbuat daripada kepingan logam bengkok nipis. Rajah 4, kes 4 menunjukkan bilah pengarah terbaik yang ditawarkan oleh pesaing terdekat TunnelTech. Kedua-duanya mempunyai perentas yang lebih pendek dan bentuk kerajang udara yang tidak dioptimumkan, mengakibatkan ketidakseragaman aliran sisa pada jalan keluar seksyen, rintangan aerodinamik yang lebih tinggi dan lebih banyak bunyi salur. Bilah nipis yang diperbuat daripada kepingan logam bengkok ringkas biasanya melebihi tahap bunyi yang dibenarkan walaupun pada kelajuan udara rendah, dan profil tebal serta pendek dengan nisbah perentas kepada ketebalan yang rendah juga mempunyai luas permukaan yang lebih kecil, yang merupakan kelemahan apabila bilah pengarah yang disejukkan digunakan untuk pemindahan haba.
Bahagian bawah Rajah 4, kes 5 menunjukkan sudut salur udara yang dipasang dengan bilah pengarah TunnelTech berprestasi tinggi (untuk pesanan, rujuk nombor bahagian TTE-TV-90). Seperti yang ditunjukkan oleh keratan rentas, aliran adalah lebih seragam dengan bilah yang diprofilkan dengan betul, yang bermaksud penurunan tekanan yang lebih rendah dan turbulens yang rendah.
Profil tekanan/kelajuan salur keluar juga jauh lebih baik untuk seksyen sudut TunnelTech yang dipasang dengan bilah perentas panjang berbanding dalam kes lain. Hasilnya ialah kualiti aerodinamik TunnelTech yang tiada tandingan, seperti yang dicerminkan dalam pelbagai ulasan oleh penerjun udara profesional dan pelanggan lain.
Semua data di atas, termasuk panjang perentas dan pilihan penyejukan, juga diringkaskan dalam Jadual 1.
| Kes / Jenis bilah | ΔP (Pa) (*) | ξ (*) | Panjang perentas (mm) | Penyejukan |
|---|---|---|---|---|
| 1. Tiada bilah, pusingan tajam | 114 | 0.47 | — | Tidak |
| 2. Seksyen sudut melengkung licin | 41 | 0.17 | > 2000 | Tidak |
| 3. Plat nipis melengkung jejari ringkas | 80 | 0.33 | 250–500 | Tidak |
| 4. Bilah pengarah pesaing terdekat | 88 | 0.37 | 280 | Ya |
| 5. Bilah pengarah TunnelTech yang dioptimumkan | 57 | 0.24 | 500 | Ya |
Pekali kehilangan hidraulik untuk seksyen pusingan salur dengan bilah TunnelTech dan pesaing pada julat kelajuan sehingga 100 m/s, dikira untuk geometri dan keadaan awal yang sama, diberikan dalam Rajah 5.
Butiran lanjut mengenai kehilangan hidraulik di sepanjang panjang salur, rintangan setempat dan jumlah pekali kehilangan hidraulik diberikan di bawah.
Rajah 5. Perbandingan seksyen pusingan TunnelTech dan pesaing: Pekali kehilangan hidraulik Darcy–Weisbach untuk geometri dan keadaan pengiraan awal yang sama.
Mengurangkan Turbulens untuk Pengiraan Keselamatan Hidraulik dan Struktur yang Boleh Dipercayai
Rajah 6. Seksyen sudut bilah pengarah TunnelTech: skala turbulens (m) pada 20 m/s
Profil tekanan/kelajuan yang licin dan boleh diramal amat penting dalam aplikasi di mana turbulens tinggi atau pemisahan aliran tidak boleh diterima, seperti terowong angin eksperimen, kemudahan skydiving dalaman dan pemasangan berkuasa tinggi. Kesan parasit ini, bersama-sama dengan denyutan tekanan yang disebabkan oleh pemisahan aliran dan turbulens berskala besar, juga tidak boleh diterima dalam pemasangan yang mesti bebas daripada getaran yang disebabkan oleh akustik dan di mana tiada sisihan tekanan statik dibenarkan atas sebab kestabilan struktur salur udara. Selain itu, aliran turbulen ialah sumber bunyi yang biasa, seterusnya merendahkan prestasi keseluruhan sistem dan keselesaan pengguna akhir.
Perlu juga diingat bahawa ketidakteraturan aliran cenderung berkembang dan bertambah kuat di hilir melainkan pelurus aliran, honeycomb, skrin turbulens atau peranti pengkondisian aliran lain digunakan [1-3]. Analisis dinamik gas yang tepat memerlukan pengiraan rintangan setiap elemen salur berturut-turut dengan profil tekanan/kelajuan salur masuk sebenar yang dijana oleh elemen sebelumnya dalam rangkaian hidraulik. Untuk rangkaian hidraulik yang panjang, selalunya mustahil untuk menjalankan simulasi CFD bagi keseluruhan sistem kerana saiznya yang besar. Dalam kes sedemikian, pengiraan separa empirikal anggaran berdasarkan nombor aliran tanpa dimensi dan kriteria geometri [4], atau perisian berdasarkan kaedah sedemikian, digunakan. Begitu juga, pemodelan FEA bagi kestabilan struktur salur biasanya dilakukan dengan medan tekanan statik yang stabil digunakan pada dinding salur. Oleh itu, ketidakteraturan aliran teruk yang berkembang di hilir juga boleh menyebabkan ralat dalam analisis kritikal keselamatan bagi struktur galas beban.
Kaedah anggaran biasanya tidak menangani herotan profil kelajuan di salur masuk elemen rangkaian hidraulik; paling baik ia mengambil kira sama ada profil itu dibangunkan sepenuhnya atau belum dibangunkan (seragam), dan untuk parameter lapisan sempadan. Dalam terowong angin dan sistem pengudaraan perindustrian, setiap pusingan aliran boleh menyebabkan ketidakseragaman dan pusaran yang kuat, yang memperkenalkan ketidakpastian ke dalam pengiraan rintangan hidraulik untuk rangkaian yang panjang. Oleh itu, jika boleh, ketidakteraturan profil kelajuan yang besar harus dielakkan.
Rajah 6 dan hasil di atas menunjukkan bahawa seksyen pusingan dengan bilah pengarah TunnelTech bukan sahaja tidak mencipta gangguan aliran tambahan tetapi juga boleh digunakan untuk melembapkan pusaran dan ketidakseragaman di hilir seksyen. Oleh itu, seksyen sudut bilah pengarah dengan bilah TunnelTech juga boleh bertindak sebagai pelurus aliran yang berkesan apabila dipasang di hilir kipas paksi, difuser salur, penukar haba, seksyen ujian, cawangan salur atau tap-off, atau mana-mana elemen penjana turbulens yang lain.
Pekali Rintangan Setempat
Rintangan setempat bagi sudut pusingan boleh dikira menggunakan persamaan Darcy–Weisbach yang terkenal:
ΔP = ξ · ρ · v² / 2
Di mana:
- ΔP – jumlah kehilangan tekanan (penurunan tekanan) dalam Pa;
- ξ – pekali rintangan setempat (Darcy–Weisbach);
- ρ – ketumpatan bendalir (kg/m³);
- V – kelajuan bendalir pada keratan rentas salur masuk (m/s).
Parameter ini, yang menentukan kecekapan tenaga salur udara, sangat bergantung pada reka bentuk bilah pengarah.
Menurut [4], jumlah rintangan elemen hidraulik yang kompleks boleh diwakili sebagai jumlah rintangan geseran di sepanjang panjangnya ξL dan rintangan setempat ξ0:
ξSUM = ξL + ξ0
Untuk salur udara lurus, rintangan panjang adalah berkadar dengan panjang dan berkadar songsang dengan diameter hidraulik, seperti yang dinyatakan oleh formula:
ξL = (L / D) · f
di mana f ialah faktor geseran Darcy.
Untuk salur berbentuk ringkas (cth. bulat, persegi, heksagon), f boleh dinyatakan sebagai fungsi tak linear bagi nombor Reynolds sahaja – lihat Bab 2 dalam [4] atau https://en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
Faktor geseran f untuk paip bulat ringkas (salur bulat) dengan dinding licin, profil aliran yang dibangunkan sepenuhnya di salur masuk dan rejim turbulen (nombor Reynolds Re > 4×103) boleh dikira daripada formula:
f = 1 / (1.81 · lg(Re) – 1.64)²
Untuk salur sebenar, kekasaran dinding juga mesti diambil kira.
Rajah 7 di bawah menunjukkan plot faktor geseran Darcy berbanding nombor Reynolds Re untuk pelbagai nilai kekasaran dinding relatif, pertama kali diterbitkan oleh Nikuradse dalam [5-8]. Graf ini juga dikenali sebagai rajah Moody [9] atau korelasi Colebrook–White [10-11]. Kajian yang lebih terkini mengenai paip licin boleh didapati dalam [12].
Rajah menunjukkan kebergantungan kompleks f(Re) untuk paip bulat dengan nilai kekasaran yang berbeza. Untuk salur persegi dan bukan bulat yang lain, rajah ini lebih rumit. Oleh itu, rejim aliran (nombor Reynolds), bentuk salur dan kekasaran dinding relatif mesti diambil kira.
Rajah 7. Rajah Moody (a.k.a. Nikuradse) menunjukkan faktor geseran Darcy–Weisbach fD diplotkan terhadap nombor Reynolds Re untuk pelbagai nilai kekasaran relatif – Rajah asal: S. Beck dan R. Collins, University of Sheffield, dikongsi di bawah CC BY-SA 4.0, wikimedia.org
Untuk salur kasar yang sebenar, masih mungkin untuk mewakili jumlah rintangan sebagai jumlah ξSUM = ξL + ξ0 bagi rintangan panjang dan rintangan setempat.
Memisahkan rintangan kepada jumlah ini memudahkan kajian parameter salur, memandangkan rintangan setempat ξ0 boleh dikira untuk geometri elemen yang dipermudahkan – contohnya, dengan perumusan berkala masalah pada domain pengiraan yang lebih kecil, atau dalam perumusan 2D. Perhatikan saiz domain pengiraan dalam contoh yang ditunjukkan dalam Rajah 4 – seksyen ini setinggi 3 m dan panjang 18 m, dan penumpuan grid yang mencukupi hanya bermula melebihi 10 juta elemen jaring. Perumusan berkala atau 2D bagi kes yang sama boleh menggunakan elemen jaring yang jauh lebih sedikit, dan pengiraan ringkas setiap titik kelajuan pada lengkung ΔP(v) akan mengambil masa beberapa minit atau bahkan saat dan bukannya berjam-jam.
Oleh itu, memisahkan rintangan kepada dua komponen boleh memudahkan pengiraan – rintangan setempat ξ0 ditentukan dengan cepat, dan rintangan panjang ξL kemudiannya ditambah. Yang kedua boleh dianggarkan dengan cepat daripada jadual yang diterbitkan atau melalui formula anggaran berdasarkan nombor tanpa dimensi dan parameter geometri salur. Untuk elemen rangkaian hidraulik dan salur dengan perubahan mendadak dalam arah aliran (siku bersudut, selekoh licin, selekoh pelbagai sudut dengan dan tanpa bilah pengarah), pendekatan dan kaedah yang serupa dibentangkan dalam Bab 6-1 dan 6-2 Buku Panduan Rintangan Hidraulik yang komprehensif [4].
Spesifikasi Teknikal
Data teknikal komprehensif untuk pengiraan kejuruteraan dan prestasi yang tepat.
Teknologi Penyejukan Bersepadu
Merevolusikan reka bentuk terowong, bilah pengarah kami menampilkan saluran penyejuk dalaman bersepadu—menyampaikan kecekapan pertukaran haba yang unggul tanpa menjejaskan kualiti aliran udara.
- Kapasiti pelesapan haba yang besar, berskala dari ratusan kilowatt hingga puluhan megawatt.
- Pengurusan haba yang cekap dengan sifar impak buruk terhadap turbulens aliran udara atau kualiti aliran.
- Direka dengan enam saluran penyejukan dalaman bersepadu setiap bilah untuk kecekapan haba maksimum
- Integrasi lancar dengan infrastruktur penyejukan air industri standard
Sorotan Produk
Bilah pengarah aliran udara TunnelTech (produk TTE-TV) berada di barisan hadapan teknologi ini, menawarkan kecekapan yang tiada tandingan dalam pengurusan aliran udara. Produk kami direka bentuk untuk pelbagai aplikasi, daripada kemudahan skydiving dalaman dan terowong angin kepada sistem HVAC dan pengudaraan, serta merangkumi reka bentuk aerodinamik dan kecekapan tenaga yang canggih.
Prestasi Seksyen Bilah Pengarah dalam Salur Udara
Bilah pengarah berprestasi tinggi TunnelTech menetapkan piawaian industri untuk kuasa dan kecekapan aerodinamik. Bilah pengarah penjimatan tenaga kami direka bentuk untuk meminimumkan kehilangan aerodinamik, memastikan aliran udara yang lancar dan mengurangkan penggunaan tenaga.
Bilah pengarah TunnelTech mempunyai ciri rintangan setempat yang sangat baik dalam salur udara. Parameter rintangan, dikira dengan persamaan Darcy–Weisbach seperti yang diterangkan di atas, dibentangkan dalam rajah di bawah (lihat Rajah 8) dan dalam Lembaran Data Bilah Pengarah.
Secara amnya, jika saiz salur tidak diketahui, nilai diberikan untuk elemen ideal dengan keadaan sempadan sisi berkala, tanpa mengambil kira geseran dinding tambahan di sepanjang panjang, kekasaran atau parameter setempat yang lain. Rajah 8 memberikan nilai untuk elemen sudut ideal dengan bilah TunnelTech, dikira untuk tindanan 15 bilah dengan keadaan sempadan berkala sebagai penghampiran lata berkala yang tidak terhingga.
Rajah 8. Bilah pengarah TunnelTech: pekali rintangan setempat dan penurunan tekanan yang sepadan.
Jika HVAC atau sistem hidraulik lain terdiri daripada salur yang keratan rentas alirannya secara amnya tidak berubah di sepanjang laluan aliran, adalah mudah untuk pengiraan anggaran bagi menganggarkan rintangan per unit panjang (yang sudah tentu mesti dianggarkan pada keseluruhan julat kelajuan):
KL = ξL / L = f / Dh
di mana Dh ialah diameter hidraulik salur. Nilai KL mudah ditentukan daripada buku rujukan, seperti yang dibincangkan di atas. Mendarabkannya dengan panjang dan menambah nilai rintangan setempat ξ0 yang diambil daripada lembaran data atau dikira secara bebas memberikan anggaran pantas jumlah kehilangan tekanan dalam sistem.
ξSUM = KL · L + ξ0
Contoh ilustrasi dalam Rajah 4 – salur persegi 2×2 m dengan parameter gas dan kekasaran yang digunakan dalam pengiraan – mempunyai rintangan per unit panjang dalam susunan KL = ξL / L ~ 2.1 Pa. Nilai ini terpakai pada salur persegi biasa tanpa selekoh, bilah atau peralatan dalaman lain. Sepanjang 21 m penuh udara bergerak di sepanjang salur, ini memberikan penurunan tekanan sebanyak ~44 Pa. Menambah nilai daripada Rajah 8 (11 Pa pada 20 m/s, diambil daripada Lembaran Data Bilah Pengarah, Jadual A.2.1) memberikan jumlah rintangan sebanyak 55 Pa untuk seksyen salur 2×2 m sebenar dengan bilah pengarah. Nilai ini sangat bersetuju dengan nilai yang ditunjukkan dalam Rajah 4, kes 5.
Maklumat lanjut mengenai kaedah anggaran untuk mengira rintangan salur dalam sebarang bentuk tanpa CFD boleh didapati dalam [4] dan kesusasteraan yang serupa.
Nota: Contoh dalam Rajah 4 hanyalah kes khas yang menunjukkan cara bilah pengarah berfungsi dan tidak boleh digunakan untuk menilai salur sewenang-wenangnya. Rajah 8 terpakai secara lebih meluas, tetapi parameter khusus salur pelanggan masih perlu dipertimbangkan. Setiap sistem memerlukan analisis terperinci, yang boleh anda pesan daripada TunnelTech. Untuk pengiraan tepat rintangan hidraulik salur dan penilaian pakar mengenai penggunaan tenaga peralatan pengudaraan atau terowong angin anda, sila hubungi kami.
Maklumat tambahan tentang perkhidmatan dan R&D kami boleh didapati di halaman Teknologi dan di bahagian Perkhidmatan.
Bilah Pengarah untuk Penyejukan dan Pemanasan Perindustrian
Unik dalam kalangan bilah pengarah untuk salur udara perindustrian, produk kami boleh mengedarkan bahan pendingin pada kadar aliran yang tinggi, membolehkan udara disejukkan atau dipanaskan dengan cekap semasa ia melalui salur. Ini membuka kemungkinan baharu dalam pengawalseliaan haba – bilah kawalan iklim dalaman dan penukar haba dalam salur rintangan rendah – memberikan pelanggan kami penyelesaian serba boleh untuk keperluan aliran udara mereka.
Dinilai menggunakan kaedah HTCL (pekali pemindahan haba per meter linear), yang mengukur fluks haba (dalam watt) per meter panjang bilah pengarah per kelvin perbezaan suhu min logaritma (ΔTLMTD) antara udara luaran dan bahan pendingin bilah, bilah pengarah kami direka bentuk untuk pemindahan haba yang berkesan merentasi pelbagai keadaan aliran udara, menjamin prestasi dan pengawalseliaan suhu yang stabil.
Parameter pekali pemindahan haba untuk bilah pengarah yang disejukkan dengan air dibentangkan dalam Rajah 9 untuk udara kering dan lembap, di mana ΔP [kPa] ialah perbezaan tekanan air antara port bilah salur masuk dan salur keluar (biru dan merah dalam Rajah 10).
Rajah 10. Saluran penyejukan bilah pengarah
Rajah 9. Pekali HTCL. Udara kering (RH = 0%) dan lembap (RH = 90% pada 30 °C) pada perbezaan tekanan bahan pendingin (air) yang berbeza antara port saluran bahan pendingin salur masuk dan salur keluar.
Bilah Pengarah untuk Pemulihan Haba Sisa
Bilah pengarah yang disejukkan dengan saluran penukar haba bersepadu menawarkan penyelesaian serba boleh untuk pemulihan haba sisa merentasi pelbagai aplikasi. Disepadukan ke dalam sistem penukar haba, bilah ini boleh menangkap tenaga haba berlebihan yang sebaliknya akan hilang dan memindahkannya ke sistem pemulihan haba, meningkatkan kecekapan keseluruhan sistem dengan ketara.
Secara praktikal, teknologi ini boleh digunakan dalam banyak bidang. Dalam proses perindustrian, sebagai contoh, bilah pengarah yang disejukkan boleh memulihkan haba sisa daripada gas ekzos dan menggunakannya untuk memanaskan cecair atau udara yang masuk, mengurangkan penggunaan tenaga. Dalam sistem HVAC, prinsip yang sama digunakan dalam peranti seperti ventilator pemulihan haba (HRV) dan ventilator pemulihan tenaga (ERV), yang memindahkan haba antara aliran udara ekzos dan bekalan. Ini meminimumkan tenaga yang diperlukan untuk memanaskan atau menyejukkan udara yang masuk, membawa kepada penjimatan tenaga yang besar.
Bilah pengarah yang disejukkan juga boleh disepadukan ke dalam penjanaan kuasa dan sistem tenaga boleh diperbaharui. Dalam loji haba dan kuasa gabungan (CHP), sebagai contoh, haba sisa daripada penjanaan elektrik dipulihkan dan digunakan untuk pemanasan, meningkatkan kecekapan keseluruhan sistem. Dalam sistem tenaga geoterma, bilah ini boleh membantu menguruskan tenaga haba yang diekstrak dari tanah, mengoptimumkan proses pemindahan haba.
Dalam inisiatif tenaga hijau dan boleh diperbaharui, pemulihan haba sisa memainkan peranan penting dalam mengurangkan jejak karbon dan meningkatkan kemampanan sistem tenaga. Pendekatan ini selaras dengan prinsip pembuatan tanpa pembaziran, meningkatkan kecekapan sumber dan mengurangkan kos operasi melalui pengurusan haba yang berkesan. Selain itu, dalam projek ESG, penggunaan teknologi sedemikian menunjukkan komitmen untuk meminimumkan kesan alam sekitar dan mengoptimumkan penggunaan sumber, selaras dengan matlamat kemampanan yang lebih luas.
Pemulihan Haba – Projek Berkaitan
TunnelTech mempunyai pengalaman luas dalam menyampaikan projek penukar haba dan HVAC yang direka untuk pemulihan haba sisa dengan bilah pengarah yang disejukkan. Dengan menyepadukan bilah ini ke dalam sistem penukar haba yang direka bentuk untuk menangkap dan menggunakan semula tenaga haba yang sebaliknya akan hilang, TunnelTech membolehkan pemulihan haba sisa dengan lebih berkesan daripada pelbagai proses perindustrian dan komersial. Ini bukan sahaja meningkatkan kecekapan tenaga tetapi juga menyokong matlamat kemampanan dengan mengurangkan penggunaan tenaga dan kos operasi.
Aplikasi
Bilah pengarah kami berkhidmat untuk pelbagai industri dan aplikasi
Sistem HVAC
| Bangunan Komersial | Pengoptimuman sistem salur; kecekapan tenaga; kos operasi yang lebih rendah; kesihatan dan keselamatan yang lebih baik melalui kawalan kualiti udara dan suhu yang cekap |
| Kompleks Kediaman | Persekitaran tempat tinggal yang selesa dengan kualiti dan aliran udara yang optimum; kesihatan dan keselamatan yang lebih baik |
| Pusat Data | Bilah pengarah pengurusan haba mengekalkan tahap suhu dan kelembapan kritikal yang diperlukan untuk prestasi dan jangka hayat pelayan |
Sistem Pengudaraan Kejuruteraan Awam
| Hospital dan Kemudahan Penjagaan Kesihatan | Bilah pengarah yang beroperasi senyap menyediakan kawalan kualiti udara penting yang melindungi pesakit dan kakitangan; kesihatan dan keselamatan yang lebih baik melalui kawalan kualiti udara dan suhu yang cekap |
| Institusi Pendidikan | Persekitaran pembelajaran yang lebih baik melalui peredaran udara yang dipertingkatkan |
Kawalan Alam Sekitar
| Elektronik, Bioteknologi, Teknologi Makanan dan Kemudahan Berteknologi Tinggi Lain / Bilik Bersih | Kawalan suhu dan kelembapan untuk pengeluaran berteknologi tinggi dan mendesak; bilah pengarah penyaman udara mengekalkan piawaian aliran udara yang ketat untuk pembuatan dan penyelidikan |
| Arena Sukan | Keselesaan dan keselamatan untuk atlet dan juga penonton |
Aplikasi Perindustrian dan Khusus
| Pembinaan dan Penyelenggaraan Terowong | Kualiti udara dan keselamatan yang lebih baik untuk pekerja di persekitaran terowong |
| Kemudahan Perindustrian | Pengoptimuman sistem salur; kecekapan tenaga; pembangunan mampan; kos operasi yang lebih rendah |
| Faundri dan Kemudahan Tugas Berat | Kecekapan tenaga; kos operasi yang lebih rendah; pemulihan haba sisa; penyahkarbonan dan ESG; salur udara HVAC tugas berat; pengurusan haba |
| Kejuruteraan Marin | Pengudaraan yang dipertingkatkan pada kapal dan kapal selam untuk keselesaan kru dan kebolehpercayaan peralatan |
| Perlombongan dan Pembinaan Bawah Tanah | Pengudaraan penting untuk lombong dan struktur bawah tanah yang lain, mengurangkan risiko keadaan berbahaya |
Setiap aplikasi ini mendapat manfaat yang ketara daripada reka bentuk dan fungsi termaju bilah pengarah TunnelTech, yang menandakan lonjakan ke hadapan dalam pengurusan aliran udara yang cekap. Dengan memilih bilah pengarah seretan rendah TunnelTech, pelanggan boleh menjangkakan bukan sahaja untuk mencapai malah melebihi matlamat prestasi sistem mereka, sambil
- •mengurangkan penggunaan tenaga* sehingga 30%
- •mengurangkan bunyi* sebanyak 60%, berbanding dengan salur udara konvensional.
* Hasil eksperimen untuk geometri terowong angin TT45 PRO.
Untuk pertanyaan dan butiran lanjut tentang cara bilah pengarah kami boleh disesuaikan dengan keperluan khusus anda, sila hubungi pasukan kami. Jadikan TunnelTech rakan kongsi anda dalam mencapai pengurusan aliran udara yang optimum.
Pemasangan & Penyelenggaraan
- •Dimensi dan Spesifikasi
Sahkan dimensi salur dan spesifikasi bilah pengarah sebelum pemasangan
- •Pilihan Pemasangan
Tersedia dalam konfigurasi pengapit, bolt dan kimpalan
- •Pengendalian Beban
Ikut garis panduan pengendalian beban untuk pengangkutan dan kedudukan yang selamat
- •Pemasangan Langkah demi Langkah
Arahan pemasangan terperinci disediakan dengan setiap penghantaran produk
- •Jadual Pemeriksaan
Pemeriksaan visual yang kerap untuk memastikan penjajaran bilah dan integriti struktur
- •Prosedur Pembersihan
Pembersihan berkala untuk membuang habuk dan serpihan yang terkumpul pada permukaan bilah
- •Pemantauan Haus dan Lusuh
Pantau tanda-tanda kakisan, hakisan atau kerosakan mekanikal
- •Panduan Penyelesaian Masalah
Atasi isu biasa seperti getaran, bunyi atau kecekapan aliran udara yang berkurangan
Dokumentasi
Maklumat teknikal mengenai pemasangan seksyen sudut terowong angin TunnelTech dan parameter bilah pengarah tersedia dalam lembaran data komprehensif yang meliputi produk TTE-TSA dan TTE-TV. Dokumentasi ini merangkumi pilihan reka bentuk, rintangan setempat untuk sudut pusingan 90 darjah mendatar dan menegak, serta parameter hidraulik dan pemindahan haba untuk bilah pengarah yang disejukkan.
Muat Turun Lembaran Data TTE-TSA (PDF)Rujukan dan Penerbitan Berkaitan
Maklumat tambahan mengenai reka bentuk dan pengoptimuman bilah pengarah untuk terowong angin, sistem salur perindustrian, salur HVAC dan peralatan pengurusan aliran udara, pelurus aliran kipas, dsb. boleh didapati di pautan di bawah:
- 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
- Barlow, J.B., W.H. Rae, and A. Pope. Low-Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1999. books.google.rs
- Pope, A., and K.L. Goin. High Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1965. books.google.rs
- Idelchik, I. E. “Handbook of Hydraulic Resistance, Revised and Augmented.” Begell House, 2008. begellhouse.com
- 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
- Nikuradse, J. (1931), Strömungswiderstand in rauhen Rohren. Z. angew. Math. Mech., 11: 409-411. doi.org/10.1002/zamm.19310110603
- Nikuradse, J. 1932. Laws of turbulent flow in smooth pipes (English translation). NASA TT F-10: 359 (1966).
- Nikuradse, J. 1930. Widerstandsgesetz und Geschwindigkeitsverteilung von turbulenten Wasserströmung in glatten und rauhen Rohren, Proc. 3rd Int. Cong. Appl. Mech., Stockholm, 239-248.
- Moody, L. F. 1944. Friction factors for pipe flow. Trans. ASME, 66, 671–684. doi.org/10.1115/1.4018140
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Schirf, Collin. “Optimization of Expanding Turning Vanes by Bezier Curve Parameterization,” Master Dissertation, University of Maryland, 2019. doi.org/10.13016/5x1x-gxhz
- 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
- 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
- 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
- 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.
- Crawford, N.M.; Cunningham, G.Y. Prediction of Pressure Drop for Turbulent Fluid Flow in 90° Bends. Sage: London, UK, 2003; pp. 153–155.
- 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.
Lihat juga:
- Carta Moody: en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart
- Darcy–Weisbach: en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
- Faktor geseran: en.wikipedia.org/wiki/Fanning_friction_factor, en.wikipedia.org/wiki/Darcy_friction_factor_formulae
- Kehilangan geseran: en.wikipedia.org/wiki/Friction_loss