Увод у усмерне лопатице
У управљању протоком ваздуха, дизајн углова канала игра кључну улогу у ефикасности и перформансама вентилационих и HVAC система и аеродинамичких тунела. Када се ваздух потискује кроз оштро скретање, што је често неизбежно у каналима, он наилази на повећан хидраулички отпор, што доводи до већих губитака притиска и турбуленције. Ово не само да смањује ефикасност система, јер је потребно више енергије за одржавање протока ваздуха, већ утиче и на структурни интегритет канала кроз неравномерна оптерећења притиском која врши турбулентно струјање.
Ту на сцену ступају усмерне лопатице, познате и као угаоне лопатице или вођице (Сл. 1). Инсталиране унутар угла, усмерне лопатице воде ваздух кроз скретање са минималним отпором, смањујући губитке притиска и турбуленцију без додатног простора који захтева кривина са благим радијусом. Ово чини усмерне лопатице идеалним решењем за ефикасно управљање протоком ваздуха у компактном простору.
Сл. 1. Склоп угаоне секције са TunnelTech усмерним лопатицама
Секције са усмерним лопатицама високих перформанси као алтернатива генеричким HVAC решењима.
Традиционални начин да се смање турбуленција, губитак притиска и бука оштро закривљеног канала је колено са радијусом (Сл. 2 и Сл. 4, случај 2). Иако колена са радијусом делимично ублажавају турбуленцију, буку и губитке притиска типичне за оштро скретање (погледајте Сл. 4, случај 1), она доносе сопствене проблеме.
Неколико конвенционалних кривина HVAC канала, направљених од глатко закривљеног лима са савијеним разделним лопатицама, приказано је на Сл. 2 лево. Ово су типичне стандардне варијанте које се обично користе у HVAC каналима, нпр. у складу са стандардом за канале DW144.
Такве компоненте канала су уобичајене и исплативе за мале примене у грађевинарству, малим предузећима и HVAC системима мале снаге где цена енергије није значајан фактор. Међутим, овај дизајн није добро решење за вентилационе и системе хлађења у средњим и великим применама високог капацитета – производња енергије, металургија, турбомашине, измењивачи топлоте, рекуперација отпадне топлоте и модерна зелена и обновљива енергија – где су хидрауличка ефикасност и уштеда енергије неопходни.
Међутим, нема потребе за изградњом прилагођеног, нестандардног канала сваки пут када потрошња енергије хидрауличке мреже треба да буде потпуно оптимизована. Иста Слика 2, десно, приказује варијанту TunnelTech дијагоналне угаоне секције са усмерним лопатицама, која је енергетски ефикасна, са ниским нивоом буке и турбуленције, испуњава индустријске стандарде за HVAC системе, а такође се може користити у великим индустријским применама велике снаге. Пример великог постројења у које се дијагонална секција са усмерним лопатицама може лако интегрисати приказан је на Сл. 3.
Сл. 2. Конвенционално HVAC глатко колено средње величине са разделном лопатицом од лима према стандарду DW144 (лево), и TunnelTech дијагонални склоп усмерних лопатица високих перформанси за стандардне ваздушне канале (десно).
Сл. 3. Велике TunnelTech угаоне секције ваздушних канала са усмерним лопатицама за аеродинамичке тунеле, производњу енергије и индустријске примене.
Дизајн усмерних лопатица за смањење пада притиска, турбуленције и буке
Да би се упоредили различити дизајни угаоних секција, падови притиска (ΔP) и CFD симулирани обрасци струјања дати су на Сл. 4 испод. Као пример за демонстрацију одабрани су улазна брзина протока ваздуха од 20 m/s и квадратни канал димензија 2×2 m. Брзина од 20 m/s је изабрана јер професионални вертикални аеродинамички тунели за индор скајдајвинг обично већину времена раде у режимима где је брзина струјања у угаоној секцији између 10 и 30 m/s. CFD прорачуни су извршени при 1 стандардној атмосфери, 20 °C и нултој влажности ваздуха са стишљивим гасом и адијабатским зидом храпавости од 250 µm. Коришћена је мрежа од 6 до 10 милиона ћелија по домену. На улазној граници примењени су раван улазни профил и турбуленција од 2%. Турбуленција је моделована помоћу k-ε модела.
Напомена: Илустрације на Сл. 4 су специфични примери, представљени искључиво да би се илустровали принципи рада и упоредило неколико типова угаоних секција са усмерним лопатицама. Они се не могу узети као општи резултати за сваки случај употребе. За сваки стварни вентилациони систем или другу хидрауличку мрежу, специфични хидраулички параметри, величина и облик канала, храпавост и структурне неправилности, неуједначености струјања и тачна физичка својства гаса морају се узети у обзир у свакој тачки прорачуна. Овакав прорачун за специфичан систем можете наручити тако што ћете нас контактирати.
Приказани су следећи случајеви дизајна:
- Угаона секција без усмерних лопатица.
- Глатко закривљена угаона секција (r = ½ висине канала) са радијално савијеним разделним лопатицама. Пад притиска такође зависи од броја и геометрије разделника. Пример приказује минималан број оптимално обликованих разделних плоча.
- Једноставне радијално закривљене танке плоче (дебљине 10–20 mm).
- Типичне неоптимизоване усмерне лопатице наших најближих конкурената.
- TunnelTech усмерне лопатице (TTE-TV) са оптимизованим профилом.
Најзначајнији проблем код закривљених канала који имају мали број једноставних разделника од савијених плоча (или уопште немају лопатице) јесте расподела притиска и брзине на излазу из угаоне секције (Сл. 4, случај 2, погледајте излазни попречни пресек). Брзина се повећава од спољашњег ка унутрашњем зиду сваког подканала струјања, стварајући неуједначено струјање, јаку турбуленцију и буку. Што је мањи радијус скретања, већи је ризик од одвајања струјања, дисторзије поља притиска и брзине, веће буке и већег пада притиска.
Једини начин да се ови проблеми превазиђу јесте велики радијус закривљености за угаону секцију и већи број разделних лопатица. Ово ствара други проблем – додатни простор потребан за смештај таквих кривина и трошкове материјала за неколико закривљених разделника димензионисаних према попречном пресеку канала. У великим системима канала, кривине са благим радијусом могу довести до неразумно великих структура, чинећи овај приступ непрактичним у многим случајевима, посебно тамо где је простор ограничен. Додатни потребан простор приказан је испрекиданим линијама на Сл. 4, случај 2 испод. Висина и ширина сваког скретања морају се повећати за најмање ½ величине канала. За рециркулационе аеродинамичке тунеле то значи повећање димензија зграде за неколико метара у сваком правцу, што повећава трошкове израде канала и капитална улагања. Поред тога, сваки разделник кошта колико и сам зид канала.
Сл. 4. Угаоне секције у ваздушним каналима – поређење дизајна и перформанси
Оптимално решење за аеродинамичке тунеле и индустријску вентилацију је дијагонална каскада усмерних лопатица са аеропрофилом, као што је приказано на Слици 4, случајеви 3–5.
Све CFD слике изнад су за угаону секцију ваздушног канала са улазом 2×2 m при брзини протока ваздуха од 20 m/s, као пример – случај који је најрелевантнији за индор скајдајвинг и подзвучне аеродинамичке тунеле малих брзина.
Слика 4, случај 3 приказује угаону секцију са једноставним лопатицама направљеним од танког савијеног лима. Сл. 4, случај 4 приказује најбоље усмерне лопатице које нуде најближи конкуренти компаније TunnelTech. Обе имају краћу тетиву и неоптимизован аеропрофил, што резултира очигледном преосталом неуједначеношћу струјања на излазу из секције, већим аеродинамичким отпором и већом буком у каналу. Танке лопатице од једноставног савијеног лима обично премашују дозвољене нивое буке чак и при малим брзинама ваздуха, а дебео, кратак профил са малим односом тетиве и дебљине такође има мању површину, што је недостатак када се хлађене усмерне лопатице користе за пренос топлоте.
Доњи део Слике 4, случај 5 приказује угао ваздушног канала опремљен TunnelTech усмерним лопатицама високих перформанси (за наручивање, погледајте број дела TTE-TV-90). Као што попречни пресеци показују, струјање је уједначеније са правилно профилисаним лопатицама, што значи мањи пад притиска и ниску турбуленцију.
Излазни профил притиска/брзине је такође много бољи за TunnelTech угаоне секције опремљене лопатицама са дугом тетивом него у осталим случајевима. Резултат је ненадмашан аеродинамички квалитет компаније TunnelTech, што се огледа у бројним рецензијама професионалних скајдајвера и других купаца.
Сви горе наведени подаци, укључујући дужину тетиве и опције хлађења, такође су сумирани у Табели 1.
| Случај / Тип лопатице | ΔP (Pa) (*) | ξ (*) | Дужина тетиве (mm) | Хлађење |
|---|---|---|---|---|
| 1. Без лопатица, оштро скретање | 114 | 0.47 | — | Не |
| 2. Глатко закривљена угаона секција | 41 | 0.17 | > 2000 | Не |
| 3. Једноставне радијално закривљене танке плоче | 80 | 0.33 | 250–500 | Не |
| 4. Усмерне лопатице најближих конкурената | 88 | 0.37 | 280 | Да |
| 5. TunnelTech оптимизоване усмерне лопатице | 57 | 0.24 | 500 | Да |
Коефицијент хидрауличких губитака за угаону секцију канала са TunnelTech и конкурентским лопатицама у опсегу брзина до 100 m/s, израчунат за исту геометрију и почетне услове, дат је на Сл. 5.
Више детаља о хидрауличким губицима дуж дужине канала, локалном отпору и укупном коефицијенту хидрауличких губитака дато је у наставку.
Сл. 5. Поређење TunnelTech и конкурентских угаоних секција: Дарси-Вајсбахов коефицијент хидрауличких губитака за исту геометрију и почетне услове прорачуна.
Ублажавање турбуленције за поуздане прорачуне хидрауличке и структурне безбедности
Сл. 6. TunnelTech угаона секција са усмерним лопатицама: скала турбуленције (m) при 20 m/s
Гладак, предвидљив профил притиска/брзине је посебно важан у применама где су висока турбуленција или одвајање струјања неприхватљиви, као што су експериментални аеродинамички тунели, објекти за индор скајдајвинг и постројења велике снаге. Ови паразитски ефекти, заједно са пулсацијама притиска изазваним одвајањем струјања и турбуленцијом великих размера, такође су неприхватљиви у постројењима која морају бити без акустички изазваних вибрација и где нису дозвољена одступања статичког притиска из разлога структурне стабилности ваздушног канала. Поред тога, турбулентно струјање је чест извор буке, што додатно деградира укупне перформансе система и удобност крајњег корисника.
Такође треба имати на уму да неправилности струјања имају тенденцију да расту и интензивирају се низводно осим ако се не користе исправљачи струјања, саћасти исправљачи, мреже за турбуленцију или други уређаји за кондиционирање струјања [1-3]. Тачна гасно-динамичка анализа захтева израчунавање отпора сваког наредног елемента канала са стварним улазним профилом притиска/брзине који генерише претходни елемент хидрауличке мреже. За дуге хидрауличке мреже често је немогуће покренути CFD симулацију целог система због његове саме величине. У таквим случајевима користе се приближни полуемпиријски прорачуни засновани на бездимензионалним бројевима струјања и геометријским критеријумима [4], или софтвер заснован на таквим методама. Слично томе, FEA моделовање структурне стабилности канала се обично изводи са стабилним пољем статичког притиска примењеним на зидове канала. Озбиљне неправилности струјања које се развијају низводно могу стога такође унети грешку у анализе носивих структура које су критичне за безбедност.
Приближне методе се обично не баве дисторзијом профила брзине на улазу у елемент хидрауличке мреже; у најбољем случају узимају у обзир да ли је профил потпуно развијен или још није развијен (уједначен), као и параметре граничног слоја. У аеродинамичким тунелима и индустријским вентилационим системима, свако скретање струјања може изазвати неуједначеност и снажно вртложење, што уноси несигурност у прорачуне хидрауличког отпора за дуге мреже. Где год је то могуће, стога, треба избегавати велике неправилности профила брзине.
Сл. 6 и горе наведени резултати показују да угаоне секције са TunnelTech усмерним лопатицама не само да не стварају додатне поремећаје струјања, већ се могу користити и за пригушивање вртложења и неуједначености низводно од секције. Угаона секција са TunnelTech усмерним лопатицама стога може деловати и као ефикасан исправљач струјања када се инсталира низводно од осовинског вентилатора, дифузора канала, измењивача топлоте, испитне секције, гране канала или одвода, или било ког другог елемента који генерише турбуленцију.
Коефицијент локалног отпора
Локални отпор угаоне секције може се израчунати помоћу добро познате Дарси-Вајсбахове једначине:
ΔP = ξ · ρ · v² / 2
Где је:
- ΔP – укупни губитак притиска (пад притиска) у Pa;
- ξ – коефицијент локалног отпора (Дарси-Вајсбах);
- ρ – густина флуида (kg/m³);
- V – брзина флуида на улазном попречном пресеку (m/s).
Ови параметри, који одређују енергетску ефикасност ваздушног канала, снажно зависе од дизајна усмерних лопатица.
Према [4], укупни отпор сложеног хидрауличког елемента може се представити као збир отпора трења дуж његове дужине ξL и локалног отпора ξ0:
ξSUM = ξL + ξ0
За прав ваздушни канал, отпор по дужини је пропорционалан дужини и обрнуто пропорционалан хидрауличком пречнику, као што је изражено формулом:
ξL = (L / D) · f
где је f Дарсијев фактор трења.
За канале једноставног облика (нпр. кружне, квадратне, шестоугаоне), f се може изразити као нелинеарна функција самог Рејнолдсовог броја – погледајте Поглавље 2 у [4] или https://en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
Фактор трења f за једноставну округлу цев (кружни канал) са глатким зидовима, потпуно развијеним профилом струјања на улазу и турбулентним режимом (Рејнолдсови бројеви Re > 4×103) може се израчунати према формули:
f = 1 / (1.81 · lg(Re) – 1.64)²
За стварне канале, мора се узети у обзир и храпавост зида.
Сл. 7 испод приказује график Дарсијевог фактора трења у односу на Рејнолдсов број Re за различите вредности релативне храпавости зида, који је први објавио Никурадзе у [5-8]. Овај график је такође познат као Мудијев дијаграм [9] или Колбрук-Вајтова корелација [10-11]. Новија студија о глатким цевима може се наћи у [12].
Дијаграм приказује сложену зависност f(Re) за округлу цев са различитим вредностима храпавости. За квадратне и друге некружне канале дијаграм је још сложенији. Режим струјања (Рејнолдсов број), облик канала и релативна храпавост зида морају се стога узети у обзир.
Сл. 7. Мудијев (познат и као Никурадзеов) дијаграм који приказује Дарси-Вајсбахов фактор трења fD у односу на Рејнолдсов број Re за различите вредности релативне храпавости – Оригинални дијаграм: S. Beck и R. Collins, Универзитет у Шефилду, дељено под CC BY-SA 4.0, wikimedia.org
За стварне, храпаве канале и даље је могуће представити укупни отпор као збир ξSUM = ξL + ξ0 отпора по дужини и локалног отпора.
Подела отпора на овај збир поједностављује проучавање параметара канала, јер се локални отпор ξ0 може израчунати за поједностављену геометрију елемента – на пример, са периодичном формулацијом проблема на мањем прорачунском домену, или у 2D формулацији. Обратите пажњу на величину прорачунског домена у примерима приказаним на Сл. 4 – секција је висока 3 m и дуга 18 m, а адекватна конвергенција мреже почиње тек изнад 10 милиона елемената мреже. Периодична или 2D формулација истих случајева могла би да користи за ред величине мање елемената мреже, а поједностављени прорачун сваке тачке брзине на кривој ΔP(v) би трајао минуте или чак секунде уместо сати.
Подела отпора на две компоненте стога може знатно поједноставити прорачуне – локални отпор ξ0 се брзо одређује, а затим се додаје отпор по дужини ξL. Овај други се може брзо проценити из објављених табела или помоћу приближних формула заснованих на бездимензионалним бројевима и параметрима геометрије канала. За хидрауличке елементе и елементе мреже канала са наглим променама правца струјања (угаона колена, глатке кривине, кривине различитих углова са и без усмерних лопатица), сличан приступ и метод су представљени у Поглављима 6-1 и 6-2 свеобухватног Приручника за хидраулички отпор [4].
Техничке спецификације
Свеобухватни технички подаци за прецизан инжењеринг и прорачуне перформанси.
Технологија интегрисаног хлађења
Револуционишући дизајн тунела, наше усмерне лопатице поседују интегрисане унутрашње канале за расхладну течност—пружајући супериорну ефикасност размене топлоте без угрожавања квалитета струјања ваздуха.
- Масиван капацитет дисипације топлоте, скалабилан од стотина киловата до десетина мегавата.
- Ефикасно управљање топлотом са нултим негативним утицајем на турбуленцију струјања или квалитет струје.
- Пројектовано са шест интегрисаних унутрашњих канала за хлађење по лопатици за максималну термалну ефикасност
- Беспрекорна интеграција са стандардним индустријским инфраструктурама за водено хлађење
Истакнуте карактеристике производа
TunnelTech усмерне лопатице за проток ваздуха (производ TTE-TV) су на челу ове технологије, нудећи ефикасност без премца у управљању протоком ваздуха. Наши производи су дизајнирани за широк спектар примена, од објеката за индор скајдајвинг и аеродинамичких тунела до HVAC и вентилационих система, и отелотворују врхунац аеродинамичког дизајна и енергетске ефикасности.
Перформансе секције са усмерним лопатицама у ваздушним каналима
TunnelTech усмерне лопатице високих перформанси постављају индустријски стандард за снагу и аеродинамичку ефикасност. Наше усмерне лопатице које штеде енергију пројектоване су да минимизирају аеродинамичке губитке, обезбеђујући гладак проток ваздуха и смањујући потрошњу енергије.
TunnelTech усмерне лопатице имају одличне карактеристике локалног отпора у ваздушним каналима. Параметри отпора, израчунати помоћу Дарси-Вајсбахове једначине као што је горе описано, приказани су на сликама испод (погледајте Сл. 8) и у Техничком листу усмерних лопатица.
Генерално, тамо где је величина канала непозната, дате су вредности за идеализовани елемент са периодичним бочним граничним условима, без узимања у обзир додатног трења зида дуж дужине, храпавости или других локалних параметара. Сл. 8 даје вредности за идеализовани угаони елемент са TunnelTech лопатицама, израчунате за скуп од 15 лопатица са периодичним граничним условима као апроксимацију бесконачне периодичне каскаде.
Сл. 8. TunnelTech усмерна лопатица: коефицијент локалног отпора и одговарајући пад притиска.
Ако се HVAC или други хидраулички систем састоји од канала чији се попречни пресек струјања генерално не мења дуж путање струјања, за приближне прорачуне је погодно проценити отпор по јединици дужине (који се, наравно, мора проценити у целом опсегу брзина):
KL = ξL / L = f / Dh
где је Dh хидраулички пречник канала. Вредност KL је лако одредити из приручника, као што је горе дискутовано. Множењем са дужином и додавањем вредности локалног отпора ξ0 преузетих из техничких листова или независно израчунатих добија се брза процена укупног губитка притиска у систему.
ξSUM = KL · L + ξ0
Илустративни примери на Сл. 4 – квадратни канал 2×2 m са параметрима гаса и храпавошћу коришћеним у прорачуну – имају отпор по јединици дужине реда величине KL = ξL / L ~ 2.1 Pa. Ова вредност се односи на обичан квадратни канал без кривина, лопатица или друге унутрашње опреме. На пуних 21 m колико ваздух путује дуж канала, ово даје пад притиска од ~44 Pa. Додавањем вредности са Сл. 8 (11 Pa при 20 m/s, преузето из Техничког листа усмерних лопатица, Табела A.2.1) добија се укупни отпор од 55 Pa за стварну секцију канала 2×2 m са усмерним лопатицама. Ова вредност је у доброј сагласности са вредношћу приказаном на Сл. 4, случај 5.
Више информација о приближним методама за израчунавање отпора канала било ког облика без CFD-а може се наћи у [4] и сличној литератури.
Напомена: Примери на Сл. 4 су само посебан случај који демонстрира како усмерне лопатице раде и не могу се користити за процену произвољног канала. Слика 8 се примењује шире, али се и даље морају узети у обзир специфични параметри клијентовог канала. Сваком систему је потребна детаљна анализа, коју можете наручити од компаније TunnelTech. За тачан прорачун хидрауличког отпора канала и стручну процену потрошње енергије ваше вентилационе опреме или аеродинамичког тунела, молимо контактирајте нас.
Додатне информације о нашим услугама и истраживању и развоју могу се наћи на страници Технологија и у одељку Услуге.
Усмерне лопатице за индустријско хлађење и грејање
Јединствени међу усмерним лопатицама за индустријске ваздушне канале, наши производи могу да циркулишу расхладно средство при великом протоку, омогућавајући ефикасно хлађење или грејање ваздуха док пролази кроз канал. Ово отвара нове могућности у термичкој регулацији – лопатице за контролу климе у затвореном простору и измењивачи топлоте унутар канала са ниским отпором – пружајући нашим клијентима разноврсна решења за њихове потребе протока ваздуха.
Оцењене помоћу методе HTCL (коефицијент преноса топлоте по дужном метру), која квантификује топлотни флукс (у ватима) по метру дужине усмерне лопатице по келвину логаритамске средње температурне разлике (ΔTLMTD) између спољашњег ваздуха и расхладног средства лопатице, наше усмерне лопатице су пројектоване за ефикасан пренос топлоте у различитим условима протока ваздуха, гарантујући стабилне перформансе и регулацију температуре.
Параметри коефицијента преноса топлоте за водом хлађене усмерне лопатице приказани су на Сл. 9 и за сув и за влажан ваздух, где је ΔP [kPa] разлика притиска воде између улазних и излазних прикључака лопатице (плаво и црвено на Сл. 10).
Сл. 10. Канали за хлађење усмерних лопатица
Сл. 9. HTCL коефицијент. Сув (RH = 0%) и влажан ваздух (RH = 90% на 30 °C) при различитим разликама притиска расхладног средства (воде) између улазних и излазних прикључака канала за хлађење.
Усмерне лопатице за рекуперацију отпадне топлоте
Хлађене усмерне лопатице са интегрисаним каналима за размену топлоте нуде разноврсно решење за рекуперацију отпадне топлоте у различитим применама. Интегрисане у системе за размену топлоте, ове лопатице могу да ухвате вишак топлотне енергије која би иначе била изгубљена и пренесу је у системе за рекуперацију топлоте, значајно побољшавајући укупну ефикасност система.
У пракси, ова технологија се може користити у многим областима. У индустријским процесима, на пример, хлађене усмерне лопатице могу да рекуперирају отпадну топлоту из издувних гасова и искористе је за предгревање улазних флуида или ваздуха, смањујући потрошњу енергије. У HVAC системима, исти принцип се примењује у уређајима као што су вентилатори за рекуперацију топлоте (HRV) и вентилатори за рекуперацију енергије (ERV), који преносе топлоту између издувних и доводних струја ваздуха. Ово минимизира енергију потребну за загревање или хлађење улазног ваздуха, што доводи до значајних уштеда енергије.
Хлађене усмерне лопатице се такође могу интегрисати у системе за производњу енергије и обновљиве изворе енергије. У постројењима за комбиновану производњу топлоте и електричне енергије (CHP), на пример, отпадна топлота из производње електричне енергије се рекуперира и користи за грејање, побољшавајући укупну ефикасност система. У геотермалним енергетским системима, ове лопатице могу помоћи у управљању топлотном енергијом извученом из земље, оптимизујући процесе преноса топлоте.
У иницијативама за зелену и обновљиву енергију, рекуперација отпадне топлоте игра кључну улогу у смањењу угљеничног отиска и побољшању одрживости енергетских система. Овај приступ је у складу са принципима витке производње (lean manufacturing), побољшавајући ефикасност ресурса и смањујући оперативне трошкове кроз ефикасно управљање топлотом. Штавише, у ESG пројектима, усвајање оваквих технологија показује посвећеност минимизирању утицаја на животну средину и оптимизацији коришћења ресурса, у складу са ширим циљевима одрживости.
Рекуперација топлоте – Сродни пројекти
TunnelTech има велико искуство у испоруци пројеката размене топлоте и HVAC система дизајнираних за рекуперацију отпадне топлоте помоћу хлађених усмерних лопатица. Интеграцијом ових лопатица у системе за размену топлоте пројектоване да ухвате и поново искористе топлотну енергију која би иначе била изгубљена, TunnelTech омогућава ефикаснију рекуперацију отпадне топлоте из широког спектра индустријских и комерцијалних процеса. Ово не само да побољшава енергетску ефикасност већ и подржава циљеве одрживости смањењем потрошње енергије и оперативних трошкова.
Примене
Наше усмерне лопатице служе широком спектру индустрија и примена
HVAC системи
| Комерцијалне зграде | Оптимизација ваздушних канала; енергетска ефикасност; нижи оперативни трошкови; боље здравље и безбедност кроз ефикасну контролу квалитета ваздуха и температуре |
| Стамбени комплекси | Удобно животно окружење са оптималним квалитетом и протоком ваздуха; боље здравље и безбедност |
| Дата центри | Усмерне лопатице за управљање топлотом одржавају критичне нивое температуре и влажности потребне за перформансе и дуговечност сервера |
Вентилациони системи у грађевинарству
| Болнице и здравствене установе | Тихе усмерне лопатице пружају виталну контролу квалитета ваздуха која штити пацијенте и особље; боље здравље и безбедност кроз ефикасну контролу квалитета ваздуха и температуре |
| Образовне установе | Боље окружење за учење кроз побољшану циркулацију ваздуха |
Контрола услова средине
| Електроника, биотехнологија, прехрамбена технологија и друга високотехнолошка постројења / Чисте собе | Контрола температуре и влажности за високотехнолошку и захтевну производњу; усмерне лопатице за климатизацију одржавају строге стандарде протока ваздуха за производњу и истраживања |
| Спортске арене | Удобност и безбедност како за спортисте, тако и за гледаоце |
Индустријске и специјализоване примене
| Изградња и одржавање тунела | Бољи квалитет ваздуха и безбедност за раднике у тунелским окружењима |
| Индустријска постројења | Оптимизација ваздушних канала; енергетска ефикасност; одрживи развој; нижи оперативни трошкови |
| Ливнице и постројења за тешке услове рада | Енергетска ефикасност; нижи оперативни трошкови; рекуперација отпадне топлоте; декарбонизација и ESG; HVAC ваздушни канали за тешке услове рада; управљање топлотом |
| Поморски инжењеринг | Побољшана вентилација на бродовима и подморницама за удобност посаде и поузданост опреме |
| Рударство и подземна градња | Неопходна вентилација за руднике и друге подземне објекте, смањујући ризик од опасних услова |
Свака од ових примена има значајне користи од напредног дизајна и функционалности TunnelTech усмерних лопатица, које представљају велики искорак у ефикасном управљању протоком ваздуха. Одабиром TunnelTech усмерних лопатица са ниским отпором, клијенти могу очекивати не само да испуне већ и да премаше своје циљеве у погледу перформанси система, и све то уз
- •смањење потрошње енергије* до 30%
- •смањење буке* за 60%, у поређењу са конвенционалним ваздушним каналима.
* Експериментални резултати за геометрију аеродинамичког тунела TT45 PRO.
За упите и више детаља о томе како се наше усмерне лопатице могу прилагодити вашим специфичним потребама, молимо контактирајте наш тим. Нека TunnelTech буде ваш партнер у постизању оптималног управљања протоком ваздуха.
Инсталација и одржавање
- •Димензије и спецификације
Проверите димензије канала и спецификације усмерних лопатица пре инсталације
- •Опције монтаже
Доступно у конфигурацијама са стезаљкама, вијцима и заваривањем
- •Руковање теретом
Пратите смернице за руковање теретом ради безбедног транспорта и позиционирања
- •Инсталација корак по корак
Детаљна упутства за инсталацију се испоручују уз сваку испоруку производа
- •Распоред инспекција
Редовне визуелне инспекције како би се осигурало поравнање лопатица и структурни интегритет
- •Процедуре чишћења
Периодично чишћење ради уклањања накупљене прашине и прљавштине са површина лопатица
- •Праћење хабања и оштећења
Праћење знакова корозије, ерозије или механичких оштећења
- •Водич за решавање проблема
Решавање уобичајених проблема као што су вибрације, бука или смањена ефикасност протока ваздуха
Документација
Техничке информације о склоповима угаоних секција TunnelTech аеродинамичких тунела и параметрима усмерних лопатица доступне су у свеобухватном техничком листу који покрива производе TTE-TSA и TTE-TV. Документација укључује опције дизајна, локалне отпоре за хоризонталне и вертикалне угаоне секције од 90 степени, као и хидрауличке параметре и параметре преноса топлоте за хлађене усмерне лопатице.
Преузмите TTE-TSA технички лист (PDF)Референце и сродне публикације
Додатне информације о дизајну и оптимизацији усмерних лопатица за аеродинамичке тунеле, индустријске ваздушне канале, HVAC канале и опрему за управљање протоком ваздуха, исправљаче струјања вентилатора итд. могу се наћи на линковима испод:
- Baals, D.D., и 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, и A. Pope. Low-Speed Wind Tunnel Testing. Wiley, 1999. books.google.rs
- Pope, A., и 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. (Енглески превод: Laws of flow in rough pipes). Технички извештај, NACA Technical Memorandum 1292. National Advisory Commission for Aeronautics (1950), Вашингтон, ДЦ. 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 (Енглески превод). 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., Стокхолм, 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, фебруар 1939, стр. 133-156. doi.org/10.1680/ijoti.1939.13150
- Colebrook, C. F. (фебруар 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. Лондон. Volume 12 Issue 8, октобар 1939, стр. 393-422. doi:10.1680/ijoti.1939.14509.
- McKeon, Beverley J., Chris J. Swanson, Mark V. Zagarola, Russell James Donnelly, и 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, и Jose Mathew. “Fundamentals of Wind-Tunnel Design.” У 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. и McFarland, E.R. Wind tunnel turning vanes of modern design. 24th Aerospace Science Meeting. NASA Technical Memorandum, AIAA Paper 86-0044. Рино, Невада, јануар 1986. semanticscholar.org
- Schirf, Collin. “Optimization of Expanding Turning Vanes by Bezier Curve Parameterization,” Мастер рад, Универзитет у Мериленду, 2019. doi.org/10.13016/5x1x-gxhz
- Almeida, Odenir De, Frederico Carnevalli De Miranda, Olivio Ferreira Neto, и Fernanda Guimarães Saad. “Low Subsonic Wind Tunnel – Design and Construction.” Journal of Aerospace Technology and Management 10 (26. фебруар 2018). doi.org/10.5028/jatm.v10.716
- Modi, P. P., и S. Jayanti. “Pressure Losses and Flow Maldistribution in Ducts with Sharp Bends.” Chemical Engineering Research and Design 82, бр. 3 (2004): 321–31. doi.org/10.1205/026387604322870435
- Kotb, N. A. E., M. R. Mokhtarzadeh-Dehghan, и 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, бр. 1 (јануар 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: Лондон, УК, 2003; стр. 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.
Погледајте такође:
- Мудијев дијаграм: en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart
- Дарси-Вајсбах: en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
- Фактор трења: en.wikipedia.org/wiki/Fanning_friction_factor, en.wikipedia.org/wiki/Darcy_friction_factor_formulae
- Губитак услед трења: en.wikipedia.org/wiki/Friction_loss