บทนำเกี่ยวกับใบปรับทิศทางลม
ในขอบเขตของการจัดการการไหลของอากาศ การออกแบบมุมท่อลมมีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพและการทำงานของระบบระบายอากาศ ระบบ HVAC และอุโมงค์ลม เมื่ออากาศถูกบังคับให้เลี้ยวหักศอก ดังที่มักต้องการในระบบท่อลม อากาศจะพบกับความต้านทานทางชลศาสตร์ที่เพิ่มขึ้น นำไปสู่การสูญเสียความดันและความปั่นป่วนที่สูงขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ลดทอนประสิทธิภาพของระบบโดยต้องการพลังงานมากขึ้นเพื่อรักษาการไหลของอากาศ แต่ยังส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างของระบบท่อลมเนื่องจากแรงดันที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการไหลที่ปั่นป่วน
นี่คือจุดที่ใบปรับทิศทางลม (Turning vanes) หรือที่เรียกว่า Corner vanes หรือ Guiding vanes เข้ามามีบทบาท (รูปที่ 1) ใบปรับทิศทางลมมุมท่อลมได้รับการออกแบบมาเพื่อติดตั้งภายในมุม ช่วยให้อากาศสามารถนำทางผ่านส่วนเลี้ยวด้วยความต้านทานน้อยที่สุด ลดการสูญเสียความดันได้อย่างมีประสิทธิภาพ และบรรเทาความปั่นป่วนโดยไม่ต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติมที่ส่วนโค้งรัศมีเรียบต้องการ สิ่งนี้ทำให้ใบปรับทิศทางลมเป็นโซลูชันในอุดมคติสำหรับการจัดการการไหลของอากาศอย่างมีประสิทธิภาพในพื้นที่กะทัดรัด
รูปที่ 1 ชุดประกอบส่วนมุมใบปรับทิศทางลม TunnelTech
ส่วนใบปรับทิศทางลมประสิทธิภาพสูงที่แข่งขันกับโซลูชัน HVAC ทั่วไป
โซลูชันแบบดั้งเดิมในการเอาชนะปรากฏการณ์ที่เป็นอันตรายที่กล่าวถึงของความปั่นป่วนที่เพิ่มขึ้น การสูญเสียความดัน และเสียงรบกวนในท่อลมที่โค้งชัน คือการออกแบบข้องอท่อลมตามแนวรัศมี (รูปที่ 2 และ รูปที่ 4 กรณีที่ 2) ข้องอเหล่านี้ แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพในการบรรเทาความปั่นป่วน เสียงรบกวน และการสูญเสียความดันได้บ้าง (ซึ่งพบได้บ่อยในส่วนโค้งหักศอกดังที่เห็นในรูปที่ 4 กรณีที่ 1) แต่ก็มีปัญหาในตัวเอง
ระบบท่อระบายอากาศแบบดั้งเดิมหลายระบบที่มีการเลี้ยวซึ่งทำจากแผ่นโลหะโค้งมนเรียบพร้อมแผ่นนำการไหลแบบดัดโค้ง แสดงไว้ในรูปที่ 2 ด้านซ้าย รูปภาพแสดงตัวอย่างบางส่วนของรุ่นมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในท่อลม HVAC เช่ น สอดคล้องกับมาตรฐานระบบท่อลม DW144
โซลูชันท่อลมดังกล่าวเป็นเรื่องปกติและคุ้มค่าสำหรับการใช้งานขนาดเล็กในงานวิศวกรรมโยธา ธุรกิจขนาดเล็ก และระบบ HVAC กำลังต่ำ ซึ่งต้นทุนพลังงานไม่ใช่ปัจจัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การออกแบบนี้ไม่ใช่โซลูชันที่ดีสำหรับระบบระบายอากาศและทำความเย็นในขนาดกลางและขนาดใหญ่ และการผลิตไฟฟ้ากำลังสูง โลหะวิทยา เครื่องจักรเทอร์โบ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน การนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่ และการประยุกต์ใช้งานพลังงานสีเขียวและพลังงานหมุนเวียนสมัยใหม่ ซึ่งประสิทธิภาพทางชลศาสตร์และการประหยัดพลังงานเป็นสิ่งจำเป็น
อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องสร้างท่อลมแบบกำหนดเองที่ไม่ได้มาตรฐานทุกครั้งที่ต้องการปรับปรุงการใช้พลังงานของเครือข่ายทางชลศาสตร์ให้สมบูรณ์แบบ รูปที่ 2 ด้านขวา แสดงรูปแบบของส่วนใบปรับทิศทางลมแนวทแยงของ TunnelTech ซึ่งประหยัดพลังงาน มีเสียงรบกวนต่ำ และมีความปั่นป่วนต่ำ ในขณะที่ตรงตามมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับระบบ HVAC แต่ยังสามารถใช้ในกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่และกำลังสูงได้อีกด้วย ตัวอย่างของโรงงานขนาดใหญ่ที่สามารถผสานรวมส่วนใบปรับทิศทางลมแนวทแยงได้อย่างง่ายดายแสดงไว้ในรูปที่ 3
รูปที่ 2 ข้องอเรียบ HVAC ขนาดกลางแบบดั้งเดิมพร้อมใบแยกการไหลที่ทำจากแผ่นโลหะ มาตรฐาน DW144 (ด้า นซ้าย) และชุดประกอบแนวทแยงใบปรับทิศทางลม TunnelTech ประสิทธิภาพสูงสำหรับท่อลมมาตรฐาน (ด้านขวา)
รูปที่ 3 ส่วนเลี้ยวท่อลมขนาดใหญ่ของ TunnelTech สำหรับอุโมงค์ลม การผลิตไฟฟ้า และการประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรม
การออกแบบใบปรับทิศทางลมเพื่อลดความดันตก ความปั่นป่วน และเสียงรบกวน
สำหรับการเปรียบเทียบการออกแบบมุมเลี้ยวที่แตกต่างกัน ความดันตก (ΔP) และรูปแบบการไหลที่จำลองด้วย CFD ได้แสดงไว้ในรูปที่ 4 ด้านล่าง ความเร็วลมขาเข้าที่ 20 m/s และท่อลมสี่เหลี่ยมขนาด 2×2 m ถูกเลือกเป็นตัวอย่างสาธิต ช่วงความเร็ว 20 m/s ถูกเลือกเพื่อวัตถุประสงค์ในการสาธิต เนื่องจากโดยปกติแล้วอุโมงค์ลมแนวตั้งระดับมืออาชีพสำหรับสกายไดฟ์ในร่มจะทำงานส่วนใหญ่ในโหมดที่ความเร็วการไหลในส่วนหมุนเวียนแปรผันอยู่ระหว่าง 10 ถึง 30 m/s การคำนวณ CFD ดำเนินการที่ 1 บรรยากาศมาตรฐานที่ 20 C และความชื้นในอากาศเป็นศูนย์ ด้วยก๊าซที่บีบอัดได้และผนังอะเดียแบติกที่มีความขรุขระ 250 µm ใช้เมชจำนวน 6 ถึง 10 ล้านเซลล์ต่อโดเมน ใช้โปรไฟล์ขาเข้าแบบแบนและความปั่นป่วน 2% ที่ขอบเขตขาเข้า ความปั่นป่วนถูกประมวลผลโดยใช้โมเดล k-ε
หมายเหตุ! โปรดทราบว่าภาพประกอบที่แสดงในรูปที่ 4 เป็นตัวอย่างเฉพาะ ซึ่งนำเสนอเพื่อวัตถุประสงค์ในการอธิบายหลักการทำงานและเปรียบเทียบส่วนมุมหมุนบางประเภทเท่านั้น กรณีเหล่านี้ไม่สามารถตีความได้ว่าเป็นกรณีทั่วไปสำหรับการใช้งานทุกรูปแบบอย่างแท้จริง สำหรับระบบระบายอากาศจริงหรือเครือข่ายทางชลศาสตร์อื่นๆ จะต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ทางชลศาสตร์เฉพาะ ขนาดและรูปทรงของท่อลม ความขรุขระและความผิดปกติของโครงสร้าง ความไม่สม่ำเสมอของการไหล และพารามิเตอร์ทางกายภาพที่แน่นอนของก๊าซสำหรับทุกจุดการคำนวณ คุณสามารถสั่งซื้อการคำนวณดังกล่าวสำหรับระบบเฉพาะได้โดยติดต่อเรา
กรณีการออกแบบต่อไปนี้ได้รับการอธิบายไว้:
- ส่วนมุมที่ไม ่มีใบปรับทิศทางลม
- ส่วนมุมโค้งมน (r = ½ ของความสูงท่อลม) พร้อมแผ่นนำการไหลแบบดัดโค้งตามแนวรัศมี ความดันตกยังขึ้นอยู่กับจำนวนและรูปทรงของแผ่นกั้นท่อลม ตัวอย่างแสดงให้เห็นถึงการใช้แผ่นแยกการไหลของอากาศที่มีรูปทรงเหมาะสมในจำนวนที่น้อยที่สุด
- แผ่นบางดัดโค้งตามแนวรัศมีแบบเรียบง่าย (ความหนา 10-20 mm)
- ใบปรับทิศทางลมทั่วไปที่ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมจากคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุด
- ใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech (TTE-TV) ที่มีรูปทรงที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม
ปัญหาที่สำคัญที่สุดของท่อลมโค้งมนที่มีแผ่นกั้นแบบดัดโค้งเรียบง่ายจำนวนน้อย (หรือไม่มีใบปรับทิศทางลมเลย) คือรูปแบบการกระจายความดันและความเร็วที่ทางออกของส่วนเลี้ยว (รูปที่ 4 กรณีที่ 2 ดูภาพตัดขวางทางออก) รูปแบบนี้แสดงให้เห็นว่ าความเร็วจะเพิ่มขึ้นจากผนังด้านนอกไปยังผนังด้านในของแต่ละโดเมนย่อยของการไหล นำไปสู่การไหลที่ไม่สม่ำเสมอ ความปั่นป่วนสูง และเสียงรบกวน ยิ่งรัศมีการเลี้ยวเล็กเท่าใด โอกาสที่จะเกิดการแยกตัวของการไหล การบิดเบือนของสนามความดันและความเร็ว ระดับเสียง และค่าความดันตกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
วิธีเดียวที่จะเอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้คือการใช้รัศมีความโค้งขนาดใหญ่ของส่วนมุมดังกล่าวและเพิ่มจำนวนใบปรับทิศทางลม ซึ่งนำมาสู่ปัญหาที่สอง นั่นคือพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการรองรับส่วนโค้งดังกล่าวและต้นทุนวัสดุของแผ่นกั้นท่อลมตามแนวรัศมีหลายแผ่น ซึ่งมีขนาดเท่ากับภาพตัดขวางของท่อลม ในระบบท่อลมขนาดใหญ่ การใช้ส่วนโค้งรัศมีเรียบอาจนำไปสู่โครงสร้างที่มีขนาดใหญ่เกินความจำเป็น ทำให้แนวทางนี้ไม่สามารถนำไปปฏิบัติได้จริงในหลายสถานการณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีจำกัด พื้นที่เพิ่มเติมที่ต้องการแสดงด้วยเส้นประในรูปที่ 4 กรณีที่ 2 ด้านล่าง จะต้องเพิ่มความสูงและความกว้างของการเลี้ยวแต่ละครั้งอย่างน้อย ½ ของขนาดท่อลม สำหรับอุโมงค์ลมแบบหมุนเวียน นั่นหมายถึงการเพิ่มขนาดของอาคารขึ้นหลายเมตรในแต่ละทิศทาง ซึ่งนำไปสู่ต้นทุนระบบท่อลมที่สูงขึ้นและการลงทุนที่สูงขึ้น นอกจากนี้ แผ่นแยกการไหลแต่ละแผ่นจะมีต้นทุนเท่ากับผนังท่อลม
รูปที่ 4 ส่วนมุมในระบบท่อลม - การเปรียบเทียบการออกแบบและประสิทธิภาพ
โซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอุโมงค์ลมและระบบระบายอากาศในอุตสาหกรรมคือ ใบปรับทิศทางลมแบบหมุนในส่วนเลี้ยวที่มีรูปทรงแบบปีกเครื่องบินจัดเรียงตามแนวทแยง ดังที่แสดงในรูปที่ 4 กรณีที่ 3-5
ภาพ CFD ทั้งหมดด้านบนสอดคล้องกับส่วนมุมของท่อลมที่มีทางเข้าขนาด 2x2 m ที่ความเร็วลม 20 m/s ซึ่งเป็นตัวอย่างที่เกี่ยวข้องมากที่สุดกับการใช้งานสกายไดฟ์ในร่มและอุโมงค์ลมความเร็วต่ำกว่าเสียง
รูปที่ 4 กรณีที่ 3 แสดงส่วนมุมที่มีใบปรับทิศทางลมแบบเรียบง่ายซึ่งทำจากแผ่นโลหะดัดบางๆ รูปที่ 4 กรณีที่ 4 เป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดของใบปรับทิศทางลมจากคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุดของ TunnelTech ทั้งสองแบบมีความยาวคอร์ดที่สั้นกว่าและรูปทรงแพนอากาศที่ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม ส่งผลให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของการไหลที่หลงเหลืออยู่ที่ทางออกของส่วนเลี้ยว มีความต้านทานอากาศพลศาสตร์และเสียงรบกวนในท่อลมที่สูงขึ้น ใบปรับทิศทางลมแบบบางที่ทำจากแผ่นโลหะดัดมักจะสร้างระดับเสียงเกินกว่าที่อนุญาตแม้ในความเร็วลมต่ำ และตัวเลือกที่มีรูปทรงหนาและสั้นซึ่งมีอัตราส่วนคอร์ดต่อความหนาต่ำก็จะมีพื้นที่ผิวน้อยกว่า ซึ่งไม่เป็นที่ต้องการในการใช้งานที่ใช้ใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็นสำหรับการถ่ายเทความร้อน
ในส่วนล่างของรูปที่ 4 กรณีที่ 5 แสดงมุมท่อลมที่ติดตั้งใบปรับทิศทางลมประสิทธิภาพสูงของ TunnelTech (สำหรับการสั่งซื้อ โปรดอ้างอิงหมายเลขชิ้นส่วน: TTE-TV-90) ดังที่เห็นได้จากภาพตัดขวาง การไหลจะมีความสม่ำเสมอมากกว่าในกรณีของใบปรับทิศทางลมที่มีรูปทรงเหมาะสม ซึ่งนำไปสู่ความดันตกที่น้อยลงและความปั่นป่วนต่ำ
โปรไฟล์ความดัน/ความเร็วลมที่ทางออกยังดีกว่ามากสำหรับส่วนมุมของ TunnelTech ที่ติดตั้งใบปรับทิศทางลมแบบคอร์ดยาวเมื่อเทียบกับกรณีอื่นๆ สิ่งนี้ส่งผลให้คุณภาพอากาศพลศาสตร์ของ TunnelTech ไร้คู่แข่ง ดังที่สะท้อนให้เห็นในบทวิจารณ์มากมายจากนักสกายไดฟ์มืออาชีพและลูกค้าอื่นๆ
ข้อมูลทั้งหมดที่กล่าวถึงข้างต้น รวมถึงความยาวคอร์ดและตัวเลือกการทำความเย็น มีอยู่ใ น<strong>ตารางที่ 1</strong> ด้วยเช่นกัน
| กรณี / ประเภทใบปรับทิศทางลม | ΔP (Pa) (*) | ξ (*) | ความยาวคอร์ด (mm) | การทำความเย็น |
|---|---|---|---|---|
| 1. ไม่มีใบปรับทิศทางลม, เลี้ยวหักศอก | 114 | 0.47 | — | ไม่มี |
| 2. ส่วนมุมโค้งมน | 41 | 0.17 | > 2000 | ไม่มี |
| 3. แผ่นบางดัดโค้งตามแนวรัศมีแบบเรียบง่าย | 80 | 0.33 | 250–500 | ไม่มี |
| 4. ใบปรับทิศทางลมของคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุด | 88 | 0.37 | 280 | มี |
| 5. ใบปรับทิศทางลมที่ปรับให้เหมาะสมของ TunnelTech | 57 | 0.24 | 500 | มี |
ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียทางชลศาสตร์สำหรับช่วงความเร็วสูงสุด 100 m/s สำหรับส่วนเลี้ยวของท่อลมที่มีใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech และคู่แข่ง โดยไม่มีความแปรปรวนอันเนื่องมาจากการเลือกข้อมูลเริ่มต้น ได้แสดงไว้ในรูปที่ 5
รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสูญเสียทางชลศาสตร์ตามความยาวท่อลม ความต้านทานเฉพาะที่ และสัมประสิทธิ์การสูญเสียทางชลศาสตร์รวม มีระบุไว้ด้าน ล่าง
รูปที่ 5 การเปรียบเทียบส่วนเลี้ยวของ TunnelTech และคู่แข่ง สัมประสิทธิ์การสูญเสียทางชลศาสตร์ดาร์ซี-ไวส์บาค (Darcy-Weisbach) สำหรับรูปทรงและเงื่อนไขการคำนวณเริ่มต้นเดียวกัน
การลดความปั่นป่วนเพื่อการคำนวณความปลอดภัยทางชลศาสตร์และโครงสร้างที่เชื่อถือได้
รูปที่ 6 สเกลความปั่นป่วนของส่วนใบปรับทิศทางลมมุมของ TunnelTech (m) ที่ 20 m/s
โปรไฟล์ความดัน/ความเร็วที่ราบรื่นและคาดเดาได้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ไม่สามารถยอมรับความปั่นป่วนสูงหรือการแยกตัวของการไหลได้ เช่น อุโมงค์ลมทดลอง สถานที่สกายไดฟ์ในร่ม และการใช้งานกำลังสูง ปรากฏการณ์แฝงเหล่านี้ ตลอดจนความผันผวนของความดันที่เกิดจากการแยกตัวของการไหลและความปั่นป่วนขนาดใหญ่ ยังเป็นสิ่งที่ไม่สามารถยอมรับได้ในการติดตั้งที่ต้องการให้ปราศจากการสั่นสะเทือนที่เกิดจากเสียง และในที่ที่ไม่อนุญาตให้มีความเบี่ยงเบนของความดันสถิตใดๆ เนื่องจากข้อกำหนดด้านความเสถียรของโครงสร้างท่อลม นอกจากนี้ การไหลที่ปั่นป่วนเหล่านี้ยังเป็นแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนที่พบบ่อย ซึ่งลดทอนประสิทธิภาพโดยรวมของระบบและความสะดวกสบายที่มอบให้กับผู้ใช้งานปลายทาง
ควรพิจารณาด้วยว่าความไม่สม่ำเสมอของการไหลมีแนวโน้มที่จะพัฒนาและทวีความรุนแรงขึ้น หากไม่ใช้อุปกรณ์จัดเรียงกระแสลม แผงรังผึ้ง ตาข่ายลดความปั่นป่วน หรืออุปกรณ์จัดการการไหลของอากาศอื่นๆ [1-3] การวิเคราะห์พลศาสตร์ของก๊าซที่แม่นยำจำเป็นต้องคำนวณความต้านทานขององค์ประกอบท่อลมถัดไปแต่ละส่วน โดยคำนึงถึงโปรไฟล์ความดัน/ความเร็วขาเข้าที่แท้จริง ซึ่งสร้างขึ้นในองค์ประกอบก่อนหน้าของเครือข่ายทางชลศาสตร์ สำหรับเครือข่ายทางชลศาสตร์ที่ยาว มักจะเป็นไปไม่ได้ที่จะทำการจำลอง CFD ของทั้งระบบเนื่องจากขนาดที่ใหญ่มาก สำหรับสถานการณ์ดังกล่าว จะใช้การคำนวณกึ่งประจักษ์โดยประมาณที่เกี่ยวข้องกับตัวเลขไร้มิติของของไหลและเกณฑ์ทางเรขาคณิต [4] หรือซอฟต์แวร์ที่อิงตามวิธีการดังกล่าว นอกจากนี้ การสร้างแบบจำลอง FEA เพื่อพิจารณาความเสถียรของโครงสร้างท่อลมมักจะดำเนินการโดยใช้สนามความดันสถิตที่เสถียรซึ่งกระทำต่อผนังท่อลม ดังนั้น ความไม่สม่ำเสมอของการไหลที่รุนแรงซึ่งพัฒนาไปตามกระแสน้ำยังสามารถทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการตรวจสอบโครงสร้างรับน้ำหนักที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยได้
วิธีการประมาณการมักจะไม่จัดการกับการบิดเบือนของโปรไฟล์ความเร็วที่ทางเข้าสู่องค์ประกอบเครือข่ายทางชลศาสตร์ และอย่างดีที่สุดก็คำนึงถึงว่าโปรไฟล์นั้นได้รับการพัฒนาแล้วหรือยังไม่ได้รับการพัฒนา (สม่ำเสมอ) และพารามิเตอร์ของชั้นขอบเขต ในอุโมงค์ลมและระบบระบายอากาศในอุตสาหกรรม การเลี้ยวของการไหลแต่ละครั้งสามารถทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอและการหมุนวนของการไหลที่รุนแรง ซึ่งนำไปสู่ความไม่แน่นอนในการคำนวณความต้านทานทางชลศาสตร์ในเครือข่ายทางชลศาสตร์ที่ยาว ดังนั้น หากเป็นไปได้ ควรหลีกเลี่ยงการเกิดความไม่สม่ำเสมอของโปรไฟล์ความเร็วขนาดใหญ่
ดังที่เห็นได้ในรูปที่ 6 และจากการสาธิตข้างต้นว่า พารามิเตอร์ของส่วนเลี้ยวที่มีใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech นั้นไม่สร ้างการรบกวนการไหลเพิ่มเติม แต่ยังสามารถใช้เพื่อลดการหมุนวนและความไม่สม่ำเสมอที่ปลายน้ำของส่วนเลี้ยวได้ ดังนั้น ส่วนหมุนที่มีใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech จึงสามารถทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์จัดเรียงกระแสลมที่มีประสิทธิภาพ โดยติดตั้งหลังพัดลมแกน ดิฟฟิวเซอร์ท่อลม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนทดสอบ การแยกสาขาหรือการเจาะเข้าท่อลม หรือวัตถุที่สร้างความปั่นป่วนอื่นๆ
สัมประสิทธิ์ความต้านทานเฉพาะที่
คุณลักษณะความต้านทานเฉพาะที่ของมุมเลี้ยวสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ Darcy-Weisbach ที่รู้จักกันดี:
ΔP = ξ · ρ · v² / 2
โดยที่:
- ΔP – การสูญเสียความดัน รวม (ความดันตก) ในหน่วย Pa;
- ξ – สัมประสิทธิ์ความต้านทานเฉพาะที่ (Darcy-Weisbach);
- ρ – ความหนาแน่นของของไหล (kg/m³);
- V – ความเร็วของของไหลที่ภาพตัดขวางขาเข้า (m/s)
พารามิเตอร์เหล่านี้ ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพพลังงานของท่อลม ขึ้นอยู่กับการออกแบบใบปรับทิศทางลมอย่างมาก
ตาม [4] ความต้านทานรวมขององค์ประกอบทางชลศาสตร์ที่ซับซ้อนสามารถแสดงเป็นผลรวมของความต้านทานความเสียดทานตามความยาว ξL และความต้านทานเฉพาะที่ ξ0:
ξSUM = ξL + ξ0
สำหรับท่อลมแนวตรง ความต้านทานตามความยาวจะแปรผันตรงกับความยาวและแปรผกผันกับเส้นผ่านศูนย์กลางทางชลศาสตร์ ซึ่งแสดงด้วยสูตร:
ξL = (L / D) · f
โดยที่ f คือแฟกเตอร์ความเสียดทานดาร์ซี (Darcy friction)
ในกรณีของท่อที่มีรูปทรงเรียบง่าย (เช่น วงกลม สี่เหลี่ยม หกเหลี่ยม) f สามารถแสดงได้ด้วยความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นที่ขึ้นอยู่กับตัวเลขเรย์โนลด์สเท่านั้น – ดูบทที่ 2 ใน [4] หรือ https://en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
แฟกเตอร์ความเสียดทาน f สำหรับท่อกลมแบบเรียบง่าย (ท่อลมทรงกลม) ที่มีผนังเรียบ โดยมีโปรไฟล์การไหลที่เสถียรและพัฒนาเต็มที่ที่ทางเข้า และสำหรับสภาวะปั่นป่วน (ตัวเลขเรย์โนลด์ส Re > 4×103) สามารถคำนวณได้จากสูตร:
f = 1 / (1.81 · lg(Re) – 1.64)²
สำหรับท่อลมจริง จะต้องคำนึงถึงความขรุขระด้วย
รูปที่ 7 ด้านล่างแสดงพล็อตของแฟกเตอร์ความเสียดทานดาร์ซีเทียบกับตัวเลขเรย์โนลด์ส Re สำหรับความขรุขระสัมพัทธ์ของผนังต่างๆ ซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกโดย Nikuradze ใน [5-8] กราฟนี้เรียกอีกอย่างว่าแผนภาพของ Moody [9] หรือความสัมพันธ์ของ Colebrook-White [10-11] การศึกษาสมัยใหม่สำหรับท่อเรียบสามารถดูได้ใน [12]
แผนภาพนี้แสดงความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของ f(Re) สำหรับท่อกลมที่มีความขรุขระต่างกัน สำหรับท่อสี่เหลี่ยมและท่อที่ไม่ใช่ทรงกลมอื่นๆ แผนภาพจะมีความซับซ้อนมากขึ้น ดังนั้น จึงต้องคำนึงถึงสภาวะการไหล (ตัวเลขเรย์โนลด์ส) รูปทรงของท่อลม และความขรุขระ สัมพัทธ์ของผนังด้วย
รูปที่ 7 แผนภาพของ Moody (หรือ Nikuradze) แสดงแฟกเตอร์ความเสียดทานดาร์ซี-ไวส์บาค fD พล็อตเทียบกับตัวเลขเรย์โนลด์ส Re สำหรับความขรุขระสัมพัทธ์ต่างๆ – แผนภาพต้นฉบับ: S Beck และ R Collins, University of Sheffield, แชร์ภายใต้ CC BY-SA 4.0, wikimedia.org
ในกรณีของท่อลมที่มีความขรุขระจริง ยังคงสามารถแสดงความต้านทานรวมเป็นผลรวม ξSUM = ξL + ξ0 ของความต้านทานตามความยาวและความต้านทานเฉพาะที่ได้
การแสดงผลรวมนี้ช่วยลดความซับซ้อนในการศึกษาพารามิเตอร์ของท่อลม เนื่องจากความต้านทานเฉพาะที่ ξ0 สามารถคำนวณได้สำหรับรูปทรงองค์ประกอบที่เรียบง่ายขึ้น – ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดปัญหาแบบเป็นคาบด้วยโดเมนการคำนวณที่เล็กลง หรือในเวอร์ชัน 2D ของปัญหา โปรดสังเกตขนาดที่ใหญ่มากของโดเมนการคำนวณในตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 4 ซึ่งส่วนดังกล่าวมีความสูง 3 เมตรและยาว 18 เมตร และการลู่เข้าของกริดเริ่มปรากฏอย่างเพียงพอที่ขนาดมากกว่า 10 ล้านองค์ประกอบเมช รูปแบบของการกำหนดปัญหาที่มีเงื่อนไขแบบเป็นคาบหรือ 2D สำหรับกรณีเหล่านี้อาจมีจำนวนองค์ประกอบเมชที่น้อยกว่ามาก และการคำนวณแบบง่ายของแต่ละจุดความเร็วสำหรับกราฟ ΔP(v) จะใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีหรือเป็นวินาทีแทนที่จะเป็นชั่วโมง
ดังนั้น การแบ่งออกเป็นผลรวมของความต้านทานสองค่าสามารถลดความซับซ้อนของการคำนวณได้อย่างมาก – เราสามารถกำหนดความต้านทานเฉพาะที่ ξ0 ได้อย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงเพิ่มความต้านทานตามความยาว ξL เข้าไป ค่าหลังสามารถประมาณได้อย่างรวดเร็วจากตารางที่ทราบ หรือโดยสูตรประมาณการโดยใช้สมการแบบง่ายที่อิงตามตัวเลขไร้มิติ และพารามิเตอร์รูปทรงของท่อลม สำหรับองค์ประกอบเครือข่ายทางชลศาสตร์และท่อลมที่มีการเปลี่ยนแปลงทิศทางการไหลอย่างกะทันหัน (ข้องอทำมุม, ส่วนโค้งเรียบ, ส่วนโค้งที่มุมต่างๆ ทั้งที่มีและไม่มีใบปรับทิศทางลม) แนวทางและวิธีการที่คล้ายกันได้นำเสนอไว้ในบทที่ 6-1 และ 6-2 ในคู่มือความต้านทานทางชลศาสตร์ ที่ครอบคลุม [4]
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
ข้อมูลทางเทคนิคที่ครอบคลุมสำหรับการคำนวณทางวิศวกรรมและประสิทธิภาพที่แม่นยำ
เทคโนโลยีระบายความร้อนในตัว
ปฏิวัติการออกแบบอุโมงค์ ใบปรับทิศทางลมของเรามีช่องน้ำหล่อเย็นภายในแบบบูรณาการ—มอบประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนที่เหนือกว่าโดยไม่ลดทอนคุณภาพการไหลของอากาศ
- ความสามารถในการระบายความร้อนมหาศาล ปรับขนาดได้จากหลายร้อยกิโลวัตต์ถึงหลายสิบเมกะวัตต์
- การจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพโดยไม่มีผลกระทบทางลบต่อความปั่นป่วนของการไหลของอากาศหรือคุณภาพกระแสลม
- ออกแบบด้วยช่องระบายความร้อนภายในหกช่องต่อใบพัดเพื่อประสิทธิภาพความร้อนสูงสุด
- การบูรณาการที่ราบรื่นกับโครงสร้างพื้นฐานน้ำหล่อเย็นอุตสาหกรรมมาตรฐาน
จุดเด่นของผลิตภัณฑ์
ใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech (ผลิตภัณฑ์ TTE-TV) อยู่ในระดับแนวหน้าของเทคโนโลยีนี้ โดยมอบประสิทธิภาพที่เหนือชั้นในการจัดการการไหลของอากาศ ผลิตภัณฑ์ของเราได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่สถานที่สกายไดฟ์ในร่มและอุโมงค์ลม ไปจนถึงระบบ HVAC และระบบระบายอากาศ ซึ่งรวบรวมความล้ำสมัยของการออกแบบทางอากาศพลศาสตร์และประสิทธิภาพพลังงาน
ประสิทธิภาพของส่วนใบปรับทิศทางลมในท่อลม
ใบปรับทิศทางลมประสิทธิภาพสูงของ TunnelTech กำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับกำลังและประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ ใบปรับทิศทางลมประหยัดพลังงานของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแรงเสียดทานทางอากาศพลศาสตร์ให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของอากาศจะราบรื่นและลดการใช้พลังงาน
ใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech มีคุณลักษณะความต้านทานเฉพาะที่ของท่อลมที่ยอดเยี่ยม พารามิเตอร์ความต้านทาน ซึ่งคำนวณโดยใช้สมการ Darcy-Weisbach ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ได้แสดงไว้ในรูปต่อไปนี้ (ดูรูปที่ 8 ด้านล่าง) และในเอกสารข้อมูลใบปรับทิศทางลม
โดยทั่วไป สำหรับกรณีที่ไม่ทราบขนาดท่อลม ค่าต่างๆ จะถูกกำหนดสำหรับองค์ประกอบในอุดมคติที่มีเงื่อนไขขอบเขตด้านข้างแบบเป็นคาบ โดยไม่คำนึงถึงส่วนสนับสนุนที่เกิดจากความต้านทานของผนังเพิ่มเติมตามความยาว ความขรุขระ และอิทธิพลของพารามิเตอร์เฉพาะที่อื ่นๆ ในรูปที่ 8 แสดงค่าสำหรับองค์ประกอบมุมหมุนในอุดมคติที่มีใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech ซึ่งคำนวณในการประมาณลำดับคาบอนันต์ของชุดใบพัด 15 ใบที่มีเงื่อนไขขอบเขตแบบเป็นคาบ
รูปที่ 8 สัมประสิทธิ์ความต้านทานเฉพาะที่ของใบปรับทิศทางลม TunnelTech และความดันตกที่สอดคล้องกัน
หากระบบ HVAC หรือระบบชลศาสตร์อื่นๆ ประกอบด้วยท่อลมที่โดยทั่วไปไม่เปลี่ยนรูปทรงภาพตัดขวางของพื้นที่การไหลตามเส้นทางการไหล จะสะดวกในการประมาณค่าความต้านทานต่อหน่วยความยาวสำหรับการคำน วณโดยประมาณ (แน่นอนว่าต้องประมาณการสำหรับช่วงความเร็วทั้งหมด):
KL = ξL / L = f / Dh
โดยที่ Dh คือเส้นผ่านศูนย์กลางทางชลศาสตร์ของท่อลม ค่าของ KL สามารถหาได้ง่ายจากหนังสืออ้างอิง ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ดังนั้น ด้วยการคูณค่านี้ด้วยความยาว และบวกค่าความต้านทานเฉพาะที่ ξ0 ที่ได้จากเอกสารข้อมูลหรือคำนวณอย่างอิสระ จึงสามารถประมาณการสูญเสียความดันรวมในระบบได้อย่างรวดเร็ว
ξSUM = KL · L + ξ0
ตัวอย่างภาพประกอบข้างต้นที่แสดงในรูปที่ 4 ของท่อลมสี่เหลี่ยมขนาด 2×2 เมตร พร้อมพารามิเตอร์ก๊าซและความขรุขระที่ใช้ในการคำนวณ มีความต้านทานต่อหน่วยความยาวอยู่ในระดับ K<sub>L</sub> = ξ<sub>L</sub> / L ~ 2.1 Pa ค่านี้ใช้เมื่อประเมินท่อลมสี่เหลี่ยมโดยไม่คำนึงถึงส่วนโค้ง ใบปรับทิศทางลม หรืออุปกรณ์ภายในอื่นๆ สำหรับความยาวเต็ม 21 เมตรที่มวลอากาศเดินทางไปตามท่อลมจะทำให้เกิดความดันตก ~44 ปาสคาล เมื่อบวกกับค่าที่แสดงในรูปที่ 8 (11 Pa สำหรับความเร็ว 20 m/s ตามเอกสารข้อมูลใบปรับทิศทางลม (ตาราง A.2.1) จะได้ความต้านทานรวม 55 Pa สำหรับส่วนท่อลมสี่เหลี่ยมขนาด 2×2 จริงที่มีใบปรับทิศทางลมแบบหมุนอยู่ภายใน ค่านี้สอดคล้องกับค่าที่แสดงในรูปที่ 4 กรณีที่ 5 เป็นอย่างดี
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีประมาณการในการคำนวณความต้านทานของท่อลมทุกรูปทรงโดยไม่ต้องใช้วิธี CFD สามารถหาได้ง่ายใน <a href="#references">[4]</a> หรือเอกสารที่คล้ายคลึงกัน
หมายเหตุ! โปรดทราบว่าตัวอย่างที่แสดงในรูปที ่ 4 เป็นเพียงกรณีพิเศษเพื่อสาธิตการทำงานของใบปรับทิศทางลมแบบหมุน และไม่สามารถใช้เพื่อประเมินท่อลมใดๆ ได้! รูปที่ 8 สามารถนำไปใช้ในบริบทที่กว้างขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องพิจารณาพารามิเตอร์เฉพาะของท่อลมของลูกค้าด้วย แต่ละระบบเฉพาะต้องการการวิเคราะห์โดยละเอียด ซึ่งคุณสามารถสั่งซื้อได้จาก TunnelTech สำหรับการคำนวณความต้านทานทางชลศาสตร์ของท่อลมที่แม่นยำ และการประเมินการใช้พลังงานของอุปกรณ์ระบายอากาศหรืออุโมงค์ลมของคุณโดยผู้เชี่ยวชาญ โปรดติดต่อเรา
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบริการและการวิจัยและพัฒนาสามารถดูได้ที่หน้าเทคโนโลยี และในส่วนบริการ
ใบปรับทิศทางลมสำหรับการทำความเย็นและทำความร้อนในอุตสาหกรรม
ด้วยความโดดเด่นที่ไม่เหมือนใครในบรรดาใบปรับทิศทางลมสำหรับท่อลมอุตสาหกรรม ผลิตภัณฑ์ของเรามีความสามารถในการหมุนเวียนสารหล่อเย็นในอัตราการไหลสูง ช่วยให้สามารถทำความเย็นหรือทำความร้อนให้กับอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพขณะที่ไหลผ่านท่อลม คุณสมบัตินี้เปิดความเป็นไปได้ใหม่ๆ ในการควบคุมอุณหภูมิสำหรับการใช้ใบปรับทิศทางลมควบคุมสภาพอากาศภายในอาคาร และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผสานรวมกับท่อลมที่มีความต้านทานต่ำ มอบโซลูชันที่หลากหลายให้กับลูกค้าของเราสำหรับความต้องการด้านการไหลของอากาศ
ประเมินโดยใ ช้วิธีการคำนวณ HTCL (สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่อเมตรเชิงเส้น) ซึ่งวัดปริมาณฟลักซ์ความร้อน (ในหน่วยวัตต์) ต่อความยาวใบปรับทิศทางลมหนึ่งเมตรสำหรับแต่ละเคลวินของความแตกต่างของอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม (ΔTLMTD) ระหว่างอากาศภายนอกและสารหล่อเย็นของใบปรับทิศทางลมมุม ใบปรับทิศทางลมของเราได้รับการออกแบบมาเพื่อการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพในสภาวะการไหลของอากาศต่างๆ รับประกันประสิทธิภาพที่เสถียรและการควบคุมอุณหภูมิ
พารามิเตอร์สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสำหรับใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็นด้วยน้ำแสดงไว้ในรูปที่ 9 ทั้งสำหรับอากาศชื้นและอากาศแห้ง โดยที่ ΔP [kPa] แสดงถึงความแตกต่างของแรงดันน้ำระหว่างพอร์ตใบปรับทิศทางลมขาเข้าและขาออก (สีน้ำเงินและสีแดงในรูปที่ 10)
รูปที่ 10 ช่องทำความเย็นของใบปรับทิศทางลม
รูปที่ 9 สัมประสิทธิ์ HTCL อากาศแห้ง (RH=0%) และอากาศชื้น (RH=90% ที่ 30 °C) ที่ความแตกต่างของแรงดันสารหล่อเย็น (น้ำ) ต่างๆ ระหว่างพอร์ตช่องสารหล่อเย็นขาเข้าและขาออก
ใบปรับทิศทางลมสำหรับการนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่
ใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็นที่มีช่องแลกเปลี่ยนความร้อนในตัวนำเสนอโซลูชันที่หลากหลายสำหรับการนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่ในการใช้งานที่หลากหลาย เมื่อผสานรวมเข้ากับระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ใบปรับทิศทางลมเหล่านี้สามารถดักจับพลังงานความร้อนส่วนเกินที่อาจสูญเสียไป โดยถ่ายโอนไปยังระบบนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบโดยรวมได้อย่างมาก
ในการใช้งานจริง เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในหลายพื้นที่ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็นสามารถนำความร้อนทิ้งจากก๊าซไอเสียกลับมาใช้ใหม่ และเปลี่ยนทิศทางเพื่ออุ่นของไหลหรืออากาศที่เข้ามาล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงาน ในระบบ HVAC มีการใช้หลักการที่คล้ายคลึงกันผ่านอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องระบายอากาศแบบนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ (HRVs) และเครื่องระบายอากาศแบบนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ (ERVs) ซึ่งจะถ่ายเทความร้อนระหว่างกระแสอากาศไอเสียและอากาศที่เข้ามา กระบวนการนี้ช่วยลดพลังงานที่จำเป็นในการทำความร้อนหรือทำความเย็นให้กับอากาศที่เข้ามา นำไปสู่การประหยัดพลังงานอย่างมาก
นอกจากนี้ ใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็นยังสามารถผสานรวมเข้ากับระบบที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าและภาคพลังงานหมุนเวียน ตัวอย่างเช่น ในระบบผลิตความร้อนและไฟฟ้าร่วม (CHP) ความร้อนทิ้งจากการผลิตไฟฟ้าจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการทำความร้อน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ ในระบบพลังงานความร้อนใต้พิภพ ใบปรับทิศทางลมเหล่านี้สามารถช่วยจัดการพลังงานความร้อนที่สกัดจากพื้นโลก เพื่อเพิ่มประ สิทธิภาพกระบวนการถ่ายเทความร้อน
ในโครงการริเริ่มด้านพลังงานสีเขียวและพลังงานหมุนเวียน การนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่มีบทบาทสำคัญในการลดรอยเท้าคาร์บอนและเพิ่มความยั่งยืนของระบบพลังงาน แนวทางนี้สอดคล้องกับหลักการผลิตแบบลีน (Lean manufacturing) โดยการปรับปรุงประสิทธิภาพของทรัพยากรและลดต้นทุนการดำเนินงานผ่านการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ในโครงการ ESG การนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้แสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายด้านความยั่งยืนในวงกว้าง
การนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ – โครงการที่เกี่ยวข้อง
TunnelTech มีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในการดำเนินโครงการที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนและระบบ HVAC ที่ออกแบบมาเพื่อการนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่โดยใช้ใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็น ด้วยการผสานรวมใบปรับทิศทางลมเหล่านี้เข้ากับการตั้งค่าการแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อดักจับและนำพลังงานความร้อนที่อาจสูญเสียไปกลับมาใช้ใหม่ TunnelTech ช่วยให้สามารถนำความร้อนทิ้งจากกระบวนการทางอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ต่างๆ กลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมีป ระสิทธิภาพมากขึ้น แนวทางนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานเท่านั้น แต่ยังสนับสนุนเป้าหมายด้านความยั่งยืนด้วยการลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน
การประยุกต์ใช้งาน
ใบปรับทิศทางลมของเรารองรับอุตสาหกรรมและการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย
ระบบ HVAC
| อาคารพาณิชย์ | การเพิ่มประสิทธิภาพระบบท่อลม; ประสิทธิภาพพลังงาน; การลดต้นทุนการดำเนินงาน; ยกระดับสุขภาพและความปลอดภัยด้วยการจัดการคุณภาพอากาศและอุณหภูมิอย่างมีประสิทธิภาพ; |
| โครงการที่พักอาศัย | รับรองสภาพแวดล้อมการอยู่อาศัยที่สะดวกสบายด้วยคุณภาพและการไหลของอากาศที่เหมาะสม; ยกระดับสุขภาพและความปลอดภัย; |
| ศูนย์ข้อมูล (Data Centers) | ใบปรับทิศทางลมสำหรับการจัดการความร้อนช่วยรักษาระดับอุณหภูมิและความชื้นที่สำคัญ เพื่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเซิร์ฟเวอร์; |
ระบบระบายอากาศสำหรับงานวิศวกรรมโยธา
| โรงพยาบาลและสถานพยาบาล | ใบปรับทิศทางลมที่ทำงานเงียบช่วยควบคุมคุณภาพอากาศที่สำคัญเพื่อปกป้องผู้ป่วยและบุคลากร; ยกระดับสุขภาพและความปลอดภัยด้วยการจัดการคุณภาพอากาศและอุณหภูมิอย่างมีประสิทธิภาพ |
| สถาบันการศึกษา | สร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเรียนรู้ด้วยการหมุนเวียนอากาศที่ดีขึ้น |
การควบคุมสภาพแวดล้อม
| โรงงานอิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีอาหาร และโรงงานไฮเทคอื่นๆ / ห้องคลีนรูม | ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสำหรับการผลิตเทคโนโลยีขั้นสูงที่ต้องการความแม่นยำ; ใบปรับทิศทางลมระบบปรับอากาศช่วยรักษารักษามาตรฐานการไหลของอากาศที่เข้มงวดสำหรับการผลิตและการวิจัย |
| สนามกีฬา | รับรองความสะดวกสบายและความปลอดภัยสำหรับทั้งนักกีฬาและผู้ชม |
การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมและงานเฉพาะทาง
| การก่ อสร้างและบำรุงรักษาอุโมงค์ | ปรับปรุงคุณภาพอากาศและความปลอดภัยสำหรับคนงานในสภาพแวดล้อมอุโมงค์; |
| โรงงานอุตสาหกรรม | การเพิ่มประสิทธิภาพระบบท่อลม; ประสิทธิภาพพลังงาน; การพัฒนาอย่างยั่งยืน; การลดต้นทุนการดำเนินงาน; |
| โรงหล่อและโรงงานอุตสาหกรรมหนัก | ประสิทธิภาพพลังงาน; การลดต้นทุนการดำเนินงาน; การนำพลังงานความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่; การลดคาร์บอนและ ESG; ท่อลม HVAC สำหรับงานหนัก; การจัดการความร้อน; |
| วิศวกรรมทางทะเล | ยกระดับระบบระบายอากาศบนเรือและเรือดำน้ำ เพื่อความสะดวกสบายของลูกเรือและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์; |
| เหมืองแร่และการก่อสร้างใต้ดิน | จัดเตรียมระบบระบายอากาศที่สำคัญสำหรับเหมืองแร่และโครงสร้างใต้ดินอื่นๆ เพื่อลดความเสี่ยงจากสภาวะที่เป็นอันตราย; |
การประยุกต์ใช้งานแต่ละประเภทเหล่านี้ได้รับประโยชน์อย่างมากจากการออกแบบและฟังก์ชันการทำงานขั้นสูงของใบปรับทิศทางลมของ TunnelTech ซึ่งถือเป็นก้าวกระโดดในการจัดการการไหลของอากาศอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเลือกใช้ใบปรับทิศทางลมที่มีแรงต้านต่ำของ TunnelTech ลูกค้าสามารถคาดหวังได้ว่าระบบจะไม่เพียงแค่บรรลุเป้าหมาย แต่จะทำงานได้เหนือกว่าเป้าหมายด้านประสิทธิภาพของระบบ ในขณะที่
- •ลดการใช้พลังงานไฟฟ้า * ได้สูงสุดถึง 30%
- •ลดระดับเสียง * ได้ถึง 60% เมื่อเทียบกับท่อลมแบบทั่วไป
* – ผลการทดลองสำหรับรูปทรงอุโมงค์ลมรุ่น TT45 PRO
หากมีข้อสงสัยและต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมว่าใบปรับทิศทางลมของเราสามารถปรับแต่งให้ตรงกับความต้องการเฉพาะได้อย่างไร โปรดติดต่อทีมงานของเรา ให้ TunnelTech เป็นพันธมิตรของคุณในการบรรลุโซลูชันการจัดการการไหลของอากาศที่เหมาะสมที่สุด
การติดตั้งและการบำรุงรักษา
- •ขนาดและข้อมูลจำเพาะ
ตรวจสอบขนาดท่อลมและข้อมูลจำเพาะของใบปรับทิศทางลมก่อนการติดตั้ง
- •ตัวเลือกการติดตั้ง
มีให้เลือกทั้งแบบแคลมป์รัด ขันน็อต และเชื่อมติด
- •การจัดการน้ำหนักบรรทุก
ปฏิบัติตามคำแนะนำในก ารจัดการน้ำหนักบรรทุกเพื่อการขนส่งและการจัดตำแหน่งที่ปลอดภัย
- •การติดตั้งทีละขั้นตอน
คำแนะนำการติดตั้งโดยละเอียดมีให้พร้อมกับการจัดส่งผลิตภัณฑ์แต่ละรายการ
- •ตารางการตรวจสอบ
ตรวจสอบด้วยสายตาเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดตำแหน่งใบปรับทิศทางลมและความสมบูรณ์ของโครงสร้างถูกต้อง
- •ขั้นตอนการทำความสะอาด
ทำความสะอาดเป็นระยะเพื่อขจัดฝุ่นและเศษวัสดุที่สะสมบนพื้นผิวใบปรับทิศทางลม
- •การเฝ้าระวังการสึกหรอ
เฝ้าระวังสัญญาณของการกัดกร่อน การสึกกร่อน หรือความเสียหายทางกล
- •คู่มือการแก้ไขปัญหา
แก้ไขปัญหาทั่วไป เช่น การสั่นสะเทือน เสียงรบกวน หรือประสิทธิภาพการไหลของอากาศลดลง
เอกสารข้อมูล
ข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับชุดประกอบส่วนมุมของอุโมงค์ลม TunnelTech และพารามิเตอร์ของใบปรับทิศทางลมมีอยู่ในเอกสารข้อมูล (Datasheet) ที่ครอบคลุมสำหรับผลิตภัณฑ์ TTE-TSA และ TTE-TV เอกสารประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับตัวเลือกการออกแบบ ความต้านทานเฉพาะที่สำหรับมุมเลี้ยว 90 องศาทั้งแนวนอนและแนวตั้ง ตลอดจนพารามิเตอร์ทางชลศาสตร์และการถ่ายเทความร้อนสำหรับใบปรับทิศทางลมแบบหล่อเย็น
ดาวน์โหลดเอกสารข้อมูล TTE-TSA (PDF)เอกสารอ้างอิงและสิ่งพิมพ์ที่เกี่ยวข้อง
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบและการปรับให้เหมาะสมของใบพัดหมุนสำหรับอุโมงค์ลม ระบบท่อลมอุตสาหกรรม ท่อลม HVAC และอุปกรณ์จัดการการไหลของอากาศ อุปกรณ์จัดเรียงกระแสลมพัดลม ฯลฯ สามารถดูได้ที่ลิงก์ด้านล่าง:
- 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.
ดูเพิ่มเติม:
- แผนภูมิของ Moody (Moody's chart): en.wikipedia.org/wiki/Moody_chart
- สมการดาร์ซี-ไวส์บาค (Darcy-Weisbach): en.wikipedia.org/wiki/Darcy–Weisbach_equation
- แฟกเตอร์ความเสียดทาน (Friction factor): en.wikipedia.org/wiki/Fanning_friction_factor, en.wikipedia.org/wiki/Darcy_friction_factor_formulae
- การสูญเสียจากความเสียดทาน (Friction loss): en.wikipedia.org/wiki/Friction_loss