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ファンの風量、静圧についてなのですが

vig********さん

2007/4/2423:06:24

ファンの風量、静圧についてなのですが

単純に内径φ150から内径φ75に絞ったパイプがあるとして
φ150側に
ファンが最大風量6m3/min、最大静圧137Pa、ファン外径φ150mmを
仕込んだ場合のφ75側の風量、静圧(風圧?)の計算方法を教えてください。
(パイプの絞り抵抗は無しで)
単純に言うとダクトを絞った時の、風量、風圧の変化が知りたいです。
ご教示お願い致します。

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sdu********さん

編集あり2007/5/107:31:44

単純に絞り前後の全圧(静圧+動圧)は等しいという考えから計算します。
簡単にするためダクトの圧損は無視します。
風量は絞り前後で変わりません。
動圧は流速の二乗に比例します。よって口径が半分になると流速が4倍へ、動圧は16倍になります。
①絞り前
 静圧 Ps = 137Pa
 動圧 Pv = ρ・V・V/2: Vを求めるには連続の式 Q=S・V (V=Q/S) 
 ρ=1.2(kg/m3)、Q=6÷60(m3/S)、S=π/4・(150/1000)^2
 これより Pv =19Pa
 全圧は P=137+19=156Pa
②絞り後
 全圧は等しく 156Pa となるはず。----(1)
 しかし動圧を計算すると S=π/4・(75/1000)^2、Q=6÷60(m3/S)、V=Q/S より
 V=22.7(m/S)
 動圧 Pv =1.2×22.6×22.6/2=306Pa-----(2)

(1)と(2)を比較して、全圧より動圧が大きくなり、ダクトをφ75へ絞るにはもともとの静圧が不足。

絞り前静圧 + 絞り前動圧19Pa = 絞り後静圧 α + 絞り後動圧 306Pa

絞り前静圧 = 絞り後静圧 α + 絞り後動圧 306Pa - 絞り前動圧19Pa 

 絞り前静圧 =(287+α) Pa 
これが、もともと必要な静圧になります。αは絞り後のダクト圧力損失に必要な静圧です。

φ150側は静圧の大きいファン選定するか、絞りφ75をもっと太くするか です。
中間ダクトファンは静圧はでません。遠心形のシロッコファン(松下、三菱)が手ごろです。

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2007/4/2423:25:05

「ファンの最大静圧137Pa」の意味がよく分かりませんが、最大差圧のことでしょうか?
いずれにしても、まずこの情報量だけでお答えできることは
 1.風量はダクトの入り口と出口で同じ。
 2.ただし(開放状態での)最大風量より減少する。
 3.風速は出口で入り口の4倍。
 4.その動圧の差だけ静圧は出口で下がる。
です。
2でどれだけ性能が落ちるかは、ダクトの形状に左右されますのでこれ以上はお答えできません。
仮に「絞り抵抗無し」が、ダクトの内壁粘性抵抗のことではなく、「2」の減少を無視して風量6[m^3/min]が維持されるという仮定のことなら、
 ・この流量を入り口断面積で割って風速を出す。
 ・その入り口風速と、4倍の出口風速からそれぞれの動圧を計算する。
 ・その差が入り口と出口の静圧差に等しい。
で計算できます。

nak********さん

2007/4/2423:17:59

φ150のファンの最大風速は6m3/minは静圧はかからない状態、また最大静圧137paは
風量は0m3/minだと思いますがφ150のファンが回っているときの風量はどの断面をとっても
変わりません(厳密にはファンの近くが一番多いが、変化量はたいしたことがない)したがって風速は断面積に反比例します。直径が半分になれば面積は1/4したがって風速も4倍になります

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