Les concepteurs de mécanismes de mouvement de l’air tels que les ventilateurs et les compresseurs doivent tenir compte de la relation de base entre la vitesse du ventilateur ou de la roue en tr/min (tours par minute) et le débit d’air volumétrique en PCM (pieds cubes par minute). Bien que ces machines aient des principes de fonctionnement différents, leur caractéristique commune est que chaque révolution de leur arbre d’entrée de filature donnera lieu à une certaine quantité d’air (ou de gaz) volumétrique lorsqu’elles fonctionnent comme prévu en fonction de leur pas ou de leur facteur de déplacement.
Définir l’application du ventilateur axial. Selon la loi générale sur les ventilateurs axiaux, vous devez connaître le diamètre et le pas des pales du ventilateur (inclinaison des pales ou angle d’attaque) ainsi que la variable de régime pour calculer le CFM. Dans cet exemple, un petit ventilateur domestique sur un support a un ventilateur à trois pales en plastique d’un diamètre de 1 pied et d’un pas effectif de 8 pouces. Cela signifie que chaque tour du ventilateur en marche souffle la colonne d’air d’un pied-diamètre qui traverse le ventilateur de 8 pouces vers vous après avoir tenu compte des pertes d’efficacité. Le ventilateur fonctionne à 1 200 tr/min.
Calculez la vitesse linéaire de l’air à travers le ventilateur en marche. Si chaque révolution déplace l’air de 8 pouces, alors 1 200 tours par minute multiplié par 8 pouces signifie que l’air est déplacé de 9 600 pouces par minute, soit 800 pieds en une minute. Une autre façon de voir les choses est que le ventilateur déplace une colonne d’air de 800 pieds de long qui mesure 1 pied de diamètre dans l’espace chaque minute.
Calculez le CFM (débit volumétrique de l’air) à 1 200 tr/min. Le volume de la colonne d’air décrit à l’étape 2 est pi (3,1416) x rayon du ventilateur au carré (0,5 pied carré) multiplié par la longueur de la colonne en pieds. Cela représente 3,1416 x 0,25 pieds carrés x 800 pieds carrés = 628,32 pieds cubes par minute à 1200 tr/min.
Définir l’application de la soufflerie. Dans cet exemple, le ventilateur centrifuge d’un climatiseur de fenêtre fait circuler 600 CFM sur le réglage « LO » lorsque le moteur du ventilateur tourne à 800 tr/min. Vous pouvez calculer la quantité d’air qui circulerait en mode « HI », lorsque le moteur tourne à 1200 tr/min.
Définir les termes dans la formule générale du ventilateur centrifuge et les réarranger pour utiliser la formule pour résoudre le débit d’air plus élevé : CFM 1/CFM 2 = RPM 1/RPM 2 x (D1/D2)^3 (cubed). Le (D1/D2)^3 est 1, puisque le diamètre de la roue reste le même, donc CFM 2 = CFM 1 x (RPM 2/RPM 1).
Remplacez vos paramètres dans l’équation pour calculer le débit d’air le plus élevé :
CFM 2 = 600 CFM x 1200rpm/800rpm = 900 CFM
Définir l’application du compresseur. Un compresseur d’atelier avec un piston dans un cylindre a un déplacement net de 10 pouces cubes. Il tourne normalement à 600 tr/min. Vous pouvez calculer le nombre de pieds cubes d’air qu’il prend à la pression atmosphérique et le nombre approximatif de pieds cubes d’air comprimé qu’il fournit s’il a un taux de compression global de 10-1.
Calculez le débit d’air volumétrique entrant. Si le compresseur prend 10 pouces cubes d’air pour chaque tour, alors l’entrée CFM = 600 RPM x 10 pouces cubes/1728 pouces cubes/pied cube = 3,47 CFM.
Calculez le débit d’air comprimé sortant. Puisque le taux de compression est de 10-1, l’air comprimé serait fourni à 3,47/10, soit 0,347 PCM.
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