Lý lịch

Tôi đang xây dựng một số hộp xả rác cho mèo con của tôi và tôi muốn đảm bảo rằng các tính toán HVAC của tôi là chính xác.

Về cơ bản các hộp xả rác sẽ trông như thế này:

        /|     [ clean air ]
window  /|-----[HVAC piping]-------+
        /|                         |
                                   |
                                   V [spliter]
                       +----------/ \-------------+
                       |                          |
                       V                          V
                +--------------+          +--------------+
                |              |          |              |
                | [litter box] |          | [litter box] |
                |              |          |              |
                +--------------+          +--------------+
                       |                           |
                       |         [joiner]          |
                       +-----------\ /-------------+
                                    V
                                    |
                                    |
                                    V
                            +----------------+
        /|                  |                |
window  /|<--[dirty air]----|  [fan/blower]  |
        /|                  |                |
                            +----------------+

và tôi muốn đảm bảo rằng quạt / quạt trong hệ thống có đủ năng lượng để hút không khí qua lưu lượng dự định.

Dưới đây là tính toán của tôi về cách tôi nghĩ rằng điều này có thể được ước tính và sau đó được kiểm tra đối với đường cong quạt của quạt / quạt thương mại. Tôi nghĩ rằng, nếu logic này hoạt động, thì tôi có thể sử dụng phân tích mạch điện tử thông qua một tương tự mạch thủy lực để đảm bảo rằng tất cả các quạt / quạt gió trong hệ thống đều đầy đủ.

Tính toán để kiểm tra

Tập hợp một số ống như những thứ này trên Amazon.com :
$ \ hspace {225px} $ ,
và tôi cần một cái quạt / quạt để đẩy không khí qua thứ gì đó như $ 25 \, \ mathrm {ft} \, \ left (\ sim 7.62 \, \ mathrm {m} \ right) $ của chúng.

Một số quạt / quạt được bán trên Amazon.com bao gồm đường cong quạt tương quan với lưu lượng thể tích của không khí, $ \ dot {V} \ Equiv \ frac {\ mathrm {d} V _ {\ text {air}}} {\ mathrm {d} t} $, với áp suất giảm trên quạt / quạt gió, $ {\ Delta P} _ {\ text {fan}} $, vd
$ \ hspace {75px} $ .

Sau đó, tôi đoán rằng Phương trình Poiseuille HagenTHER , $$ {\ Delta P} _ {\ text {fan}} ~ ~ = ~ ~ \ frac {8 \, {\ mu} _ {\ text {air}} \, L _ {\ text {pipe}}} {\ pi \, r _ {\ text {pipe}} ^ 4} ~ \ dot {V} \ ,, $$ có lẽ áp dụng cho trường hợp này, phải không?

Sau đó kể từ $$ {\ mu} _ {\ văn bản {air}} ~ ~ {\ khoảng} ~ ~ 18.6 \, \ mathrm {\ mu Pa \ cdot s} ~ ~ = ~ ~ 1.86 \ cdot {10} ^ {- 5} \, \ mathrm {Pa \ cdot s} \ ,, $$ và tôi đang xem xét một ống có đường kính 6 inch, $$ r _ {\ text {pipe}} ~ ~ {\ khoảng} ~ ~ 6 \, \ mathrm {inch} \ ,, WolframAlpha tính toán $$ \ left (\ frac {{\ Delta P} _ {\ text {fan}}} {\ mathrm {in} _ {\ text {H} _2 {\ text {O}}}} \ phải) ~ ~ {\ khoảng} ~ ~ 5.071 \ cdot {10} ^ {- 8} ~ \ left (\ frac {L _ {\ text {pipe}}} {\ mathrm {ft}} \ right) ~ \ left (\ frac {\ dot {V}} {\ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}}} \ phải) \ ,. $$ Ví dụ: duy trì lưu lượng $ \ dot {V} = 14.000 \ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}} $ trên $ L _ {\ text {pipe}} = 1000 \, \ mathrm {ft} $ sẽ yêu cầu quạt / quạt có thể xử lý giảm áp ít nhất $$ \ frac {{\ Delta P} _ {\ text {fan}}} {\ mathrm {in} _ {\ text {H} _2 {\ text {O}}}} ~ ~ {\ khoảng} ~ ~ 5.071 \ cdot {10} ^ {- 8} ~ \ left (\ frac {1000 \, \ mathrm {ft}} {\ mathrm {ft}} \ right) ~ \ left (\ frac {14.000 \ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}}} {\ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}}} \ phải) ~ ~ {\ xấp xỉ ~ ~ 0,70994 \,

Câu hỏi: Các tính toán và giả định ở trên về quạt / quạt có thể duy trì lưu lượng thể tích trên một chiều dài ống cho một đường cong quạt nhất định có đúng không?

Ví dụ áp dụng

Người hâm mộ trực tuyến này trên Amazon.com quảng cáo đường cong quạt này:
$ \ hspace {75px} $ ,
vì vậy tôi nghĩ rằng nếu tôi sử dụng $ 25 \, \ mathrm {ft} $ của ống nối tiếp và muốn nhận được ít nhất $ 100 \ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}} $ , sau đó quạt phải chịu được áp lực giảm $$ \ frac {{\ Delta P} _ {\ text {fan}}} {\ mathrm {in} _ {\ text {H} _2 {\ text {O}}}} ~ ~ {\ khoảng} ~ ~ 5.071 \ cdot {10} ^ {- 8} ~ \ left (\ frac {25 \, \ mathrm {ft}} {\ mathrm {ft}} \ right) ~ \ left (\ frac {100 \ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}}} {\ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}}} \ phải) ~ ~ {\ khoảng} ~ ~ 0,000126775 \ ,, $$. tại $ \ left [\ text {Performance} \ right] = 100 \ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}} $, $ \ left [\ text {Áp lực} \ phải] $ phải ít nhất $ 0,000126775 \, \ mathrm {in} _ {\ text {H} _2 {\ text {O}}} $. Và vì cốt truyện cho thấy rằng nó vượt quá giá trị đó với $ \ sim 0.16 \, \ mathrm {in} _ {\ text {H} _2 {\ text {O}}} $, nên fan hâm mộ này sẽ có nhiều sức mạnh để thực hiện trong trường hợp đó.

Trên thực tế, do đường cong của quạt cho thấy lưu lượng thể tích tối đa đạt được ở mức giảm áp suất $ \ sim 0,025 \, \ mathrm {in} _ {\ text {H} _2 {\ text {O}}} $, nên có lẽ về cơ bản, người hâm mộ sẽ nhận được đầy đủ $ 195 \ frac {\ mathrm {ft} ^ 3} {\ mathrm {min}} $ trong trường hợp này, phải không?