Dlaczego to przetestowaliśmy
Kształt zwężany wygląda logicznie: powietrze z króćca stopniowo rozszerza się w stronę wylotów, więc powinno płynąć łagodniej. Dlatego wielu partnerów uważa go za konieczność, a prostą skrzynkę za kompromis. Chcieliśmy sprawdzić, ile to wynosi w liczbach.
Co porównaliśmy
Oba modele mają wszystko takie samo oprócz ścianek bocznych. Prosty ma szerokość 400 mm na całej głębokości. Zwężany ma z przodu 400 mm, a z tyłu 240 mm, każda ścianka boczna jest skośna o 17°. Wysokość 270 mm i głębokość 260 mm są takie same.
| Przepływ | 250 m³/h, nawiew, powietrze 1,2 kg/m³, bez różnicy temperatur |
|---|---|
| Wlot | kanał Ø160, króciec Ø152–155 |
| Wyloty | 6 × DN90, rozstaw 130 × 130 mm, bagnety z klapą, wszystkie otwarte |
| Za bagnetem | gładka rura o średnicy wewnętrznej Ø75, długość 300 mm, wylot do tego samego ciśnienia |
| Wnętrze korpusu | wyściółka 10 mm uwzględniona w wymiarach |
| Obliczenia | CFD OpenFOAM, model turbulencji k-ω SST, średnia iteracyjna, siatka 2 mln komórek, kontrola na 4,5 mln komórek niedokończona |
Przepływ w obu modelach
Kolor cząstek pokazuje prędkość. Po lewej wlot Ø160, po prawej sześć wylotów.
Cząstki poruszają się w uśrednionym polu prędkości, więc film pokazuje kierunek strumienia, a nie fluktuacje turbulentne. Spowolnione 10×.
Wynik
| Całkowita strata ciśnienia | Prosty | Zwężany |
|---|---|---|
| Razem | 16,25 Pa | 16,48 Pa |
| Kanał Ø160 i króciec | 0,85 Pa | 0,85 Pa |
| Korpus do wejścia do bagnetu | 3,69 Pa | 3,74 Pa |
| Bagnet z otwartą klapą | 3,94 Pa | 4,05 Pa |
| Rura DN90 i wylot | 7,77 Pa | 7,85 Pa |
| Wyloty środkowe, średnia | 59 m³/h | 60 m³/h |
| Wyloty narożne, średnia | 33 m³/h | 32 m³/h |
Korpus rozdzielacza ma w całkowitej stracie mniejszy udział niż bagnety z rurami. To właśnie w korpusie zwężenie powinno mieć znaczenie, a zmienia się tam o mniej niż 0,1 Pa. Tabela i filmy pochodzą z siatki 2 mln komórek, której obliczenia dobiegły końca. Obliczenia kontrolne na siatce 4,5 mln komórek przerwano po około 2 000 z 2 500 iteracji. Ich średnia od iteracji 1 250 dała 16,8 Pa dla kształtu prostego i 17,3 Pa dla zwężanego oraz wyloty około 57 i 34 m³/h. Różnica 0,6 Pa jest większa niż w tabeli, ale kierunek ten sam: zwężenie nie zmniejsza straty. Wartości bezwzględne różnią się między siatkami o 0,5 do 0,8 Pa, dlatego należy je traktować jako porównanie, a nie dokładną wartość.
Dlaczego zwężenie prawie nic nie zmienia
Strumień z króćca przechodzi przez środek korpusu prosto na bagnety, a do narożnych skręca wzdłuż ściany czołowej. W częściach bocznych jest tylko powolna recyrkulacja. Zwężenie zabiera właśnie tę powolną objętość, korpus jest o około 21 % mniejszy, ale główny strumień pozostaje prawie taki sam.
Ten sam przepływ w widoku przestrzennym
Tutaj lepiej widać, jak strumień dzieli się między górny i dolny rząd wylotów.
Co to oznacza dla montażu
Rozdzielacz zwężany nie jest błędem. Jeśli lepiej pasuje do miejsca lub po prostu się podoba, można go spokojnie stosować. Tylko nie należy oczekiwać, że samo zwężenie da w takim zestawie odczuwalnie niższą stratę ciśnienia.
Do wylotów środkowych płynie w tym teście więcej powietrza (59 m³/h wobec 33 m³/h w narożnikach) przy obu kształtach. Na ten stosunek wpływają krótkie rury w modelu. W rzeczywistej trasie kanał ma większy opór i przepływy bardziej się wyrównują, a resztę reguluje klapa.
Gdzie ten wynik nie obowiązuje
- Dotyczy tej wielkości, 6 × DN90 i 250 m³/h. Inne wymiary lub przepływ mogą dać inny wynik.
- Skośne są tylko ścianki boczne, czyli w jednej płaszczyźnie. Stożka zwężanego we wszystkich kierunkach nie testowaliśmy.
- Hałasu nie oceniano.
- Rury za bagnetami mają tylko 300 mm, w długiej trasie podział przepływu będzie bardziej równomierny.
Częste pytania
Czy mam przestać stosować rozdzielacze zwężane?
Nie. Rozdzielacz zwężany działa równie dobrze. Wynik mówi tylko, że samo zwężenie ścianek bocznych nie zmniejsza w tym zestawie straty w widoczny sposób.
Czy dotyczy to także stożka zwężanego we wszystkich kierunkach?
Tego nie testowaliśmy. Porównywaliśmy tylko zwężenie ścianek bocznych przy tej samej wysokości.
A co z hałasem?
Hałasu w tym porównaniu nie ma. Ocenialiśmy stratę ciśnienia i podział przepływu.