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Instrumentos de Medição de Fluxo de Ar: Qual é a Sua Precisão e Exatidão?

Instrumentos de medição de fluxo de ar O cálculo de taxas de fluxo através de dutos, tubulações, coifas e pilhas (coletivamente chamados de dutos para os nossos propósitos) nunca foi difícil. A área de seção transversal do duto é multiplicada pela velocidade média do fluido para encontrar o volume por taxa de fluxo ou tempo. Simples.

A coleta de dados, exata e precisamente medindo a velocidade do ar através de dutos, tem sido uma tarefa difícil. E os procedimentos deficientes de coleta de dados produzem os erros no balanceamento de duto. Os instrumentos de medição de fluxo aéreo, anemômetros, se limitaram no passado pelo tempo.

Os mais novos anemômetros baseados em microprocessador completam a coleta de dados de medição do fluxo de ar do duto com precisão, mesmo antes da paciência da tecnologia HVAC (Climatização) se desgastar.

Como Medir a Velocidade do Ar

A pergunta mais precisa é como medir a velocidade média do ar através de diferentes secções transversais do duto.

A física é relativamente simples:
  • O ar é retardado por fricção com contato para a borda do duto.
  • A maior velocidade é conseguida sob condições de fluxo laminar no meio sem atrito de secção transversal
  • O perfil de velocidade do duto é dependente da forma do ducto (minimizando as paredes de perímetro para alcançar a área de seção transversal) e a força que empurra o ar.
 Transmissor industrial de velocidade/temperatura de ar
Transmissor Industrial de Velocidade/Temperatura de Ar
Então, as formas preferenciais de dutos são redondas, quadradas e retangulares em ordem de eficiência.

Dado estes fatos, quantas medições produzem um bom banco de dados?

As linhas de grade que esquematizam os pontos de medição de fluxo do duto são poligonais. O método log-linear fornece alta precisão (± 3%) na totalização do fluxo através da medição do fluxo de ar mais próxima das bordas do espaço de duto, preferencialmente.

Dutos Redondos

 Log-linear transversal para dutos redondos, método de 3 diâmetros.
Log-linear transversal para dutos redondos, método de 3 diâmetros.
 Log-linear transversal para dutos redondos, método de 3 diâmetros.
Log lineal transversal para dutos redondos, método de 2 diâmetros.
Três transversais, diâmetros, igualmente espaçadas de 60° criam seis setores em um duto redondo. Três medições por raio: na borda; um terço em direção ao centro; dois terços em direção ao centro. Observe que o ar mais afetado pela fricção é aparentemente representado com exagero.

Um total de dezoito leituras descreve com precisão a velocidade do fluxo de ar.

No caso em que apenas duas transversais podem ser medidas, define-as em 90 graus e assume cinco amostras de cada raio. Os quatro primeiros uniformemente distribuídos ao longo da primeira metade do raio, começando na borda e se movendo em direção ao centro. O quinto ponto é dois terços em direção ao centro.

Estes 20 pontos de dados não produzirão uma média tão exata quanto dezoito com três transversais, mas os resultados são aceitáveis.

Dutos Retangulares ou Quadrados

25-point log linear-traverse
Exemplo de um registro de 25 pontos linear-transversal para dutos retangulares.
A precisão exige um mínimo de 25 pontos de dados para um máximo de 49. Um lado do duto de menos de 30 polegadas requer cinco transversais. Um lado do duto maior que 36s requer 7 transversais. Seis para comprimentos no meio.
Estes dutos requerem 16 leituras no mínimo perto da borda (distância total de aproximadamente 7%) uns com os outros, 9, uniformemente distribuídas ao longo da grade.

Observe que 64% dos pontos de dados de duto retangular estarão perto das paredes do duto, enquanto apenas 33% dos pontos de dados de duto redondo refletem a fricção das paredes. Esta medida demonstra a eficiência do duto redondo, que, a propósito, não significa que redondo seja sempre a melhor solução.

Colete os dados destas leituras e simplesmente calcule a média. Ou, deixe seu microprocessador fazer o trabalho. Você calculou a velocidade do fluxo de ar.

Como Medir a Área de Seção Transversal

Parece fácil o suficiente, o comprimento multiplicado pela largura ou o raio ao quadrado vezes pi.

Três palavras: Lembre-se da grade.

Se a grade não for usada, o fator de aplicação é 1,00. Então a área transversal do duto fica sem modificações.

Se a grade for quadrada perfurada, multiplique a área bruta por 0,88. Uma grade de barra é modificada por um fator de 0,78; e uma grade de tira de aço por 0,73.

A grade serve para diminuir a velocidade do ar, bem como a dispersá-lo. Fique atento a este fator.

Dispositivos para Calcular Taxas de Fluxo

Você calculou o fluxo de ar, a área líquida da seção transversal, multiplicando-os para uma taxa de fluxo.
Q = FAV, onde:
F = Fator de aplicação (veja a tabela).
A = Área designada em pés quadrados
Tipo de grade Fator de aplicação, F Área destinada
Nenhuma 1,00 Área total do duto
Quadrado perfurado 0,88 Área livre (luz do dia)
Barra 0,78 Área de núcleo
Tira de aço 0,73 Área de núcleo
 Anemômetro de hélice
Anemômetro de hélice
Os instrumentos de medição do fluxo de ar modernos como anemômetros portáteis, que oferecem leituras digitais: uma calculadora independente para poupar tempo e frustração para os profissionais de HVAC.

Acreditamos que é importante os técnicos entenderem a teoria de fluxo de ar de medição, reconhecerem quando um ponto de dados é improvável que seja correto, uma falsa leitura, ou um cálculo que não parece correto e deveria ser verificado. No ambiente de resultados de hoje em dia, estas novas tecnologias aceleram o processo. Sua experiência verificará o processo, mas esta instrumentação coleta e verifica dados brutos rapidamente.

Os novos modelos são sofisticados no cálculo da taxa de fluxo e o resultado em um formato prontamente utilizável. O balanceamento de dutos de ar tornou-se menos demorado e mais eficiente, mais ciência do que arte.

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