Atmosferas controladas

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CANCÚN

Licenciatura en: Ingeniería Electromecánica.

Materia: Atmosferas Controladas.

Salón: S-12

Tema Central:  Resumen  

• Capítulo 17 “Ductos de aire”
• Capítulo 18 “Principio de difusión de aire del espacio”

Ingeniero Adolfo Fajardo Pulido

Alumnos: 

Sanchez Ortega Alan Gaspar

López Torres Samuel

[pic 4]Fecha: 12 de mayo del 2020. 

Índice 

17.1 Fundamentos del flujo de aire en conductos        2

17.2 Características del flujo de aire en conductos        5

17.3 Construcción de ductos        9

17.4 Ganancia de calor del ducto, perdida de calor y aislamiento del ducto.        17

17.5 Perdidas friccionales        21

17.6 Perdidas dinámicas        22

18.1 Principio de difusión de aire del espacio.        24

18.2 Chorros de aire        26

18.3 SALIDAS DE SUMINISTRO Y ENTRADAS DE DEVOLUCIÓN        28

18.4 FLUJO DE MEZCLA        30

18.5 DISTRIBUCIÓN DE AIRE FRÍO        32

18.6 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE MEZCLA DE AIRE DE FLUJO SISTEMA DE DIFUSIÓN        33

18.7 FLUJO DE DESPLAZAMIENTO Y FLUJO UNIDIRECCIONAL        35

18.8 FLUJO DE DESPLAZAMIENTO ESTRATIFICADO        37

18.9 FLUJO DE PROYECCIÓN: REFRIGERACIÓN / CALEFACCIÓN POR PUNTOS        39

18.10 FLUJO HACIA ARRIBA DISTRIBUCIÓN DE AIRE BAJO SUELO        42

18.11 DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONALES        45

Conclusiones        46

17.1 Fundamentos del flujo de aire en conductos

La ecuación de Bernoulli relaciona la velocidad media v, en pies / s (m / s), la presión p, en lbf / ft2 absoluto (abs.) O psia (Pa abs.), Y la elevación z, en pies (m) , de un fluido sin fricción o ideal en estado estacionario. Cuando se dice que un movimiento de fluido está en estado estacionario, las variables del fluido en cualquier punto a lo largo del flujo de fluido no varían con el tiempo. Suponiendo una densidad constante, la ecuación de Bernoulli se puede expresar de la siguiente forma:[pic 5]

Ecuación de energía de flujo constante

Para un fl uido real que fluye entre dos secciones transversales en un conducto de aire, tubería o conducto, la pérdida de energía es inevitable debido a la viscosidad del fl uido, la presencia de fricción mecánica y los remolinos. La energía utilizada para superar estas pérdidas generalmente se transforma en energía térmica. Si ignoramos la diferencia de energía cinética entre el valor calculado por la velocidad media de la sección transversal y el valor calculado de acuerdo con la distribución de velocidad de la sección transversal, entonces la ecuación de energía de flujo constante para una unidad de masa de fluido real se da como

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En la ecuación (17.2), los subíndices 1 y 2 indican la sección transversal 1 y 2, respectivamente, y p1 y p2 indican la presión estática absoluta en la sección transversal 1 y 2. Los signos de q y W siguen la convención en termodinámica, es decir, cuando se suministra calor al sistema, q es positivo y cuando se libera calor del sistema, q es negativo. Cuando el sistema desarrolla el trabajo, W es positivo; y para la entrada de trabajo al sistema, W es negativo. Multiplica ambos lados de la ecuación. (17.2) por, ignore la diferencia en densidades y reorganice los términos. Luego, cada término tiene la unidad de presión, en lbf / ft2 abs. (Pa abs.), O

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Presión estática, presión de velocidad y presión total

La presión es la fuerza por unidad de área ejercida por un fluido o sólido. En un sistema de conductos de aire, un sistema de tuberías de agua o un sistema de tuberías de refrigerante, la presión del fluido que incluye aire, agua, presión de refrigerante en una superficie o un nivel, o dentro de un recipiente cerrado, o la diferencia de presión entre dos superficies a menudo se mide debajo del siguientes condiciones:

La presión del fluido se mide en relación con un dato de vacío absoluto. Tal presión de fluido medida se da como presión absoluta y a menudo se representa por la presión ejercida en la superficie inferior de una columna de agua. La presión del fluido a menudo se mide más convenientemente en relación con un dato de presión atmosférica. Tal presión de fluido medida se da como presión manométrica. La presión manométrica medida que es mayor que la presión atmosférica se expresa como presión manométrica positiva o simplemente presión manométrica. Esa parte de la presión manométrica medida que es menor que la presión atmosférica se expresa como presión manométrica negativa o vacío. La presión del fluido se mide como una diferencia de presión, caída de presión o pérdida de presión entre dos superficies, dos niveles o dos superficies de sección transversal. Las dos presiones medidas involucradas deben ser tanto presión manométrica como presión absoluta.

Considere un sistema de conducto de suministro en un edificio de varios pisos, como se muestra en la figura 17.1. En la ecuación (17.4), dado que p1 pat1 p1 y p2 pat2 p2, donde p1 y p2 representan la presión estática manométrica y pat1 y pat2 la presión atmosférica agregada en el fluido en las secciones transversales 1 y 2. La relación del fluido Las propiedades entre las secciones transversales 1 y 2 se pueden expresar como

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Efecto acumulativo

Cuando un sistema de conducto de aire tiene una diferencia de elevación y la temperatura del aire dentro del conducto de aire es diferente de la temperatura ambiente, existe el efecto de acumulación. Afecta el flujo de aire a diferentes elevaciones. Durante un caluroso día de verano, cuando la densidad del aire exterior es menor que la densidad del aire de suministro frío dentro del conducto de aire, se da la presión ejercida por la columna de aire atmosférico entre z1 y z2, como se muestra en la figura 17.1. como

Flujo Laminar y Flujo Turbulento[pic 9]

Reynolds identificó dos tipos de flujo de fluido en 1883 al observar el comportamiento de una corriente de tinte en un flujo de agua: flujo laminar y flujo turbulento. También descubrió que la relación entre las fuerzas inerciales y las viscosas es el criterio que distingue estos dos tipos de flujo de fluido. Este parámetro adimensional ahora se conoce ampliamente como Reynolds número Re, o.[pic 10]

17.2 Características del flujo de aire en conductos

Los conductos de aire se pueden clasificar en cuatro tipos según sus funciones de transporte:

1. Conducto de suministro. Se suministra aire acondicionado al espacio acondicionado. 2. Conducto de retorno. El aire espacial se devuelve (1) a la sala de ventiladores donde está instalada la unidad de tratamiento de aire o (2) a la unidad empaquetada. 3. Conducto de aire exterior. El aire exterior se transporta a la unidad de tratamiento de aire, a la sala de ventiladores o al espacio directamente. 4. Conducto de escape. El aire del espacio o el aire contaminado se expulsa del espacio, equipo, sala de ventiladores o área localizada.

Cada uno de estos cuatro tipos de conducto también puede subdividirse en encabezados, conductos principales y conductos ramificados o desviaciones. Un encabezado es esa parte de un conducto que se conecta directamente al ventilador de suministro o de escape antes de que se suministre aire a los conductos principales en un sistema de conductos grandes. Los conductos principales tienen tasas de flujo y tamaño comparativamente mayores, sirven a un área acondicionada mayor y, por lo tanto, permiten velocidades de aire más altas. Los conductos derivados generalmente están conectados a las terminales, campanas, salidas de suministro, rejillas de retorno y campanas de escape. Un conducto vertical se llama elevador. A veces, un encabezado o un conducto principal también se denomina tronco.

Características de presión del flujo de aire

Durante el análisis de las características de presión del flujo de aire en un sistema de conductos de ventiladores como el de la figura 17.3, se supone que la presión estática del aire espacial es igual a la presión estática del aire atmosférico y la presión de velocidad de El aire espacial es igual a cero. Además, para mediciones y presentaciones convenientes, como se mencionó anteriormente, la presión del aire atmosférico se toma como dato, es decir, pat 0, y la presión se expresa como presión manométrica. Cuando p

pat, p es positivo; y si p

pat, entonces p es negativo. En un sistema de conductos de ventiladores, un ventilador o ventiladores están conectados a una red de conductos y equipos. En la sección transversal R1, cuando el aire recirculante entra en la rejilla de retorno, tanto la presión total pt como la presión estática ps disminuyen como resultado de la pérdida de presión total de la entrada. La presión de velocidad pv, indicada por la sección sombreada en la figura 17.3, aumentará gradualmente hasta que sea igual a la velocidad del conducto ramificado. Tanto pt como ps son negativos, de modo que el aire fluirá desde el espacio condicionado con un dato de 0 a una presión negativa. Debido a que la presión de velocidad pv siempre es positiva en la dirección del flujo, a partir de la ecuación. (17.11) pt ps pv, entonces ps es más pequeño, o más negativo, que pt. Cuando el aire recirculante fluye a través del segmento del conducto ramificado R1-11, el codo 11-12, el segmento del conducto ramificado 12-13, el difusor 13-14 y el segmento del conducto ramificado 14-15, los puntos pt y ps caen debido a las pérdidas de presión. La presión de velocidad pv permanece igual entre las secciones transversales R1 y 13. Disminuye gradualmente debido al difusor 13-14 y permanece igual entre 14 y 15. A medida que el aire recirculante fluye a través del tee convergente 15-1, esta corriente directa se encuentra con otra corriente de ramificación de aire recirculante desde la sección del conducto R2-1, en el nodo o la unión 1. El[pic 11]

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