Hava kanalı boyutlandırma hesaplayıcı
Hava debisi ile sürtünme kaybı (eşit sürtünme yöntemi), hız veya çaptan birini girin; yuvarlak kanal çapı, dikdörtgen kanal ölçüsü, hız ve dinamik basınç hemen bulunur. Denklemler ve yerine konan sayılar sonucun altındaki "Hesap adımları" bölümünde, sabitler ve kaynaklar bu sayfanın altındaki "Dayanak" bölümündedir.
Debiye göre hava kanalı ölçü tablosu (eşit sürtünme 1 Pa/m)
Yukarıdaki hesaplayıcının ilk değerleriyle (sürtünme kaybı 1,0 Pa/m ≈ 0,1 mmSS/m, galvanizli sac ε 0,09 mm, hava 20 °C) yapılan aynı hesabın sonucudur. Yuvarlak çap ve hız, sürtünme kaybının tam 1 Pa/m olduğu değerlerdir; standart çap ve dikdörtgen kanal ölçüleri 50 mm'ye yukarı yuvarlanmış ölçülerdir.
| Debi m³/h | Debi CFM | Yuvarlak çap mm | Hız m/s | Standart çap mm | Dikdörtgen 1 : 1, mm | Dikdörtgen 2 : 1, mm | Dikdörtgen 3 : 1, mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 294.3 | 210 | 3.99 | 250 | 200 × 200 | 300 × 150 | 350 × 150 |
| 1 000 | 588.6 | 273 | 4.75 | 300 | 250 × 250 | 400 × 200 | 450 × 150 |
| 2 000 | 1 177 | 354 | 5.65 | 400 | 350 × 350 | 500 × 250 | 600 × 200 |
| 3 000 | 1 766 | 412 | 6.24 | 450 | 400 × 400 | 550 × 300 | 700 × 250 |
| 5 000 | 2 943 | 500 | 7.07 | 550 | 500 × 500 | 700 × 350 | 850 × 300 |
| 7 500 | 4 414 | 583 | 7.81 | 600 | 550 × 550 | 800 × 400 | 1 000 × 350 |
| 10 000 | 5 886 | 650 | 8.37 | 650 | 600 × 600 | 900 × 450 | 1 100 × 400 |
| 15 000 | 8 829 | 758 | 9.24 | 800 | 700 × 700 | 1 000 × 500 | 1 250 × 450 |
| 20 000 | 11 770 | 845 | 9.90 | 850 | 800 × 800 | 1 150 × 600 | 1 400 × 500 |
Dikdörtgen ölçüler, aynı debide aynı sürtünme kaybını veren ölçülerdir (Huebscher eşdeğer çapı); genişlik × yükseklik mm cinsindendir. Başka debi, sürtünme kaybı veya en-boy oranı için yukarıdaki hesaplayıcıyı kullanın.
Dayanak
Yuvarlak kanalda sürtünme kaybı Darcy-Weisbach denklemiyle, sürtünme faktörü Colebrook denklemiyle bulunur. Sürtünme kaybı esas alındığında bu R değerinin girilene eşit olduğu çap aranır; dikdörtgen kanal, aynı debide aynı sürtünme kaybını veren ölçüye (dairesel eşdeğer çap) çevrilir.
| Öğe | Denklem | Açıklama · dayanak |
|---|---|---|
| Sürtünme kaybı (Darcy-Weisbach) | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R Pa/m, D m, ρ kg/m³, V m/s cinsindendir. ASHRAE Duct Design bölümündeki Darcy denklemi |
| Sürtünme faktörü (Colebrook) | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3,7 D) + 2,51/(Re √f) ) | Re ≥ 2300. f iki tarafta da yer aldığından yinelemeyle çözülür (Haaland tahmininden başlanır, bağıl değişim 10⁻¹²'ye kadar). Re 2300 ile 4000 arasındaki geçiş bölgesi de bu denklemi kullanır; bu, kaybı yüksek tahmin eder |
| Sürtünme faktörü (laminer) | f = 64 / Re | Re < 2300 (Hagen-Poiseuille). Sonuçta "laminer" olarak işaretlenir |
| Reynolds sayısı, dinamik basınç | Re = V·D / ν, Pv = ρV²/2 | V = Q / A, A = πD²/4 |
| Hava yoğunluğu | ρ = p / (R_kh · T) | Kuru hava, p = 101,325 kPa, R_kh = 287,042 J/(kg·K) (ASHRAE 2017, 1. bölüm; bu sitedeki psikrometrik hesaplayıcıyla aynı sabit). 20 °C'de 1,204 kg/m³ |
| Viskozite (Sutherland) | μ = μ₀ (T/T₀)^1,5 · (T₀ + S)/(T + S), ν = μ/ρ | Hava: μ₀ = 1,716 × 10⁻⁵ Pa·s, T₀ = 273,15 K, S = 110,4 K (White). 20 °C'de ν = 1,506 × 10⁻⁵ m²/s olup yaygın özellik tablolarındaki değerle (yaklaşık 1,51 × 10⁻⁵) %1 içinde uyuşur |
| Dikdörtgen kanalın eşdeğer çapı (Huebscher) | De = 1,30 (a·b)^0,625 / (a + b)^0,25 | Aynı debi ve aynı uzunlukta sürtünme kaybı eşit olan yuvarlak çap (ASHRAE Duct Design bölümü). Örnek: 400 × 200 mm için 305 mm. Dikdörtgen kanaldaki gerçek hız ayrıca Q/(a·b) ile hesaplanır |
| Standart ölçüler | D, a, b → ⌈x / 50⌉ × 50 mm | Yuvarlak çap ve dikdörtgenin iki kenarı 50 mm'nin katına yukarı yuvarlanır (bir kenar sabitse yalnızca serbest kenar). Eşdeğer çap kenarlar büyüdükçe yalnızca büyüdüğünden hesaplanan değerin üstünde kalır ve sürtünme kaybı girilen değeri aşmaz. Ardından hız ve kayıp yeniden hesaplanır. Gerçek ölçüler için üreticinin ölçü listesine bakın |
| Dikdörtgen kanal sınırları | 1 ≤ a/b ≤ 8, kısa kenar ≥ 50 mm | 4 : 1'in üstünde uyarı verilir (aynı kesit alanında çevre uzar, sürtünme kaybı ve malzeme artar). 8 : 1'i aşarsa veya kısa kenar 50 mm'den küçükse hesaplayıcı hesaplamaz |
Malzeme pürüzlülüğü ε
ASHRAE Handbook Fundamentals (SI) Duct Design bölümü Tablo 1'deki pürüzlülük kategorisi değerleridir (Smooth 0,03 · Medium smooth 0,05 · Average 0,09 · Medium rough 0,9 · Rough 3,0 mm). Malzeme örnekleri, aynı tabloda o kategoriye konmuş olanlardır. Aynı malzeme birleşim aralığına ve işçiliğe göre değişir; başka değerler için "Elle gir" seçeneğini kullanın.
| Malzeme | ε (mm) | ASHRAE kategorisi |
|---|---|---|
| Galvanizli sac | 0.09 | Average (ortalama) |
| Pürüzsüz boru (çekme boru, PVC boru) | 0.03 | Smooth (pürüzsüz) |
| Ticari çelik boru | 0.05 | Medium smooth (orta pürüzsüz) |
| Cam yünü kanal | 0.9 | Medium rough (orta pürüzlü) |
| Fleksible kanal (tam açık) | 3.0 | Rough (pürüzlü) |
Hava özellikleri (kuru hava, 101,325 kPa)
| Sıcaklık °C | Yoğunluk ρ kg/m³ | Dinamik viskozite μ Pa·s | Kinematik viskozite ν m²/s |
|---|---|---|---|
| −20 | 1.3944 | 1.615 × 10⁻⁵ | 1.158 × 10⁻⁵ |
| 0 | 1.2923 | 1.716 × 10⁻⁵ | 1.328 × 10⁻⁵ |
| 20 | 1.2042 | 1.813 × 10⁻⁵ | 1.506 × 10⁻⁵ |
| 40 | 1.1272 | 1.907 × 10⁻⁵ | 1.692 × 10⁻⁵ |
| 60 | 1.0596 | 1.999 × 10⁻⁵ | 1.886 × 10⁻⁵ |
Hız ve sürtünme kaybı nasıl seçilir
Hava kanalları genellikle hızı 15 m/s ve altında olan alçak hızlı kanallar ile daha hızlı olan yüksek hızlı kanallar olarak ayrılır (sınır kaynağa göre değişebilir). Hesaplayıcı, yuvarlak veya dikdörtgen kanal hızı 15 m/s'yi aşarsa uyarır.
Eşit sürtünme yöntemi, ana kanalda seçilen birim uzunluk başına sürtünme kaybıyla (çoğunlukla 0,1 mmSS/m, yaklaşık 1 Pa/m) tüm kesimlerin çapını belirleme yöntemidir. Her kesim için yalnızca hava debisini değiştirmeniz yeterlidir.
Çözümlü örnek
Hava debisi 10.000 m³/h, sürtünme kaybı 1,0 Pa/m, galvanizli sac (ε 0,09 mm), 20 °C hava: Q = 2,778 m³/s, D = 649,9 mm, V = 8,37 m/s, Re = 361.000, f = 0,0154. 50 mm'ye yukarı yuvarlanınca 650 mm.
Aynı kanal 2 : 1 dikdörtgen yapılırsa hesaplanan ölçü 853 × 427 mm, iki kenar 50 mm'ye yukarı yuvarlanınca 900 × 450 mm olur (eşdeğer çap 686 mm, gerçek hız 6,86 m/s, sürtünme kaybı 0,77 Pa/m).
Kaynaklar
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Duct Design bölümü: Darcy ve Colebrook denklemleri, Tablo 1 malzeme pürüzlülüğü, Huebscher dairesel eşdeğer çap
- Colebrook, C. F. (1939), Turbulent flow in pipes, Journal of the Institution of Civil Engineers 11
- Huebscher, R. G. (1948), Friction equivalents for round, square and rectangular ducts, ASHVE Transactions 54
- Haaland, S. E. (1983), Simple and explicit formulas for the friction factor in turbulent pipe flow, Journal of Fluids Engineering 105 (başlangıç değeri ve kontrol)
- White, F. M., Viscous Fluid Flow: havanın Sutherland sabitleri
Sık sorulan sorular
Hava debisine göre kanal ölçüsü nasıl belirlenir?
Eşit sürtünme yönteminde ana kanal için birim uzunluk başına sürtünme kaybı seçilir (çoğunlukla 1 Pa/m, 0,1 mmSS/m) ve her kesimin çapı debisinden bulunur. Örneğin 10.000 m³/h, 1 Pa/m ve galvanizli sac için yuvarlak kanal 650 mm (hız 8,37 m/s), 2 : 1 dikdörtgen kanal ise 900 × 450 mm olur. Yaygın debiler yukarıdaki kanal ölçü tablosunda verilmiştir.
Hava kanalında hız ne kadar olmalı?
Kanallar genellikle 15 m/s ve altı alçak hızlı, daha hızlısı yüksek hızlı olarak ayrılır (sınır kaynağa göre değişebilir); bu hesaplayıcı 15 m/s'nin üstünde uyarır. 1 Pa/m eşit sürtünmeyle, yukarıdaki tabloda olduğu gibi 500 ile 20.000 m³/h arasında hız yaklaşık 4 ile 10 m/s olur.
Dikdörtgen kanal yuvarlağa nasıl çevrilir?
Aynı debide aynı sürtünme kaybını veren dairesel eşdeğer çap, Huebscher denklemiyle bulunur: De = 1,30 (ab)^0,625 / (a + b)^0,25. Örneğin 900 × 450 mm dikdörtgen kanalın eşdeğer çapı yaklaşık 686 mm'dir. Bu, kesit alanı eşit olan yuvarlak çaptan farklı bir değerdir.
0,1 mmSS/m ile 1 Pa/m aynı değer midir?
Neredeyse. 0,1 mmSS/m = 0,98 Pa/m ve 1 Pa/m = 0,102 mmSS/m'dir. Uygulamada ikisine çoğunlukla aynı esas denir.
Son güncelleme: 2026-10-12.