اتاق تمیز – بخش دوم
فروردین ۸, ۱۳۹۷
غرش کانال- بخش دوم
فروردین ۱۵, ۱۳۹۷

غرش کانال- بخش اول

 

ترجمه : مهندس نیره شمشیری
ماخذ: ماهنامه اشری – دسامبر ۲۰۱۶

برای تعیین منبع رایج سر و صدای کانال، ۲۲ نمونه سیستم کانال گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع از مشتریان مختلف بین سال های ۱۹۸۴ و ۲۰۱۴ مطالعه شد. بررسی پیشینه نمونه ها شامل اندازه گیری های میدانی واقعی و کنترل اصلاح سر و صدای کانال بود. کاهش سر و صدای کانال به روش آزمون و خطا منجر به تکنیک های ویژه طراحی و بازسازی برای کاهش سر و صدای کانال شد. اصطلاح «سروصدای کانال » به غلط در صنعت گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع به صورت نوفه فن که تا کانال ادامه می یابد، تعریف می شود

نمونه هایی که در این مقاله خلاصه شده، نوفه فن را حذف می کند و نتیجه می گیرد غرش کانال یک پدیده فیزیکی است که به صورت ترکیبی از آشفتگی جریان هوا به دلیل ضعیف بودن آیرودینامیک ضعیف اتصال کانال، ضربان فشار در کانال در فرکانس سرعت فن و لرزش کانال در رزونانس رخ می دهد. در واقع، ساکنین ساختمان به جای صدا، اغلب غرش کانال را به صورت لرزش توضیح می دهند؛ همچنین آنها یک حس فشار و لرزش روی گوشها، سر و سینه را هم بیان می کنند که باعث لرزش ثانویه روی اشیاء موجود در محل مثل فنجان، پارتیشن های داخلی و خرده ریزها نیز می شود.
نتایج حاصل برای منابع غرش کانال، نتیجه بررسی سوابق قبلی صدا و لرزش نمونه ها و روند افزایش غرش کانال در یک مطالعه تجربی بود. نتایج این مطالعه می تواند مبنایی برای تحقیقات بیشتر برای درک سروصدای کانال فراهم کند.

زمینه

غرش کانال مشخصاً انرژی صوتی با فرکانس پایین بین ۲۰ هرتز و ۶۳ هرتز دارند اما ممکن است گاهی انرژی آن به کمتر از ۲۰ هرتز برسد. شکایت از این غرش در نمونه های مطالعه شده وقتی بود که غرش با فرکانس پایین، کمتر یا مساوی ۶۳ هرتز و سطح فشار صدای ۷۰ دسی بل در فضاها رخ می داد. «صدا » طبق تعریف حسی است که زمانی تجربه می شود که مغز لرزش های درون ساختار گوش که به دلیل تغییرات سریع فشار هوا کمتر و بیشتر از فشار طبیعی جو ایجاد می شود، را تفسیر کند.
اگر تغییرات فشار هوا بخش های با فرکانس زیر ۲۰ هرتز داشته باشد که کمتر از محدوده شنوایی طبیعی ماست، مادون صوت نامیده می شود. واکنش بدن ما به مادون صوت با صداهای قابل شنیدن متفاوت خواهد بود. اندام های بدن ما مثل شکم، بازوها، پاها و شانه ها مادون صوت را از طریق لامسه حس می کنند نه از طریق گوش.

آشفتگی های هوا در محدوده فرکانس مادون صوت می توانند سبب اضطراب و تهوع شود و بر عادات خواب ما تأثیر بگذارد. یک منبع مادون صوت که اخیراً به دلیل تأثیرات مضر خود، روی انسان مطالعه شده، مادون صوت فن های محور توربین بادی بزرگ است. واکنش های انسانی مضر مشابه در بسیاری از نمونه ها دیده شده است.


پیشینه ها

۲۲ نمونه طیف وسیعی از انواع فن و شرایط کانال در مدارس، بیمارستان ها، ادارات، بانک ها و هتل ها را پوشش داد. نمونه ها شامل دستگاه های پشت بامی (RTU ها)؛ فن های هوای کمکی/برگشت از نوع محوری و فن های سانتریفیوژی بود. همچنین فن های مستقیم و با موتور تسمه ای و یک نمونه جدید شامل یک سیستم کانال دیوار فن با فن های هوای رفت موتور مستقیم بود.
در دو مورد، غرش کانال بیشتر از ۸۰ فوت (۲۴ متر) بالاتر از فن های هوای برگشت رخ داد که یک سری زانویی کانال و دمپر حریق/دود برای تولید افت فشار استاتیک بالا در اتصالات تعبیه شده بود. چندین مورد هم نشان می داد چگونه لرزش کانال در یک موتورخانه می توانند سبب لرزش پارتیشن های دیوار خشک و اشیایی مثل کابینت های فلزی شود، اگرچه پارتیشن دیوار خشک به صورت فیزیکی به کانال وصل نبود.
در همه موارد یک اتصال کانال یا سری اتصالات کانال آشفتگی هوا را تولید می کردند. اتصالات جریان هوای آشفته در این مقاله با نام اختصاری TAF خوانده می شوند. ۵ نمونه چیدمان کانال با TAF هایی که شرایط غرش کانال تولید می کنند، در شکل ۱ (شماره ۱۳۵) نشان داده شد. محل مناسب آشفتگی جریان هوا و بیشترین مقدار غرش کانال هم یک نشانه ابر در شکل ۱ نشان داده شد.
جدول ۱ مقدار فشار صدا، انواع فن و اندازه کانال در پیشینه موارد را فهرست می کند. در بسیاری از این موارد، نسبت نمای (وجه بیرونی) کانال مستطیل شکل بیشتر از ۳:۱ بود. سرعت فن، بیشترین فشار هوای کانال در TAF ، سرعت جریان هوا،گیج کانال فولادی و عدد رینولدز جریان برای ۱۰ مورد از پیشینه ها در جدول ۲ نشان داده می شود. (عدد رینولدز جریان یک پارامتر ریاضی بدون بُعد است که نسبت نیروهای اینرسی جریان هوا به نیروهای اصطکاک شامل جریان هوای ایرودینامیک روی یک سطح صاف مثل بخش داخلی یک کانال صاف می باشد). گیج های کانال فولادی و فاصله های در نظرگرفته شده برای آرماتوربندی معمولاً حداقل الزامات SMACNA بودند. در هر نمونه، شکل T AP ها مشخص و مقاومت جریان هوا در TAF زیاد بود.
اندازه گیری های صدا و مادون صوت در همه موارد و اندازه گیری لرزش کانال در نمونه های ۲، ۴، ۵، ۶ و ۸ گرفته شد. بیشترین مقدار لرزش که در این ۵ مورد اندازه گیری شد، از ۰.۱ تا ۰.۳ اینچ بر ثانیه (۲.۵ تا ۷.۶ میلی متر بر ثانیه) بیشترین سرعت لرزش در سطح هر کانال متغیر بود. فرکانس های اندازه گیری شده لرزش روی سطح هر کانال برابر با سرعت فن بود.

 

کانال

کانال

شکل ۱: نمونه چیدمان های کانال به جریان هوا در TAF ها در نمونه های ۱ تا ۵ تولید می شود. ابرها محل بیشترین آشفتگی هوا را نشان می دهد که با سطوح کانال مسطح درگیر شده و سبب غرش کانال می شود.

پیشینه نمونه ها نشان می دهد سه عامل در یک سیستم کانال-فن سبب غرش کانال می شوند: ۱) کانال مسطح بزرگی می لرزد، ۲) منبع ضربان های منظم فشار هوا که از فن می آید و ۳) اتصال یا اتصالات کانال که جریان هوای آیرودینامیکی (TAF) ضعیفی تولید می کند که منجر به آشفتگی هوا می شود. در ادامه مقاله جزییات بیشتری در مورد این پارامترها بر اساس مشاهدات میدانی در پیشینه های موارد توضیح داده می شود.
۱ . کانال مسطح بزرگ. در همه موارد، یک کانال صاف فولادی بزرگ وجود داشت که عرض آن بیشتر از ۳۶ اینچ (۹۱۴ میلی متر) و عمق آن بیشتر از ۱۶ اینچ (۴۰۶ میلی متر) بود.
در گذشته تصور می شد غرش کانال با فرکانس پایین به دلیل نفوذ نوفه فن در دیواره کانال رخ می دهد. با این وجود، اندازه گیری های لرزش کانال در موارد بررسی شده و لرزش های کانال موجود به این نتیجه گیری انجامید که صدای غرش کانال و مادون صوت به دلیل لرزش کانال ایجاد می شود. اندازه گیری های لرزش و صدا در مورد ۵ نشان می دهد لرزش سطح کانال بزرگ یک لرزش غیرخطی است درست مثل وقتی شما کف یک قوطی روغن را هل می دهید و یک صدای پرش ایجاد می شود. در لرزش غیرخطی، یک افزایش ناگهانی منقطع در دامنه لرزش نزدیک فرکانس های رزونانسی کانال دیده می شود.
نمونه ها نشان داد اضافه کردن صداگیرهای کانال یا گسترش کانال کشی غرش را کاهش نمی دهد. با این وجود، بهبود سختی و خشکی کانال با افزودن دیوار خشک به سطح کانال یا استفاده از کانال های دوجداره یا گرد غرش را کم کرد.
نمونه ۵ برای مستند کردن پارامترهای صدا، مادون صوت و لرزش کانال با تغییر سرعت فن، فشارهای کانال و آئرودینامیک جریان یک سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع شناخته شده با غرش کانال انجام شد. با افزایش تدریجی سرعت فن، فشار استاتیک کانال رفت، سرعت جریان هوا، عدد رینولدز جریان، مقدار فشار صدای با فرکانس کم و لرزش کانال ثبت شد (جدول ۳).

جدول ۱. بیشترین مقدار فشار صدا/زیرصوت برای ۲۲ نمونه غرش کانال
Supply = رفت، return = برگشت، exhaust = تخلیه، SPL = مقدار فشار صدا/زیرصوت در باندهای اکتاو یا ۳/ ۱ اکتاو، RTU = دستگاه پشت بامی،

AF = مقطع ایرودینامیکی، FC = روبه جلو منحنی، BI =روبه عقب مایل، VA =تیغ های محوری، — = داده ای موجود نیست.

 

اشتراک رایگان تاسیسات نیوز
هفته نامه تاسیسات نیوز تنها نشریه الکترونیکی تاسیسات ایران است. با عضویت در سایت کاشانه این نشریه را هرهفته در میل باکس خود رایگان دریافت کنید.البته عضویت مزایای دیگری نیز دارد...