 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Вентиляторы
|
Читайте также: |
Содержание
[убрать]
· 1 Источники монохроматического излучения
· 2 Источники излучения в общем случае
· 3 Примеры
· 4 См. также
· 5 Примечания
§Источники монохроматического излучения[править | править вики-текст]
Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения
В случае монохроматического излучения с длиной волны 
для 
в СИ выполняется:
где 
— относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения, физический смысл которой заключается в том, что она представляет собой относительную чувствительность среднего человеческого глаза к воздействию на него монохроматического света, а 
— максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения. Максимум располагается на длине волны 555 нм и равен единице.
В соответствии со сказанным для световой отдачи выполняется:
В СИ значение определяется выбором основной световой единицы СИ канделы и составляет 683,002 лм/Вт[3]. Отсюда следует, что максимальное теоретически возможное значение световой отдачи, достигается на длине волны 555 нм при значениях и 
, равных единице, и равно 683,002 лм/Вт.
В большинстве случаев с точностью, достаточной для любых практических применений, используется округлённое значение 683 лм/Вт. Далее в уравнениях мы будем использовать именно его.
§Источники излучения в общем случае[править | править вики-текст]
Если излучение занимает участок спектра конечного размера, то выражение для 
имеет вид
или ему эквивалентный:
Здесь 
— спектральная плотность величины 
, определяемая как отношение величины 
приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и 
к ширине этого интервала:
Соответственно, для световой отдачи становится справедливо соотношение:
§Примеры[править | править вики-текст]
| Тип источника | Световая отдача (лм/Вт) | Относительная световая отдача[4] |
| Лампа накаливания 100 Вт | 13.8[5] | 2.0 % |
| Лампа накаливания 200 Вт | 15.2[6] | 2.2 % |
| Галогеновая лампа 100 Вт | 16.7[7] | 2.4 % |
| Галогеновая лампа 200 Вт | 17.6[6] | 2.6 % |
| Галогеновая лампа 500 Вт | 19.8[6] | 2.9 % |
| Кремлёвские звёзды | 22[8] | 3.2 % |
| Кинопроекционные лампы | 35[9] | 5.1 % |
| Светодиоды | 10—300[10][11][12][13][14] | 1.5—40 % |
| Ксеноновая дуговая лампа | 30—50[15][16] | 4.4—7.3 % |
| Люминесцентная лампа | 40—104[17] | 6—15 % |
| Газоразрядная натриевая лампа высокого давления | 85—150[6][18] | 12—22 % |
| Газоразрядная натриевая лампа низкого давления | 100—200[6][18][19] | 15—29 % |
| Перспективные образцы белых светодиодов с рекордными параметрами | 249[20], 254[21], 276[22] | 36 %, 37 % |
| Теоретический максимум для источника монохроматического зелёного света с частотой 540 ТГц (длина волны 555,016 нм) | 683 (точно)[23] | 99,9997 % |
| Теоретический максимум для источника монохроматического зелёного света с длиной волны 555 нм | 683,002 | 100 % |
Хотя Солнце не потребляет энергию извне, а излучает свет только за счёт внутренних источников энергии, ему всё же также иногда приписывают значение световой отдачи. Определив её в этом случае, как отношение излучаемого Солнцем светового потока к выделяющейся в нём мощности, получают величину, равную 93 лм/Вт[24].
Световой поток
[править | править вики-текст]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
| Световой поток | |
| |
| Размерность | J |
| Единицы измерения | |
| СИ | люмен |
| СГС | люмен |
| Примечания | |
| Световая величинаСкалярная величина |
Световой поток — физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения, где под световой мощностью понимается световая энергия, переносимая излучением через некоторую поверхность за единицу времени. Иными словами, «световой поток является величиной, пропорциональной потоку излучения, оценённому в соответствии с относительной спектральной чувствительностью среднего человеческого глаза»[1]. В свою очередь величина «поток излучения» определяется как мощность, переносимая излучением через какую-либо поверхность[2].
· Обозначение:
· Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): люмен.
Содержание
[убрать]
· 1 Определяющие формулы
· 2 Измерение
· 3 Пояснения
· 4 Примечания
o 4.1 Комментарии
o 4.2 Источники
· 5 Ссылки
· 6 См. также
§Определяющие формулы[править | править вики-текст]
Если имеется монохроматическое излучение с длиной волны , поток излучения которого равен 
, то в соответствии с определением световой поток такого излучения 
выражается равенством[1]:
где — спектральная световая эффективность монохроматического излучения, имеющая смысл нормированной в максимуме на единицу чувствительности человеческого глаза при дневном зрении, а — коэффициент, величина которого определяется используемой системой единиц. В системе СИ этот коэффициент равен 683 лм/Вт[Комм 1].
Световой поток излучения с дискретным (линейчатым) спектром получается суммированием вкладов всех линий, составляющих спектр излучения:
где 
— длина волны линии с номером «i», а N — общее количество линий.
В случае немонохроматического излучения с непрерывным (сплошным) спектром малую часть всего излучения, занимающую узкий спектральный диапазон 
, можно рассматривать как монохроматическое с потоком излучения 
и световым потоком 
. Тогда для связи между ними будет выполняться
Интегрируя данное равенство в пределах видимого диапазона длин волн (то есть от 380 до 780 нм), получаем выражение для светового потока всего рассматриваемого излучения:
Если использовать спектральную плотность потока излучения 
, характеризующую распределение энергии излучения по спектру и определяемую как 
, то выражение для светового потока приобретает вид[1]:
Интегрирующий сферический фотометр (Шар Ульбрихта)
§Измерение[править | править вики-текст]
Измерение светового потока от источника света производится при помощи специальных приборов — сферическихфотометров, либо фотометрических гониометров[3]. Трудность измерения заключается в том, что необходимо измерить поток, который испускается во всех направлениях — в телесный угол 4 π.
Для этого можно использовать сферический фотометр — прибор, представляющий собой сферу с внутренним покрытием, имеющим коэффициент отражения, близкий к 1. Исследуемый источник света помещается в центр сферы и при помощи фотоэлемента, вмонтированного в стенку сферы и покрытого фильтром с кривой пропускания, равной кривой спектральной чувствительности глаза, измеряется сигнал, пропорциональный освещенности фотоэлемента, которая, в свою очередь, в данном устройстве пропорциональна световому потоку от источника света (фотоэлемент измеряет только рассеянный свет, так как заслонён от прямого излучения источника специальным экраном). Путём сравнения полученного сигнала с сигналом от эталонного источника света можно измерить абсолютный световой поток источника света.
Другая возможность состоит в применении фотометрических гониометров. В этом случае производится измерение освещённости, создаваемой исследуемым источником, на воображаемой сферической поверхности. Для этоголюксметр проходит последовательно при помощи гониометра все позиции на сфере. Интегрируя измеренные освещённости (измеряются в люксах: 1 люкс = 1 люмен/м²) по площади сферы (м²), получим абсолютный световой поток источника света (в люменах). Условием получения абсолютных значений является калиброванный в абсолютных величинах люксметр..
§Пояснения[править | править вики-текст]
Спектральные зависимости относительной чувствительности среднего человеческого глаза для дневного (красная линия) и ночного (синяя линия) зрения
Значение фотометрического эквивалента излучения Km однозначно задаётся определением единицысилы света канделы, являющейся одной из семи основных единиц системы СИ. По определению одна кандела — это «сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср»[4]. Частоте 540·1012 Гц соответствует в воздухе длина волны 555 нм[Комм 2], на которой располагается максимум спектральной чувствительности человеческого глаза для дневного зрения. Поэтому коэффициент Km находится из равенства
1 кд = Km·V λ(555)·1/683 Вт/ср, откуда следует Km = 683 (кд·ср)/Вт = 683 лм/Вт.
Для случая ночного зрения значение фотометрического эквивалента излучения изменяется. Поскольку величина канделы не зависит от вида кривой спектральной чувствительности, то все предыдущие соображения остаются справедливыми. Для определения величины фотометрического эквивалента излучения ночного зрения K'm достаточно заменить значение 
на 
(на значение кривой спектральной чувствительности для ночного зрения на длине волны 555 нм)[ источник не указан 101 день ]. При этом получим K'm =1699 лм/Вт.
Человеческий глаз считается светлоадаптированным при яркостях более 100 кд/м². Ночное зрение наступает при яркостях менее 10−3 кд/м². В промежутке между этими величинами человеческий глаз функционирует в режиме сумеречного зрения.
Освещённость
[править | править вики-текст]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
| Освещённость | |
| |
| Размерность | J.L−2 |
| Единицы измерения | |
| СИ | лк |
| СГС | фот |
| Примечания | |
| световая величинаскалярная величина |
Освещённость — световая величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к его площади[1].
Содержание
[убрать]
· 1 Определение и свойства
· 2 Примеры
· 3 См. также
· 4 Примечания
· 5 Литература
Определение и свойства[править | править вики-текст]
Освещённость численно равна световому потоку, падающему на участок поверхности малой единичной площади:
Единицей измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ) служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10 000 люксов). В отличие от освещённости, выражение количества света, отражённого поверхностью, называется светимостью.
Освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния (Закон обратных квадратов).
Когда лучи света падают наклонно к освещаемой поверхности, освещённость уменьшается пропорционально косинусу угла падения лучей.
Освещённость 
от точечного источника находят по формуле:
где 
— сила света в канделах; 
— расстояние до источника света; 
— угол падения лучей света относительно нормали к поверхности.
Аналогом освещённости в системе энергетических фотометрических величин является облучённость.
Освещённость в фототехнике определяют с помощью экспонометров и экспозиметров, в фотометрии — с помощью люксметров.
Примеры[править | править вики-текст]
| Описание | Освещённость, лк |
| Вне атмосферы на среднем расстоянии Земли от Солнца[2][3] | 135 000 |
| Наибольшая солнечная освещённость при чистом небе | 100 000 |
| Обычная освещённость летом в средних широтах в полдень | 17 000 |
| В облачную погоду летом в полдень | 12 000 |
| При киносъёмке в студии | 10 000 |
| Обычная освещённость зимой в средних широтах | 5 000 |
| На футбольном стадионе (искусственное освещение) | |
| На открытом месте в пасмурный день | 1000—2000 |
| Восход и заход Солнца в ясную погоду | |
| В светлой комнате вблизи окна | |
| На рабочем столе для тонких работ | 400–500 |
| На экране кинотеатра | 85–120 |
| Необходимое для чтения | 30–50 |
| В море на глубине 50—60 м | до 20 |
| Ночью в полнолуние | 0,2 |
| В безлунную ночь | 0,001—0,002 |
| В безлунную ночь при сплошной облачности | до 0,0002 |
Коэффициент естественной освещённости
[править | править вики-текст]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Коэффициент естественной освещённости — отношение естественной освещённости, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах[1].
Формула:
,
где 
— коэффициент естественной освещённости, 
— естественная освещённость в точке 
внутри помещения, а 
— наружная освещённость на горизонтальной поверхности.
С помощью этого коэффициента производится нормирование естественного и совмещенного освещения в помещениях, коэффициент применяется при проектировании зданий и сооружений[1][2].
Люкс (лк) — единица измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ). Один люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм: 1 лк = 1 лм/м² = 1 кд·ср·м⁻².
Люмен на квадратный метр (лм/м²) — производная единица СИ для измерения освещённости и равная одному люксу. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр: 1 лк = 1 лм/м² = 1 кд·ср·м⁻². Если источник силой света в одну канделу дает световой поток в телесном угле один стерадиан, полный световой поток в этом угле равен одному люмену. Соответственно, освещенность одного квадратного метра поверхности при этих условиях будет равна одному люмену на квадратный метр (1 кд·1 ср = 1 лм).
Вентиляторы
Расчет вентиляционной сети состоит из расчетной схемы, расчетной таблицы и пояснений к расчету. В расчет сети также входит окончательный подбор вентилятора, расчет мощности для привода вентилятора и подбор электродвигателя.
Для расчета сети необходимо знать место установки аспирируемого оборудования, вентилятора, пылеотделителей и расположение трассы воздухопроводов. Поэтому составлению схемы предшествует проектирование (планы, разрезы) с магистральным направлением. Чертежи проекта выполняются в масштабе 1: 50.
Исходные данные для расчета вентиляционной сети:
1. Схема аспирационной установки (плоскостная или аксонометрическая с указанием названий и марок аспирируемого оборудования, расходов воздуха и потерь давления в аспирируемых машинах (принимают по нормативным данным из справочной литературы) типа пылеотделителя и типа вентилятора.
Расчетную схему сети составляют с чертежей проекта на отдельном листе пояснительной записки без соблюдения масштаба в виде развертки на плоскости или в аксонометрии.
Составлять расчетную схему начинают с изображения пылеотделителя (фильтра или циклона) в нормальном положении. Далее показывают диффузор или конфузор на входе в пылеотделитель в виде треугольника. Прямые воздухопроводы изображают линиями произвольной длины из условия заполнения листа. Отводы изображают дугами с соблюдением углов поворота. Направление поворота отводов может быть любое: вверх, вниз, вправо, влево, чтобы не допускать пересечения воздухопроводов. Аспирируемые машины обозначают прямоугольниками.
На плоскостную схему наносят все данные, необходимые для расчетов: длины всех горизонтальных и вертикальных участков магистрали (замеряют на чертежах и умножают на масштаб); углы поворота отводов и радиусы отводов; углы слияния потоков в тройниках, углы сужения для конфузоров и расширения диффузоров; обозначают все участки вентиляционной сети.
2. Задачи расчета, т.е. что необходимо определить при расчете:
1. Диаметры воздухопроводов на всех участках сети из условий экономичности и эксплуатационной надежности работы установки:
, мм (79)
где Q – расход воздуха, м3/ч; ν – скорость воздуха в воздухопроводе м/с (принимают на запыленном воздухе для элеваторов 13-14; зерноочистительных отделений мельниц и крупозаводов 12-14; для размольных отделений мельниц, шелушильных отделений крупозаводов, комбикормовых заводов и других воздуховодов, несущих органическую пыль – 10-12).
Диаметр, полученный расчетом, округляют в минус до нормированного диаметра.
Диаметр воздухопровода можно определить также по номограмме, соединяя линейкой расход воздуха со скоростью воздуха, которую принимают в начале. При этом на шкале находят нормированный диаметр, выделенный длинными рисками. Приняв ближайший меньший нормированный диаметр, соединяют его с расходом воздуха Q и уточняют скорость воздуха ν, которая будет немного больше принятой в начале.
2. Расчет потерь давления на каждом участке по формуле:
3. Выравнивают потери давления в тройниках на параллельных участках сети уменьшением диаметра и повышением скорости бокового участка или применением диафрагмы.
4. Определение типоразмера пылеотделителя.
Расход воздуха до пылеотделителя с учетом 5% подсоса воздуха через неплотности воздуховода:
где 
5. Расчет сопротивления сети, равное общим потерям давления по главной магистрали: 
6. Расчет сопротивления вентилятора по формуле:
(80)
где 1,1 – коэффициент запаса, учитывающий дополнительные сопротивления резиновых прокладок во фланцах на входе в вентилятор.
7. Окончательный подбор вентилятора по характеристике с определением кпд вентилятора – hв. Расчет мощности на валу вентилятора.
8. Определение потребной мощности электродвигателя (формула 75).
Пояснения к расчету.
1. Разбивают сеть на участки, определяют главную магистраль и боковые параллельные участки сети. Участок – часть сети с одинаковым расходом воздуха и с одинаковым характером сопротивления.
Главная магистраль – сумма последовательных участков по направлению движения воздуха, создающих максимальные потери давления. Все остальные участки сети называют боковыми или ответвленными, т.к. они параллельны и не влияют на потери давления в сети.
За первый участок главной магистрали принимают участок, в котором наибольшие потери давления, т.е. принимают аспирируемую машину, наиболее удаленную от вентилятора или имеющую наибольшее сопротивление.
Начало и конец участка обозначают буквами русского алфавита: по главной магистрали – прописными, по боковым участкам – строчными или каждый участок обозначают номером.
Расчеты потерь давления в воздуховодах
Величина потерь давления в воздуховодах зависит не только от вязкости воздуха и вида его движения, но и от формы и размеров воздуховодов и аспирационных сетей. Эти зависимости служат основой расчета аспирационных сетей.
Поиск по сайту: