7/24/2019 AIR VISION - Calcul de La Masse Volumique
1/2
Place de l'Universit16, 1348 Louvain-La-Neuve, Belgium
Tel.: +32 (0) 10 47 00 80, Fax: +32 (0) 10 47 00 81
e-mail : [email protected]
w
w.airvi
sion.be
airvision,
Masse volumiqueLes courbes de ventilateurs sont en gnral
reprsentes pour une masse volumique gale 1.2kg/m, q ui est la va
leur pour l'air 20 C au niveau de la mer.
Il convient d'amnager ces courbes lorsque l'on aspire un gaz ou
un mlange diffrent, ou encore
lorsque le ventilateur se trouve dans des conditions de pression
baromtrique et de temprature
diffrentes.
La formule gnrale ut iliser est celle-ci :
Les courbes de ventilateurs sont en gnral reprsentes pour une
masse volumique gale 1.2
kg/m, q ui est la va leur pour l'air 20 C au niveau de la
mer.
Il convient d'amnager ces courbes lorsque l'on aspire un gaz ou
un mlange diffrent, ou encore
lorsque le ventilateur se trouve dans des conditions de pression
baromtrique et de temprature
diffrentes.
La formule gnrale ut iliser est celle-ci :
avecavec
r 0:
Pour l'air, r 0= 1.293 kg/m. Pour un mlang e de gaz, la masse
volumiq ue sera la valeur pondre selon
leur proportion des divers composs de ce mlange. Ci-dessous,
titre d'exemple, une liste non
exhaust ive des principaux ga z vhiculs par les ventilateurs
avec leur masse volumique 0 C et au
niveau de la mer.
r 0:
Pour l'air, r 0= 1.293 kg/m. Pour un mlang e de gaz, la masse
volumiq ue sera la valeur pondre selon
leur proportion des divers composs de ce mlange. Ci-dessous,
titre d'exemple, une liste non
exhaust ive des principaux ga z vhiculs par les ventilateurs
avec leur masse volumique 0 C et au
niveau de la mer.
273 (101300 + P)r =r 0x
________ x ____________ (273 + T) 101300
273 (101300 + P)r =r 0x
________ x ____________ (273 + T) 101300
r = masse volum ique dans les conditions relles de fonct
ionnement (kg /m).
r 0= masse volum ique du mlange 0C et la pression atmosphrique
au n iveau de la mer (kg /m) .T = t emprature dans les condi tions
relles de fonctionnement (C)
P = pression dans les cond it ions relles de fonct ionnement
(Pa)
r = masse volum ique dans les conditions relles de fonct
ionnement (kg /m).
r 0= masse volum ique du mlange 0C et la pression atmosphrique
au n iveau de la mer (kg /m) .T = t emprature dans les condi tions
relles de fonctionnement (C)
P = pression dans les cond it ions relles de fonct ionnement
(Pa)
Dnomination des gaz Formule chimique Masse volumique (kg/m)
Air - 1,2930
Ammoniac NH 3 0,7710
Azote N 2 1,2507
Chlore CI 2 3,2170
Gaz carbonique CO 2 1,9760
Hydrogne H 2 0,0899
Mthane CH 4 0,7170
Oxyde de carbone CO 1,2500
Oxygne O 2 1,4290
Vapeur d'eau H 2O 0,8040
MASSE VOLUMIQUE DU GAZ SEC A 0C ET A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE
DU NIVEAU DE LA MER
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P :Pour la dfinition d 'un ventilat eur, il convient de tenir
compte :
- de l'altitud e laquelle est install celui-ci. Il faut
remplacer dans la formule la valeur 101300
du numrateur par la va leur issue du ca lcul selon la formule
:
101300 x (1 - 2.25577.10
-5
.A)
5.25588
, avec A= altitude en m,
ex : 1000 m, et 12.8, la masse volumique de l'air sera : 1.293 *
273/ (273+12.8) * 89852/ 101300 = 1.095 kg/m
-de la pression rgnant son ouie d'aspirat ion.
Pour les ventilateurs placs en fin de circuit (par exemple un
ventilateur de tirage install au pied d'une
chemine), l'influence de la dpression l'entre du ventilateur
peut-tre importante. Il faut donc
introduire une valeur nga tive de P corresponda nt la dpression
d ans la formule.
Ex : 200C et au niveau de la mer, un venti lateur don t le
circuit a une perte de charge de 5000 Pa l'aspirat ion, aspirera de
l'ai r dont la masse volum iquevaut : 1.293 x 273 / (273 + 200) x
(101300 -5000)/ 101300 = 0.709 kg/m
-de l'hygromt rie de l'air. L'air a en e ffet la facult d'ab
sorber de l'eau en fonction d e la temprature et de la
pression a mbiante. Il faut do nc se rapporter aux tab les en
quest ion pour connatre la masse volumiq ue du
mlang e (voir p.ex : http ://www.thermexcel.com/french/ta
bles/massair.htm ).
L'importance d 'utiliser une valeur suffisamment prcise de ma
sse volumique peut s'expliq uer comme suit :
la pression en mmce dont est capab le un ventilateur s'exprime
par la formule suivante :
H = . r .w . r /9.81, da ns laq uelle :
--> est un cofficient sans dimension, dtermin pa r le
constructeur lors d'un essa i de protot ype,
et q ui engloble toute la gomt rie du ventilateur ( nomb re,
forme et a ng le des pales,
forme de la spirale, largeur de la roue et de la volute etc
),
-->west la vitesse angulaire de rotat ion
--> r est le rayon de la roue
--> 9.81 est l'acclration de la pesant eur.
On voit q ue H est directement proportionnel r , ce qui prouve
la ncessit de calculer cette valeur avec
une prcision suffisante.
Par ailleurs, le ventilat eur est une machine q ui ne " conna t
" que les m/h, c'est--dire q u'il fonctionne avec
des m/h effectifs. Si le d bit vhiculer a t exprim en kg/h ou en
Nm/h, on voit q u'il est ncessa ire d e
transformer ce dbit en valeur effective avec une masse volumique
ca lcule de manire prcise.
P :Pour la dfinition d 'un ventilat eur, il convient de tenir
compte :
- de l'altitud e laquelle est install celui-ci. Il faut
remplacer dans la formule la valeur 101300
du numrateur par la va leur issue du ca lcul selon la formule
:
101300 x (1 - 2.25577.10
-5
.A)
5.25588
, avec A= altitude en m,
ex : 1000 m, et 12.8, la masse volumique de l'air sera : 1.293 *
273/ (273+12.8) * 89852/ 101300 = 1.095 kg/m
-de la pression rgnant son ouie d'aspirat ion.
Pour les ventilateurs placs en fin de circuit (par exemple un
ventilateur de tirage install au pied d'une
chemine), l'influence de la dpression l'entre du ventilateur
peut-tre importante. Il faut donc
introduire une valeur nga tive de P corresponda nt la dpression
d ans la formule.
Ex : 200C et au niveau de la mer, un venti lateur don t le
circuit a une perte de charge de 5000 Pa l'aspirat ion, aspirera de
l'ai r dont la masse volum iquevaut : 1.293 x 273 / (273 + 200) x
(101300 -5000)/ 101300 = 0.709 kg/m
-de l'hygromt rie de l'air. L'air a en e ffet la facult d'ab
sorber de l'eau en fonction d e la temprature et de la
pression a mbiante. Il faut do nc se rapporter aux tab les en
quest ion pour connatre la masse volumiq ue du
mlang e (voir p.ex : http ://www.thermexcel.com/french/ta
bles/massair.htm ).
L'importance d 'utiliser une valeur suffisamment prcise de ma
sse volumique peut s'expliq uer comme suit :
la pression en mmce dont est capab le un ventilateur s'exprime
par la formule suivante :
H = . r .w . r /9.81, da ns laq uelle :
--> est un cofficient sans dimension, dtermin pa r le
constructeur lors d'un essa i de protot ype,
et q ui engloble toute la gomt rie du ventilateur ( nomb re,
forme et a ng le des pales,
forme de la spirale, largeur de la roue et de la volute etc
),
-->west la vitesse angulaire de rotat ion
--> r est le rayon de la roue
--> 9.81 est l'acclration de la pesant eur.
On voit q ue H est directement proportionnel r , ce qui prouve
la ncessit de calculer cette valeur avec
une prcision suffisante.
Par ailleurs, le ventilat eur est une machine q ui ne " conna t
" que les m/h, c'est--dire q u'il fonctionne avec
des m/h effectifs. Si le d bit vhiculer a t exprim en kg/h ou en
Nm/h, on voit q u'il est ncessa ire d e
transformer ce dbit en valeur effective avec une masse volumique
ca lcule de manire prcise.
T:
On utilisera b ien sr la valeur de temprature au niveau de
l'entre des ga z da ns le vent ilat eur. Si on d oitdfinir un
ventilateur trava illant avec de l'air ambiant en altitude, il faut
savoir que la tempraturemoyenne de cet a ir diminue au fur et
mesure que l'on s'lve selon le tableau ci-dessous.
Alt it ude en m Temp.moyenne en C
1000 12.8 2000 6.6 3000 1
4000 - 3.8 5000 - 8.3
T:
On utilisera b ien sr la valeur de temprature au niveau de
l'entre des ga z da ns le vent ilat eur. Si on d oitdfinir un
ventilateur trava illant avec de l'air ambiant en altitude, il faut
savoir que la tempraturemoyenne de cet a ir diminue au fur et
mesure que l'on s'lve selon le tableau ci-dessous.
Alt it ude en m Temp.moyenne en C
1000 12.8 2000 6.6 3000 1
4000 - 3.8 5000 - 8.3
