La différence entre pression statique, pression dynamique et pression totale?
La différence entre pression statique, pression dynamique et pression totale?
Comme nous le savons tous, le dimensionnement d’un ventilateur est impossible tant que les quatre paramètres suivants ne sont pas connus:
- Le débit d’air nécessaire pour l’application
- Le gain total de pression généré par le ventilateur
- La température de l’air aspiré
- Le mode de raccordement du ventilateur
Le débit d’air, la température et le raccordement sont des paramètres aisément déterminables en fonction de l’application. Le gain total de pression nécessite quant à lui une explication un peu plus approfondie, particulièrement son relation au mode de raccordement.
Gain total de pression
Le gain total de pression est la différence de pression totale entre l’aspiration (1) et le refoulement (2) du ventilateur qui va permettre l’écoulement de l’air.
Nous verrons par la suite que ce gain total de pression est également dépendant du type de montage du ventilateur (mode de raccordement).
Qu’est-ce que la pression totale?
La pression totale n’est en fait que la somme de toutes les pressions statiques et de la pression dynamique.
Qu’est-ce que la pression statique?
La pression statique est la pression exercée par l’air sur des éléments de parois perpendiculaire au sens du flux. Elle correspond donc à la somme des pertes de charges entraînée par la conduite et équipements de celle-ci.
Qu’est-ce que la pression dynamique?
La pression dynamique est en fait l’énergie cinétique de l’air circulant dans le ventilateur. Elle s’exerce sur des parois obstruant l’écoulement du ventilateur. Cette pression dynamique est donc directement dépendante de la vitesse de l’air (c) et peut être calculé de la façon suivante :
Comme vous le voyez ci-dessus, la pression dynamique est également dépendante de la masse volumique et donc de la température de par la formule suivante:
p = pression atmosphérique (standard 101325 pa)
R: constante de gaz pour air (287 J/(kg.K)
T: Température en Kelvin (= 273.15 + t en °C)
De par ces relations en découle l’équation suivante:
Du fait que la pression statique du côté aspiration est considérée comme dépression, celle-ci peut être calculée comme négative.
Evolution du gain total de pression en fonction du mode de raccordement
Le mode de raccordement aura une influence directe sur le gain total de pression.
Mode de raccordement A
Le ventilateur possède une aspiration et un refoulement libre.
Mode de raccordement B
Le ventilateur est connecté au refoulement et a une aspiration libre.
Mode de raccordement C
Le ventilateur est connecté à l’aspiration et a un refoulement libre.
Mode de raccordement D
Le ventilateur est connecté des deux côtés.
Comme vu précédemment, le gain de pression totale se calcule à partir de la formule suivante :
Cette relation peut être simplifiée dans deux des quatre montages.
Dans le cas du mode B, l’aspiration est libre. Dès lors, on peut considérer que:
Dans ce cas, le refoulement est libre. Dès lors, on peut considérer que:
Dans le cas où la surface d’entrée est égale à celle de la sortie, les 2 pressions dynamiques sont identiques et se suppriment:
Conclusion
Il est important de connaître la mode de raccordement et la construction du ventilateur (dimensions de l’entrée et sortie) car ceux-ci vont définir si la pression statique est plus petit, égale ou plus grand que la pression total.
Avez-vous du mal à calculer la pression? Ou avez-vous un autre problème avec vos ventilateurs? Appelez-nous et notre équipe se fera un plaisir de vous aider avec ses connaissances et son expertise.