風扇 風量－靜壓特性

壓力損失

將空氣流入某個通道時，該通道中會出現阻礙流動方向的吹氣阻力。
例如對比下圖的情況，上部裝置大部分是中空的，因此吹氣阻力較低，風量並沒有太大的下降。然而，隨著氣流障礙物的增加，如下面的設備所示，吹風阻力增加，導致風量減少。

風阻較小的流道
風阻較大的流道

這與電流的流動非常相似，在低阻抗的電路中，電流流過大，在高阻抗的電路中，電流小。此吹氣阻力成為使裝置內部的靜壓上升的壓力能，稱為壓力損失，如以下公式表示。

\(\begin{align}\text{壓力損失}\ P & =\frac{1}{2}\zeta\ V^2 \rho\\[ 5pt ]& = \frac{1}{2}\zeta\ \left( \frac{Q}{A} \right)^2 \cdot \rho \quad\quad \cdots\cdots\cdots(1) \end{align}\)
V
流速［m/s］
ρ
空氣密度［kg/m3］
ζ
管道比阻力係數
A
管道橫截面積［m2］
Q
風量［m3/h］

從風扇的角度來看，這個方程式意味著為了達到一定的風量 Q，風扇必須能夠產生靜壓（表示為 P 在方程式1) 中，增加設備內的壓力。

風量－靜壓特性

風扇的特性一般以風量－靜壓特性來表示，它顯示了嘗試的風量與靜壓值之間的關係。例如，假設在所需的風量下 Q1，此時裝置的壓力損失為P1。在下圖所示的冷卻風扇特性的情況下，冷卻風扇的靜壓值為P2，大於所需靜壓 P1。因此，能夠在所需的靜壓下獲得足夠的風量。

由於壓力損失與風量的平方成正比，因此要使風量增加一倍，就需要選擇不僅具有兩倍風量、而且同時具有四倍靜壓的風扇。

風量－靜壓特性

風量－靜壓特性測量方法

測量風量－靜壓特性的方法有兩種：使用皮託管的風洞測量方法和使用雙室（Double chamber）的測量方法。
其中，雙室（Double chamber）方式比風洞法精度更高，在國際上廣泛應用。因此，我司採用這種方法。
此外，我們的測量設備基於AMCA標準 210，這是全球廣泛認可的風扇測試方法標準。此方法如下圖所示，通過測量噴嘴前後的差壓ΔP和腔體內的壓力Ps，確定所測試風扇的風量－靜壓特性。
（AMCA ： The Air Moving and Conditioning Association ）

雙室（Double chamber）測量設備

雙室（Double chamber）系統是最通用的測量設備，適用於風扇有或沒有進氣管和排氣管的情況。
在這種方法中，通過噴嘴流動的流體速度可以從A室和B室之間的壓力差來確定。因此，風量Q 可以表示為通過噴嘴流動的轉速V、噴嘴面積A和流量係數C的乘積。它可以表示為以下公式（2）。

\(\begin{align} Q & =60{CA} \overline{V}\\[ 5pt ] & =60{CA} \root \of{ \frac{2\ \Delta P}{\rho}}\ [\mathrm{m^3}/\mathrm{min}]\quad\quad\cdots\cdots\cdots(2) \end{align}\)
A
噴嘴橫截面積［m2］
C
流量係數

\(\overline{V}\)

噴嘴平均轉速 ［m/sec］
ρ
空氣密度 [kg/m3]（在 20°C和1大氣壓環境下ρ=1.2[kg/m3]）
ΔP
壓力差［Pa］

為了測量風量－靜壓特性特性，可以透過使用輔助鼓風機控制B室的壓力來改變A室的壓力，並且可以測量特性曲線上的每個點。此外，透過將其連接到電腦，我們可以在短時間內進行快速且高精度的測量。

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