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    Inhaltsverzeichnis
    Vorwärts zu Luftdurchlässe

    Kapitel: Ventilatoren

    4.4.6 Formeln und Daten

    Umrechnungsgesetze (Ähnlichkeitsgesetze)

    Drehzahländerung bei gleichbleibender Ventilatorgröße und gleichbleibender Dichte:
    Der Volumenstrom ändert sich proportional der Drehzahl
    v 1
    = n1
    v 2 n2
    Sämtliche Drücke (statisch, dynamisch, Gesamt-) ändern sich proportional dem Quadrat der Drehzahl
    pst1
    = ( n1
    )² = ( v 1
    pst2 n2 v 2
    Der Leistungsbedarf an der Welle ändert sich proportional der dritten Potenz der Drehzahl
    P1
    = ( n1
    )³ = ( v 1
    P2 n2 v 2
    Änderung der Dichte bei gleichbleibender Drehzahl (bzw. Änderung der Kelvin-Temperatur bei gleichem Fördermedium)
    Der Volumenstrom wird nicht beeinflußt
    v = const.
    Die Drücke (statisch, dynamisch, Gesamt-) ändern sich proportional der Dichte
    pst1
    = rho 1
    = T2
    pst2 rho 2 T1
    Der Leistungsbedarf an der Welle ändert sich proportional der Dichte
    P1
    = rho 1
    = T2
    P2 rho 2 T1

    Bei Änderung des Raddurchmessers von geometrisch ähnlichen Rädern bei gleicher Drehzahl
    Der Volumenstrom ändert sich proportional der dritten Potenz des Raddurchmessers
    v 1
    = ( D21
    v 2 D22
    Die Drücke (statisch, dynamisch, Gesamt-) ändern sich proportional dem Quadrat des Raddruchmessers
    pst1
    = ( D21
    pst2 D22
    Der Leistungsbedarf an der Welle ändert sich proportional der fünften Potenz des Raddurchmessers
    P1
    = ( D21
    )5
    P2 D22

    Bestimmung der Wellenleistung Pw

    Wellenleistung:
    Pw = v * deltapt
    kW
    3600 * 1000 * eta f
    mit:
    Pw = Wellenleistung kW
    V = Volumenstrom m³/h
    deltapt = Gesamtdruckerhöhung N/m²(Pa)
    3600 = Umrechnungsfaktor s/h
    1000 = Umrechnungsfaktor W/kW
    eta f = Ventilatorwirkungsgrad %


    Umrechnung von Normkubikmeter in Betriebskubikmeter

    Wenn in Anfragen "Normkubikmeter" (Nm³) angegeben sind, muß zur Auslegung des Ventilators in "Betriebskubikmeter" umgerechnet werden.

    Normkubikmeter
    Das Normkubikmeter (Nm³) bezieht sich auf den physikalischen Normzustand 0°C und 1013 mbar. Die Umrechnung von Nm³ in m³ und damit auf den techn. Normzustand 20°C und 1013 mbar ist vor Auslegung mit den Kennlinien erforderlich, wenn Nm³ angefragt sind
    v B = v N* 273 + t [°C]
    273
    Es bedeuten: Index N: phys. Normzustand
    pB = pN* 273 + t[°C]
    273 + 20
    Es bedeuten: Index B: Betriebszustand = techn. Normzustand

    VB Betriebskubikmeter m³
    VN Normkubikmeter Nm³


    Bestimmung des Schalleistungspegels Lw in dB

    Schalleistungspegel:
    Lw = LWS + 10 * log v + 20 * log deltapt

    mit:
    Lw = Schalleistungspegel dB
    LWs = Spez. Schalleistungspegel dB
    V = Volumenstrom m³/s
    deltaptt = Gesamtdruckerhöhung Pa


    Spezifischer Schalleistungspegel LWs:
    = 37 plus minus 4 dB mit V in m³/sec und pt in Pa
    = 1 plus minus 4 dB mit V in m³/h und pt in Pa

    Bemerkung
    Der spez. Schalleistungspegel eines Ventilators ist u.a. abhängig von der strömungstechnischen Ausführung, dem Zungenabstand sowie den Fertigungstoleranzen.


    Beispiel:
    Gegeben sei eine Anlage mit V = 20.000 m³/h und einem Gesamtdruckabfall von deltapt = 1.000 Pa. Bestimme den Schalleistungspegel der 3 Ventilatortypen im Bestfall.

    Lösung
    a) Radial-Ventilator mit vorwärts gekrümmten Schaufeln:
    Lw = + 10 log 5,55 + 20 log 1.000 etwa 104,5 dB
    Für überschlägige Ermittlung der Schalleistung gilt nachfolgendes Diagramm (entnommen VDI 2081, Ausg. März 83)

    Bild: Ermittlung der Schalleistung


    Vorgenannte Schalleistungsbestimmung gilt für den Bestpunkt der Ventilatorkennlinie (eta max.). Bei Abweichungen von diesem Punkt sind die Katalogangaben der jeweiligen Herstellerfirmen zu beachten.

    Zur Ermittlung des (frequenzbezogenen) Oktavleistungspegels - Lwoktav - in dB, kann nachfolgende Tabelle verwendet werden. Die darin genannten Werte werden vom Gesamtschalleistungspegel Lw abgezogen.

    Ermittlung des Oktavleistungspegels
    Ventilator-Typ Pegeldifferenz [dB] bei Oktavmittenfrequenzen [Hz]
    63 125 250 500 1000 2000 4000
    a 2 7 12 17 22 27 32
    b 9 8 7 12 17 22 26
    c 9 8 7 7 8 10 14
    a = Radial-Ventilator-Trommelläufer
    b = Radial-Ventilator-Hochleistungsventilator mit rückwärtsgekrümmter Beschaufelung
    c = Axial-Ventilator

    Auf das vorangegangene Beispiel zur Berechnung der Schalleistung eines Trommelläufers (vorwärtsgekrümmte Schaufeln) heißt dies:

    Schalleistung eines Trommelläufers (bezogen auf das Beispiel)
    Frequenz Hz 63 125 250 500 1000 2000 4000
    Schalleistung Lw 104,5 104,5 104,5 104,5 104,5 104,5 104,5
    spez. Schalleistung a) 2 7 12 17 22 27 32
    Oktavleistungspegel Lwoktav 102,5 97,5 92,5 87,5 82,5 77,5 72,5

    Wichtiger Hinweis!
    Der Oktavleistungspegel Lwoktav ist die wichtigste Grundlage für alle akustischen Berechnungen und Maßnahmen!