Die Funktionsweise einer Ringdüse oder Ventilator-Einlaufdüse basiert auf den Prinzipien der Strömungsmechanik, insbesondere dem Bernoulli-Prinzip. Das Bernoulli-Prinzip besagt, dass in einem sich bewegenden Fluid (wie Luft) der Druck abnimmt, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, und umgekehrt.
Dieser Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Druck wird in der Lüftungstechnik genutzt, um aus dem Druckunterschied die Geschwindigkeit der Luft zu berechnen. Durch die dann bekannte Geschwindigkeit und dem freien Querschnitt der Düse ist dann der Volumenstrom einfach zu bestimmen.
Volumenstrom-Ermittlung durch Druckmessung an der Ringdüse
- Funktionsweise einer Ringdüse:
- Eine Ringdüse ist eine spezielle Form der Düse, die Luft in einem ringförmigen Muster in den Ventilator einleitet. Diese Düse verengt den Luftstrom und beschleunigt ihn gleichzeitig. Durch die Verengung erhöht sich die Geschwindigkeit des Luftstroms, und nach dem Bernoulli-Prinzip nimmt der Druck ab.
- Bernoulli-Prinzip:
- Wenn die Luft durch die Ringdüse strömt, nimmt die Geschwindigkeit zu, und der Druck nimmt ab. Dieser Druckunterschied erzeugt einen Saugeffekt, der Luft in den Ventilator zieht.
- Volumenstrombestimmung:
- Der Volumenstrom (Luftmenge pro Zeiteinheit) eines Ventilators kann durch die Messung des Druckunterschieds über die Ringdüse bestimmt werden. Dieser Druckunterschied ist direkt proportional zur Geschwindigkeitsänderung gemäß dem Bernoulli-Prinzip.
- Durch die Verwendung eines Drucksensors an der Düse kann der Druckunterschied gemessen werden. Unter Verwendung von Kalibrierkurven, K-Faktor oder Formeln (vorgegeben durch Hersteller des Ventilators), die den Zusammenhang zwischen Druckunterschied und Volumenstrom beschreiben, kann der Volumenstrom des Ventilators ermittelt werden.
Die Ringdüse dient also dazu, den Volumenstrom indirekt durch die Erzeugung eines messbaren Druckunterschieds zu bestimmen, wobei das Bernoulli-Prinzip den physikalischen Hintergrund für diese Messung liefert. Diese Technik wird in der Praxis oft in der Lüftungs- und Klimatechnik eingesetzt, um die Leistung von Ventilatoren zu überwachen, zu messen und zu optimieren.