مقاومة القنوات

تحدد مقاومة القنوات مقدار الطاقة اللازمة لدفع الهواء عبر الشبكة. تنشأ المقاومة من احتكاك الجريان بجدران القناة ومن الفواقد الموضعية في الأكواع، والمشابك، والمخمدات، والموزعات، ومداخل ومخارج الهواء. يتأثر الاحتكاك بقطر القناة، ومعدل التدفق، وكثافة الهواء، وبالأخص خشونة السطح ومعامل الاحتكاك. كلما صغُر القطر أو زادت الخشونة ارتفعت السرعة الموضعية وزاد فقد الضغط، ما يرفع متطلبات الضغط الكلي على المروحة.

لخفض المقاومة، يبدأ المصمم بتحديد الأقطار التي تحقق سرعة مقبولة تحد من الضوضاء وفواقد الطاقة. غالباً ما يفضَّل قطر أكبر قليلاً لتقليل السرعة ومن ثم تقليل الفقد، مع موازنة الكلفة المادية للمجاري. تُستخدم مواد بسطح داخلي أملس، وتُعالج الوصلات لمنع النتوءات والحواف الحادة التي تولد دوامات وانفصالاً للطبقة الحدية.

تُعتبر الأكواع والوصلات من أكبر مصادر الفقد الموضعية. لذلك يُزاد نصف قطر الانعطاف، وتُستخدم قطع تشكيل تدريجية بدلاً من زوايا حادة. يُحدّ من عدد التحولات المفاجئة في المقطع، وتُركب موزعات وانكماشات مدروسة بطول كافٍ لانتقال انسيابي. كما تُضبط المخمدات في مواضع تسمح بالتحكم دون خلق دوامات قوية، ويُفضَّل التحكم بالسرعة لتقليل الاعتماد على خنق التدفق.

يساعد تحسين الشبكة على خفض المقاومة الكلية: توحيد المقاطع عند الإمكان، تقليل فروع قصيرة ذات طلب عالٍ، وإعادة توزيع المسارات لتجنب تراكب الفواقد على خط واحد. تؤدي هذه التعديلات إلى نقل نقطة التشغيل إلى منطقة كفاءة أعلى على منحنى المروحة، فتقل القدرة المستهلكة عند نفس الغزارة، ويهبط الضجيج والاهتزاز.

للتوثيق، تُقاس فروق الضغط عبر مقاطع مختارة قبل وبعد التحسين، وتُقارن مع حسابات التصميم. إذا بقي فقد موضعي مرتفع، تُراجع تفاصيل التنفيذ بحثاً عن عيوب تركيب أو تسربات. بهذه الممارسات يصبح التحكم في مقاومة القنوات وسيلة مباشرة لخفض استهلاك الطاقة ورفع موثوقية التهوية.