[Fluxos] Diferenças entre pressão negativa e positiva

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Shuper' Luu'
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[Fluxos] Diferenças entre pressão negativa e positiva

Mensagempor Shuper' Luu' » 09/set/2010, 14:38

Boas,


Introdução

Venho aqui neste artigo explicar-vos as diferenças entre pressão positiva e pressão negativa. Isto é muito utíl para aprenderem a dimensionar o fluxo na vossa caixa na hora da aquisição das ventoínhas, assim como alterações na caixa e nos filtros da mesma. Este equilíbrio pode ser feito quer pela escolha directa de modelos que se compensem uns aos outros como pela regulação da voltagem.



Desenvolvimento

Todo este processo é expresso por leis muito simples. Uma que diz que todos os processos e posteriormente corpos têm tendência absoluta para encontrar e encaminharem-se para um estado de menor energia. Essa lei junta palavras caras para explicar algo fácil, tudo caminha para um estado de "preguiça", tudo na vida é preguiçoso. Juntando isso com as leis da termodinâmica conseguem perceber e analisar facilmente o sistema.

Vamos então analisar como é o sistema que nos deparamos. O sistema encontra ao fim de uns tempos sob as mesmas condições um ponto de equilíbrio. Não vale a pena dimensionarem ou prepararem o sistema para um estado dinâmico, quero com isto dizer para não dimensionem para estados intermédios, pois sob um tempo mais ou menos prolongado o sistema ficará equilibrado. Isto sobre condições normais ou lineares de controlo do fluxo, se conseguirem ter uma regulação variável, sim aí criem vários pontos de velocidades.

Como estamos a considerar um estado normalizado ou fixo, temos:
Volume constante
Pressões constantes
Temperaturas fixas de cada zona de pontos e constantes variações
Misturas lineares (do ar interior com o exterior)
Velocidade constante nas ventoínhas e vazões perfeitas


Analisando o sistema exterior e interior:
Exterior
Ar mais frio
Pressão atmosférica
Velocidade zero
Interior
Ar mais quente
Fontes diversas de calor
Pressão diferente da atmosférica
Velocidades de escoamento variadas


Pressão positiva

Princípio: A pressão interna desenvolvida é maior que a externa
Como se desenvolve o sistema: O ar começa a sair por furos, rasgos e aberturas noutros pontos do sistema
Como o fazer: Ter ventoinhas a fazer entrada de ar que ultrapassem (em vazão/caudal) a quantidade de ventoinhas a fazer saída assim como sítios por onde o ar sair sozinho (furos, rasgos e aberturas)
Observações: Este sistema permite caixas com menos pó, o ar tem tendência a criar caminhos fixos e directos, não remexe e espalha tanto o ar interior e o equilíbrio físico das pressões provoca menos ruído nos furos, rasgos e aberturas
Problemas graves: Não refrigera toda a caixa nem extrai rapidamente o ar
Caixas exemplo: Silverstone FT-01, FT-02 e a Raven RV-02
Conclusão directa: Quanto maior a diferença entre vazões, mais ar sairá por sítios que não ventoinhas



Pressão negativa

Princípio: A pressão interna desenvolvida é menor que a externa
Como se desenvolve o sistema: O ar começa a entrar por furos, rasgos e aberturas noutros pontos do sistema
Como o fazer: Ter ventoinhas a fazer saída de ar que ultrapassem (em vazão/caudal) a quantidade de ventoinhas a fazer entrar assim como sítios por onde o ar entrar sozinho (furos, rasgos e aberturas)
Observações: Este sistema mexe muito mais o ar interior por se tentar "alimentar" de várias zonas da caixa, cria uma maior refrigeração geral, mas provoca entrada de pó e ruído pelos furos, rasgos e aberturas
Problemas graves: Se a saída do ar quente for perto das entradas "automáticas" da pressão, existirá uma reentrada do ar quente na caixa
Caixas exemplo: Corsair 800D
Conclusão directa: Quanto maior a diferença entre vazões, mais ar entrará por sítios que não ventoinhas assim como mais rápido será extraído o ar quente


Informação extra

O cálculo do equilíbrio do sistema pode ser feito com os CFM de fábrica das ventoinhas. Mesmo considerando equações lineares para CFM intermédios e divisões fixas para as áreas úteis das grelhas, conseguirão obter valores teóricos utilizáveis para o calculo.

Conversão de CFM (pés cúbicos por minuto) para metros cúbicos por hora: 1 CFM = 1,7 m3/h
Para outras conversões acedam a: flow-units-converter

Voltagens úteis: 0V, 5V e 12V
Áreas úteis:
Ventoinhas
    80mm - 0,0201 m2
    92mm - 0,0266 m2
    120mm - 0,0452 m2
    140mm - 0,0616 m2
    220mm - 0,1520 m2
Slots PCI
    1 slot - 0,001 m2
    5 slots - 0,005 m2
    7 slots - 0,007 m2
    10 slots - 0,010 m2
Factores úteis:
Grelha simples - 0,96
Filtro do pó (polimérico) - 0,75
Filtro do pó (metálico ou com furos) - 0,70
Grelha perfurada - 0,55
Grelha trabalhada - 0,45

Equação simples será: Vazão/Caudal de Entrada - Vazão/Caudal de Saída = Vazão/Caudal que passa pelos furos, rasgos e aberturas, aplicável quer para pressão negativa quer para positiva.
Análise da equação: Valores negativos significam pressão negativa e valores positivos pressão negativa. O valor da diferença é a vazão/caudal que passará pelos furos

Equação complexa para cada ventoinha será: Vazão/Caudal da ventoinha x Factor
Para calcularem a velocidade média que o ar passará nos furos, cortes ou aberturas: Velocidade = Vazão/Caudal da ventoinha / Soma das Áreas
Caso queiram saber qual a velocidade média com que passará o ar na ventoinha: Velocidade média do ar= (Vazão/Caudal da ventoinha * Factor) / Área da ventoinha
Análise das equações: Caso necessitem de saber o tamanho da ventoinha ou até a velocidade ou vazão/caudal que precisam que ela tenha, apliquem as equações umas após as outras e relacionando-as para obterem os valores que pretendem.



Conclusões

Pressão positiva quando internamente não existe um valor de calor desenvolvido muito alto e não existe uma obrigação de refrigeração de toda a caixa.
Pressão negativa quando querem extrair rapidamente o calor e conseguem fornecer uma boa entrada "automática" de ar, pois o pó e ruído em caso contrário não justificam o ganho na refrigeração.



Artigo por: Luís Alves aka Shuper' Luu'
Edição e tratamento de texto: Luís Alves aka Shuper' Luu'
Edição e tratamento de imagem: Alexandre Santos aka Zander
Bibliografia:
[Editar com livros de termodinâmica e links da wikipédia]
[Editar com nome dos livros de física]
Silverstone - What is positive air pressure?
Technibble - Case cooling – the physics of good airflow
Xoxide Computer Cooling
#264 - Q&A: Positive or Negative Pressure (Computer Case ...
Artigo revisto em: 14 de Novembro de 2011
Agradecimentos: Ricardo Gomes, Ricardo Castro e Tânia F.
Layout versão: 1.1.10.2011


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RtMetz92
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Re: [Fluxos] Diferença entre pressão negativa e positiva

Mensagempor RtMetz92 » 09/set/2010, 18:49

concordo com o que foi dito. Dois outros exemplos de caixas são as Raven RV-02 e a FT-02. Um abraço :)


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Re: [Fluxos] Diferença entre pressão negativa e positiva

Mensagempor Shuper' Luu' » 09/set/2010, 21:24

RtMetz92 Escreveu:concordo com o que foi dito. Dois outros exemplos de caixas são as Raven RV-02 e a FT-02. Um abraço :)


Precisamente :D a silverstone está a investir muito nisso e faz muito bem :D não é só um fluxo mostro que faz um bom arrefecimento ;)


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Raiden
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Re: [Fluxos] Diferença entre pressão negativa e positiva

Mensagempor Raiden » 09/set/2010, 21:58

Nao percebi explica-me sffvor :oops:

Eu ja dise para aprenderes o photoshop raio de miudo :lol:

Ja tinha visto , esta muito bom ;)


"Tive de escolher informatica ou mulheres.. ainda nao me decidi, sou péssimo em ambos" hahaha :D
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Illysis
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Re: [Fluxos] Diferença entre pressão negativa e positiva

Mensagempor Illysis » 09/set/2010, 22:56

Com o uso de pressão positiva o ar não se espalha tanto , o que para mim é uma vantagem :D


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Re: [Fluxos] Diferença entre pressão negativa e positiva

Mensagempor Shuper' Luu' » 28/mar/2011, 22:46

LabregoO Escreveu:Com o uso de pressão positiva o ar não se espalha tanto , o que para mim é uma vantagem :D


Tive o prazer de moddar uma A05N, caixa que tem sistema de fluxo inverso e é interessante o conceito ;) Com 2 fans encima como ficou deve estar um bruto dos fluxo agora :D


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Re: [Fluxos] Diferenças entre pressão negativa e positiva

Mensagempor Shuper' Luu' » 15/nov/2011, 00:01

Boas,

Artigo refeito, re-editado e completado hoje, 14 de Novembro. Foi totalmente alterado para o novo layout dos artigos de Outubro de 2011, espero que gostem e partilhem! Adicionei no final agradecimentos a quem ajudou a fazer e completar o artigo.


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