Equivalent Diameter and Aspect Ratio of duct

EN

Equivalent Diameter & Aspect Ratio

• Equivalent Diameter (De): The diameter of a circular duct with the same friction loss as a rectangular duct.
• Circular ducts are more efficient—smaller in size for the same friction loss—due to lower surface area-to-cross section area ratio.
• Aspect Ratio (AR): Teh ratio of a duct’s longer side to its shorter side.
• High Aspect Ratio (AR) increases friction, material use, weight, and noise risk.

Aspect Ratio (AR) Guidelines:

1. AR ≤ 4 is good practice.
2. AR > 6 should be avoided; risks include structural instability, vibration, and noise.
3. If AR > 6 is unavoidable, increase duct thickness, adding more reinforcement or split into two ducts.
4. For small ducts, prefer AR ≈ 1 for material saving and better efficiency. Especially for ducts connected to flexible ducts, designing them as squre makes connection easier.

TH

Equivalent Diameter & Aspect Ratio

Equivalent Diameter (De) คือท่อกลมที่มีความสูญเสียความเสียดทานเท่ากับท่อสี่เหลี่ยม
จากหลักการนี้ จะได้ว่าท่อกลมจะมีพื้นที่หน้าตัดน้อยกว่าท่อสี่เหลี่ยมที่มีความสูญเสียความเสียดทานเท่ากัน ทั้งนี้เพราะท่อสี่เหลี่ยมมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อพื้นที่หน้าตัดมากกว่า ดังนั้นจึงมีความเสียดทานมากกว่า

ยิ่งถ้าท่อสี่เหลี่ยมมีอัตราส่วนด้าน (Aspect Ratio, AR) สูง ก็ยิ่งมีความเสียดทานสูง ดังนั้นจึงต้องการพื้นที่หน้าตัดที่มากกว่า เพื่อให้ความเสียดทานเท่ากัน และต้องใช้วัสดุในการทำท่อและฉนวนหุ้มท่อที่มากขึ้น ส่งผลให้น้ำหนักของระบบท่อมากขึ้นด้วย

แต่ในทางปฏิบัติมักมีข้อจำกัดระยะห่างบนฝ้าเพดานกับพื้นหรือคานของชั้นข้างบน ท่อลมส่วนใหญ่จึงมักมี AR สูง

ข้อแนะนำสำหรับการเลือกค่า Aspect Ratio, AR:

1. AR ไม่ควรเกิน 4 ถือว่าเป็น Good practice
2. แต่หากเลี่ยงไม่ได้จริงๆ AR ก็ไม่ควรเกิน 6 เพราะอาจเกิดการยุบตัว การกระพือหรือสั่น ซึ่งจะทำให้เกิดเสียงดังตามมาและแก้ไขได้ยาก
3. หาก AR เกิน 6 แนะนำให้เพิ่มความหนาของท่อลมและมีการเสริมแรงเพิ่มขี้น หรือแยกเดินเป็นท่อสองเส้นแทน
4. สำหรับท่อที่มีขนาดเล็กและมีระยะในฝ้าเพียงพอ ควรเลือกให้ท่อลมมีขนาด
   ใกล้เคียงสี่เหลี่ยมจัตุรัสมากที่สุด (AR ไกล้เคียง 1) โดยเฉพาะท่อลมที่ต่อกับท่อ Flexible duct ควรออกแบบให้เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส เพื่อให้ต่อกันได้ง่าย

Related notes:

HVAC duct sizing by Equal Friction Method

HVAC duct size calculator – Try it Now!