Industrial fans — Tolerances, methods of conversion and technical data presentation

ISO 13348:2007 specifies performance tolerances and the technical data presentation of industrial fans of all types. It does not apply for fans designed solely for low-volume air circulation, such as those used for household or similar purposes (ceiling and table fans, extractor fans, etc.). ISO 13348:2007 covers the four installation categories defined in ISO 5801: A, free inlet, free outlet; B, free inlet, ducted outlet; C, ducted inlet, free outlet; D, ducted inlet, ducted outlet.

Ventilateurs industriels — Tolérances, méthodes de conversion et présentation des données techniques

L'ISO 13348:2007 spécifie les tolérances sur les performances et la présentation des données techniques des ventilateurs industriels de tous types. Elle ne s'applique pas aux ventilateurs conçus uniquement pour le brassage de l'air, tels que ceux utilisés pour les besoins domestiques et analogues (par exemple, ventilateurs plafonniers ou de table, ventilateurs d'extraction, etc.). L'ISO 13348:2007 couvre les quatre catégories d'installation définies dans l'ISO 5801: A, aspiration libre, refoulement libre; B, aspiration libre, refoulement en conduit, C, aspiration en conduit, refoulement libre, D, aspiration en conduit, refoulement en conduit.

General Information

Status
Published
Publication Date
14-Jan-2007
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
23-Dec-2010
Completion Date
01-Apr-2021
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ISO 13348:2007 - Industrial fans -- Tolerances, methods of conversion and technical data presentation
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ISO 13348:2007 - Ventilateurs industriels -- Tolérances, méthodes de conversion et présentation des données techniques
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13348
Second edition
2007-01-15
Industrial fans — Tolerances, methods of
conversion and technical data
presentation
Ventilateurs industriels — Tolérances, méthodes de conversion et
présentation des données techniques
Reference number
ISO 13348:2007(E)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13348:2007(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 13348:2007(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Scope ..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

4 Symbols and units................................................................................................................................ 6

5 Performance tolerances for purpose-designed fans and series-produced non-certified

fans......................................................................................................................................................... 8

5.1 Information to be provided by the purchaser .................................................................................... 8

5.2 Information to be provided by the supplier ....................................................................................... 9

5.3 Tolerances ........................................................................................................................................... 10

5.4 Purchasing arrangements ................................................................................................................. 12

5.5 Contractual testing ............................................................................................................................. 12

6 Performance tolerances for series-produced fans in certified ratings programmes .................. 21

6.1 General................................................................................................................................................. 21

6.2 Fan laws............................................................................................................................................... 22

6.3 Check-tests.......................................................................................................................................... 22

6.4 Air performance tolerances ............................................................................................................... 22

6.5 Sound tolerances................................................................................................................................ 26

7 Methods of conversion....................................................................................................................... 27

7.1 Conversion of air performance test data.......................................................................................... 27

7.2 Conversion of sound power test data .............................................................................................. 34

8 Technical data presentation .............................................................................................................. 42

8.1 General................................................................................................................................................. 42

8.2 Essential information ......................................................................................................................... 42

8.3 Fan performance chart....................................................................................................................... 42

8.4 Additional information........................................................................................................................ 44

Annex A (normative) Documentation............................................................................................................. 47

Annex B (normative) Marking .........................................................................................................................48

Annex C (informative) System resistance as a function of flowrate........................................................... 49

Bibliography ..................................................................................................................................................... 52

© ISO 2007 – All rights reserved iii
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ISO 13348:2007(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through

ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has

been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental

and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 13348 was prepared by Technical Committee ISO/TC 117, Industrial fans.

This second edition of ISO 13348 cancels and replaces the first edition (ISO 13348:2006), which has been

technically revised and now makes reference to series-produced non-certified fans.

iv © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 13348:2007(E)
Introduction

This International Standard endeavours to clarify those technical aspects of contracts where fan performance

is concerned, and the accuracy and consistency of performance details published in technical catalogues.

In this International Standard a distinction is drawn between specially designed fans to suit a specific purpose,

to meet a contract specification, and series-produced fans where the performance data is contained in a

catalogue.

For purpose-designed fans the methods of calculating performance data under contract conditions, from

performance data obtained under test conditions, are described in Clause 5 for both air and sound data. Four

tolerance grades are given, each appropriate to a particular type of fan and/or its application. These

procedures have been found satisfactory; however, the supplier and user could agree to adopt alternative

methods.

For the series-produced non-certified fans, the associated technical data will be contained in a catalogue

(electronic and/or printed form). In this case the recommended method of applying tolerances is as described

in Clause 5.

For the series-produced fans in certified ratings programmes, the associated technical data will be contained

in a catalogue (electronic and/or printed form). In this case the recommended method of applying tolerances is

as described in Clause 6, based on the rules of AMCA (Air Movement and Control Association) International,

[11], [12], [13]

Inc. for the certified ratings programme . An independent accredited body, under a certified ratings

programme, can be called in to verify this data.
© ISO 2007 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 13348:2007(E)
Industrial fans — Tolerances, methods of conversion and
technical data presentation
1 Scope

This International Standard specifies performance tolerances and the technical data presentation of industrial

fans of all types. It does not apply for fans designed solely for low-volume air circulation, such as those used

for household or similar purposes (ceiling and table fans, extractor fans, etc.). For jet fans refer to ISO 13350.

The upper limit of fan work per unit mass is normally 25 kJ kg , corresponding to an increase of fan pressure

of approximately 30 kPa for a mean density in the fan of 1,2 kg m . For higher values, agreement is to be

reached between the supplier and the user.

This International Standard embraces the four installation categories defined in ISO 5801:

A free inlet, free outlet;
B free inlet, ducted outlet;
C ducted inlet, free outlet;
D ducted inlet, ducted outlet.

The performance of a fan can vary considerably with the installation category it is operating within. Therefore,

these categories form an important part of the definition of the fan’s technical data presentation.

NOTE International acceptance of the four installation categories provides the opportunity to base a contract on the

most appropriate fan category for the end user and the system designer. Correspondingly, the likelihood of the fan

providing the agreed performance, without compromise or concession, is enhanced.
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.
ISO 5801:1997, Industrial fans — Performance testing using standardized airways
ISO 5802, Industrial fans — Performance testing in situ

ISO 13347-1, Industrial fans — Determination of fan sound power levels under standardized laboratory

conditions — Part 1: General overview

ISO 14694, Industrial fans — Specifications for balance quality and vibration levels

ISO 14695, Industrial fans — Method of measurement of fan vibration
© ISO 2007 – All rights reserved 1
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ISO 13348:2007(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

NOTE In some cases, more complete definitions are to be found in ISO 5801, ISO 5802 and ISO 13349.

3.1
industrial fan

fan other than that used for household or similar purposes such as air circulation, climatization

NOTE For the purpose of this International Standard and other industrial fan standards, a household fan is defined as

having a single-phase motor operating at a maximum of 250 V and 16 A. With a sufficiently soft start, this equates to an

input power of not more than 3 kW.
3.2
series-produced fan
catalogue fan

fan whose detailed performances is widely available in a catalogue (electronic and or printed), and which is

frequently manufactured in significant quantities and available on short delivery

3.3
average stagnation pressure at a section x
sgx

sum of the conventional dynamic pressure, p , corrected by the Mach factor coefficient, F , at the section,

dx Mx
and the average absolute pressure, p
p =+pp F
sgx x dx Mx
NOTE 1 The average stagnation pressure can be calculated by
κ − 1 κ −1
⎛⎞2
pp=+1 Ma
sgx x⎜⎟x
NOTE 2 It is expressed in pascals (Pa).
3.4
average total pressure at a section x

sum of the conventional dynamic pressure, p , corrected by the Mach factor coefficient, F , at the section,

dx Mx
and the average gauge pressure, p
p=+ppF =p −p
tx ex dx Mx sgx a

NOTE 1 When the Mach number, Ma, is less than 0,122, the Mach factor, F , can be neglected

NOTE 2 See ISO 5801, ISO 5802 and 13349 for definitions.
3.5
characteristic error

flow rate change produced along the actual system characteristic by the maximum fan performance deviation

allowed by the tolerance grade selected

NOTE 1 Characteristic error is a function of the tolerance grade, the measurement uncertainty allowed, and the shape

(local slope) of the fan and actual system characteristics
NOTE 2 For the actual system characteristics, see ISO 5801.
2 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 13348:2007(E)
3.6
fan aerodynamic characteristic curves

fan pressure, power, efficiency, etc., against flow rate under specified ambient conditions and at a constant

speed, or when fitted with a specified motor
3.7
fan dynamic pressure at outlet

conventional dynamic pressure at the fan outlet calculated from the mass flow rate, the average gas density at

the outlet and the fan outlet area
vq1
m2 m
p==ρ
d2 2
22ρ A
22⎝⎠
NOTE It is expressed in pascals (Pa).
3.8
fan flow coefficient

non-dimensional quantity equal to the mass flow rate divided by the product of the mean density, the

peripheral speed of the impeller and the square of the diameter of the impeller
ϕ = if Ma W 0,122
ρ uD
ϕ = if Ma < 0,122
3.9
fan outlet area
area inside the fan outlet casing flange
NOTE It is expressed in square metres (m ).
3.10
fan pressure

difference between the stagnation pressure at the fan outlet and the stagnation pressure at the fan inlet

p=−pp if Ma W 0,15
Fsg2 sg1
p==pp−p if Ma < 0,15
FtFt2 t1

NOTE 1 When expressing fan pressure, reference should be made to the installation category A, B, C or D.

NOTE 2 It is expressed in pascals (Pa).
© ISO 2007 – All rights reserved 3
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ISO 13348:2007(E)
3.11
fan static pressure

conventional quantity defined as the difference between the fan pressure and the fan dynamic pressure

corrected by Mach factor F
p=−ppF−p =p−p if Ma W 0,122 at the fan outlet area
sF sg2d2M2sg1 2sg1
pp=−p−p if Ma < 0,122 at the fan outlet area
sF t2 t1 d2
NOTE It is expressed in pascals (Pa).
3.12
Mach factor
correction factor applied to the dynamic pressure at a point
p − p
F =
NOTE 1 The Mach factor can be calculated by
24 6
Ma (2−−κκ)Ma (2 )(3− 2κ)Ma
F =+1 + + + ... valid for κ = 1,4
4 24 192
NOTE 2 It is dimensionless.
3.13
Mach number at a point
ratio of the gas velocity at a point to the velocity of sound
Ma==
κΘR
where
c is the velocity of sound, cR= κΘ ;
R is the gas constant of humid gas.
NOTE It is dimensionless.
3.14
Mach number at a section x

average gas velocity divided by the velocity of sound at the specified airway cross-section

Ma =
κΘR
NOTE It is dimensionless.
4 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 13348:2007(E)
3.15
optimum efficiency
opt

maximum efficiency achieved on the fan air characteristic with all operational parameters, except the air

system resistance, being fixed
NOTE It is expressed as a percentage.
3.16
peripheral Reynolds number
Reynolds number based on the tip speed, u
NOTE It is dimensionless.
3.17
power coefficient

non-dimensional quantity related to the impeller power using the mean fluid density at inlet

λ =
ρ uD
3.18
pressure coefficient

non-dimensional number related to the fan pressure using the mean density of the gas and the tip speed of

the impellor
ψ =
ρ u
3.19
tip speed
peripheral speed of the impeller blades at their maximum diameter
NOTE It is expressed in metres per second (m ⋅ s ).
3.20
total sound power level

unweighted sound power level defined as 10 times the logarithm to the base 10 of the ratio of the sound

−12
power in watts to a reference value of 10 W (1 picowatt [pW])
NOTE It is expressed in decibels (dB).
3.21
octave band sound power level
Wfc

sound power level in an octave band with a defined centre frequency, defined as 10 times the logarithm to the

−12

base 10 of the ratio of the sound power in watts to a reference value of 10 W (1 picowatt [pW])

NOTE It is expressed in decibels (dB).
© ISO 2007 – All rights reserved 5
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ISO 13348:2007(E)
3.22
A-weighted sound power level
total sound power level using A-weighting
NOTE 1 See IEC 61672-1 for a definition of A-weighting.
NOTE 2 It is expressed in decibels (dB).
3.23
total sound pressure level

unweighted total sound pressure level at a specified point and under specified conditions, normally in the

octave bands with centre frequencies from 63 Hz to 8 kHz, defined as 10 times the logarithm to the base 10 of

the ratio of the square of the sound pressure to the reference value of 20 µPa
NOTE It is expressed in decibels (dB).
3.24
A-weighted sound pressure level
total sound pressure level using A-weighting
NOTE 1 For a definition of A-weighting, see IEC 61672-1.
NOTE 2 It is expressed in decibels (dB).
3.25
tolerance zone

range of values of the specified parameters allowed, according to the applicable tolerance grade

3.26
tolerance grade

designation defining the limit deviations from the agreed or published technical performance parameters

3.27
dimensionless frequency

non-dimensional logarithmic function of the ratio between the centre frequency of an octave or third-octave

band, and the rotational speed of the fan
χ = 10lg
4 Symbols and units
For the purposes of this docuemnt the following symbols apply:
Symbol Term Unit
A Fan outlet area m
c Velocity of sound m·s
D Diameter of impeller m
e Uncertainty of measurement —
F Mach factor for correction of dynamic pressure at section x —
6 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 13348:2007(E)
Symbol Term Unit
f Octave centre frequency Hz
G Index of agreed value —
k Parabolic constant k = ψ /ϕ —
L Sound pressure level dB
L A-weighted sound pressure level dB (A)
L Sound power level dB
L A-weighted sound power level dB (A)
L Octave band sound power level dB
Wfc
M Index of measured value —
Ma Mach number at a point —
Ma Mach number at section x —
n Rotational speed/rotational fequency r · s
P Mechanical power supplied to the fan shaft W
P Shaft power of electric motor W
P Mechanical power required by the fan impeller W
p Atmospheric pressure Pa
p Mean gauge pressure in space and time at section x Pa
p Fan pressure Pa
p Fan dynamic pressure Pa
p Fan dynamic pressure at outlet Pa
p Fan static pressure Pa
p Absolute stagnation pressure Pa
p Average total pressure Pa
p Mean absolute pressure in space and time at a point Pa
q Inlet mass flow rate kg⋅s
3 −1
q Inlet volume flow rate m s
Re Peripheral Reynolds number —
−1 −1
R Gas constant of fluid handled J⋅kg ⋅K
T Air flow test tolerance %
t Limit deviation specified —
u Tip speed m⋅s
v Fluid velocity m⋅s
Ratio of specific heats of air, κ = , where c is the massic heat
capacity at constant pressure, and c is the massic heat capacity at
constant volume
η Fan efficiency —
η Fan optimum efficiency —
opt
θ Fluid absolute temperature at section x K
λ Power coefficient —
© ISO 2007 – All rights reserved 7
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ISO 13348:2007(E)
Symbol Term Unit
µ Dynamic viscosity Pa⋅s
ρ Density kg⋅m
ρ Mean density of gas in fan kg⋅m
ρ Density at fan inlet kg⋅m
ρ Density at fan outlet kg⋅m
ϕ Fan flow coefficient —
χ Dimensionless frequency —
ψ Pressure coefficient —
5 Performance tolerances for purpose-designed fans and series-produced non-
certified fans
5.1 Information to be provided by the purchaser
5.1.1 Operational
The following information shall be provided.
a) Volume flow rate, q , rate at the fan inlet or mass flow rate q .
V m

b) Total pressure increase, p , between fan inlet and outlet, or static pressure increase, p , at a specified

t s
discharge area.

c) Distribution of total pressure losses in the system between inlet and outlet side of fan.

d) Absolute pressure at fan inlet.
e) Density, ρ , of handled fluid at fan inlet.

f) Temperature of the gas handled at the fan inlet for normal operation relevant for the fan performance, and

the maximum and minimum temperatures for which the fan is to be designed.

g) Dust, mist or vapour content of gas at fan inlet for normal operation, the properties of these, and their

maximum content. Information as to whether the dust, mist or vapour is combustible, noxious, aggressive

or sticky.

h) Maximum permissible A-weighted sound power level, in A-weighted decibels, as specified in ISO 13347-1.

i) Maximum permissible levels of mechanical vibration in service, as specified in ISO 14694.

j) System characteristic, if necessary.

k) Design speed cycles: i.e. the number of speed cycles per 24 h, the range of speed, if variable speed, plus

the total number of start-stops the fan is to be designed for.

l) Other specifications (e.g. preferred rotational speed, type and range of control, orientation of the inlet and

discharge, impeller rotation, as viewed from the driver). See ISO 13349.
5.1.2 Tolerance grade

The tolerance grade shall be stated in accordance with the requirements specified in 5.3.1.

8 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 13348:2007(E)

A supplier will only be able to provide a fan for a particular application once the customer has provided him

with all the information necessary to complete the order. This should take place before the tender is prepared

or, at the latest, before a sales agreement has been reached. Such information is to include details on fan

design, arrangement, construction, materials and scope of supply, and should be based on the customer’s

own calculations, measurements and experience in this field.
5.2 Information to be provided by the supplier
5.2.1 Essential information

If the supplier cannot refer to catalogue information, installation, maintenance or operation instructions, he

shall generally provide the following information.

a) Operational parameters at design conditions, especially volume or mass flow, fan pressure, absorbed

power and fan speed. The exact scope of supply, as well as any other accessories that the supplier

considers necessary for installation and connection (e.g. motors, devices to prevent accidental contact,

flexible connectors, control and shut-off devices, inlet boxes).
b) The major dimensions for connection, installation and transport.

c) The total mass of the assembly and the mass of the essential components supplied.

d) Important design features where essential for assembly, e.g. materials of construction. Other information

should be supplied on request, or if necessary.
e) Motor output power.

f) Other information, e.g. the electric or pneumatic connected load, provision of sealing gas, cooling air and

water.
g) Installation, operation, and maintenance instructions.

NOTE In many installations the electric drive motor is supplied directly by the supplier. As such, it may not be

possible to state the type of drive, its rating and speed, etc.
5.2.2 Optional parameters
The following information may also be provided.
a) Fan power (see ISO 5801) as a function of the parameters listed in 5.1.

b) Rotational speed of the impeller as a function of the parameters listed in 5.1, and maximum permissible

rotational speed.

c) A-weighted sound power level as specified in ISO 13347-1. Sound pressure levels are not recommended

as they can be heavily influenced by the room acoustics and sound propagation from connecting ducts. In

addition, they can be significantly influenced by directional characteristics, especially if the fan is of the

open-inlet or outlet type. Sound pressure levels can only be stated under free-field conditions and may

not be representative of actual room conditions.

d) Fan performance characteristic, if specifically requested by the purchaser. The following additional

parameters may be supplied if specifically requested:
1) fan efficiency (see ISO 5801) as a function of the parameters listed in 5.1;
2) vibration values (see ISO 14695);
3) balance quality (see ISO 14695).

e) The mass moment of inertia of the rotating parts, or if applicable, the starting torque curve.

© ISO 2007 – All rights reserved 9
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ISO 13348:2007(E)
5.3 Tolerances
5.3.1 Tolerance grades

Measuring uncertainties shall be considered differently from manufacturing tolerances.

At each stage of the fan design and manufacturing cycle, including conversion from prototype performance

data or calculation, fabrication and testing of a purpose-designed fan, finite uncertainties will prevail and

acceptance tolerances shall be applied.

Zero or exclusively positive tolerances can neither be supported in theory or practice and are not

recommended.

Uncertainties are spurious, random or systematic factors which affect design, fabrication and therefore fan

performance. Uncertainties are not absolute and because of this are handled statistically, i.e. a level of

confidence is attributed to the measured quantity lying within the uncertainty boundary of the true value.

Tolerances are the definition of acceptability for uncertainties. They are absolute and can vary according to

the application. They effectively define an absolute limit for uncertainties which would otherwise have to be

expressed statistically. The user is therefore provided with an absolute criteria for fan selection and

acceptance.

This International Standard acknowledges that there are two different sources of uncertainty influencing

performance tests.

Design and manufacturing processes have inherent dimensional uncertainties leading to deviations of

important mechanical dimensions from the target value. This, again, will lead to inevitable deviations in

performance data:
± t limit deviation of volume flow;
± t limit deviation of fan pressure;
± t limit deviation of fan shaft power;
− t limit deviation of fan efficiency;
+ t limit deviation of A-weighted fan sound power level.

The design and manufacturing accuracy obtainable in practice is defined in a number of International

Standards. Design tolerances are treated in Clause 6 of this International Standard. Higher accuracy will, as a

rule, require more expensive production methods. The fan user shall decide which uncertainties in

performance data are permissible, bearing in mind the consequences on cost.

This can be illustrated for an axial fan with a cast impeller. The impeller could be a rough sand casting or a

more accurate die casting. The surface could be improved by polishing or remain untreated. The tip diameter

may be machined or remain as-cast. The aerodynamic effects of electric motors placed in the air stream may

reduce the fan performance. For low uncertainty it is not sufficient to achieve small tolerances for the tip gap,

etc. Larger or smaller deviations from the intended mechanical dimensions, and uncertainties in the

conversion of test data, will affect each performance value differently. For example, a variation of the width of

a radial impeller will have a larger influence on the volume flow-rate than on the fan pressure. Measurements

also have inherent uncertainties.

Limitations in the measuring accuracy of the instruments used, and deviations from the standardized test-duct

arrangements according to ISO 5801, will influence the confidence that can be applied to the uncertainty of

the resulting characteristic values, such as capacity, fan pressure, power consumption, speed and sound

power level.
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13348
Deuxième édition
2007-01-15
Ventilateurs industriels — Tolérances,
méthodes de conversion et présentation
des données techniques
Industrial fans — Tolerances, methods of conversion and technical data
presentation
Numéro de référence
ISO 13348:2007(F)
ISO 2007
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13348:2007(F)
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ISO 13348:2007(F)
Sommaire Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives ........................................................................................................................ 1

3 Termes et définitions............................................................................................................................ 2

4 Symboles et unités ............................................................................................................................... 6

5 Tolérances sur les performances pour les ventilateurs de série .................................................... 8

5.1 Informations à fournir par l'acheteur.................................................................................................. 8

5.2 Informations à fournir par le fournisseur........................................................................................... 9

5.3 Tolérances ........................................................................................................................................... 10

5.4 Arrangements commerciaux ............................................................................................................. 11

5.5 Essais contractuels ............................................................................................................................ 11

6 Tolérances sur les performances pour les ventilateurs de série dans les protocoles

d’évaluation certifiés .......................................................................................................................... 23

6.1 Généralités .......................................................................................................................................... 23

6.2 Lois des ventilateurs .......................................................................................................................... 23

6.3 Essais de contrôle .............................................................................................................................. 24

6.4 Tolérances sur les performances aérauliques ................................................................................ 24

6.5 Tolérances acoustiques..................................................................................................................... 28

7 Méthodes de conversion.................................................................................................................... 28

7.1 Conversion des performances aérauliques expérimentales ......................................................... 28

7.2 Conversion des résultats d'essais de puissance acoustique........................................................ 35

8 Présentation des données techniques.............................................................................................43

8.1 Généralités .......................................................................................................................................... 43

8.2 Informations essentielles................................................................................................................... 43

8.3 Diagramme de performance du ventilateur ..................................................................................... 44

8.4 Informations complémentaires ......................................................................................................... 46

Annexe A (normative) Documentation........................................................................................................... 49

Annexe B (normative) Marquage .................................................................................................................... 50

Annexe C (informative) Résistance du système en fonction du débit........................................................ 51

Bibliographie .................................................................................................................................................... 54

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ISO 13348:2007(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 13348 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 117, Ventilateurs industriels.

Cette deuxième édition de l’ISO 13348 annule et remplace la première édition (ISO 13348:2006), qui a fait

l’objet d’une révision technique et qui fait maintenant référence aux ventilateurs de série.

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ISO 13348:2007(F)
Introduction

La présente Norme internationale vise à clarifier la précision des éléments techniques des contrats, pour ce

qui concerne la performance des ventilateurs, ainsi que l'exactitude et la cohérence des performances

publiées dans les catalogues techniques.

Dans la présente Norme internationale est établie une distinction entre les ventilateurs spéciaux, conçus pour

un but particulier ou pour satisfaire une spécification contractuelle, et les ventilateurs de série, dont les

performances figurent dans un catalogue.

Pour les ventilateurs spéciaux, les méthodes de calcul des performances dans des conditions contractuelles,

à partir de performances obtenues dans des conditions d’essai, sont décrites à l’Article 5, pour les

caractéristiques aérauliques et acoustiques. Quatre niveaux de tolérance sont donnés, applicables à un type

particulier de ventilateur et/ou d’application. Ces procédures se sont révélées satisfaisantes, toutefois le

fournisseur et l’utilisateur peuvent convenir d’adopter d’autres méthodes.

Pour les ventilateurs de série non certifiés, les données techniques associées sont normalement présentes

dans un catalogue (sous forme électronique et/ou imprimée). Dans ce cas, la méthode d’application des

tolérances est telle que décrite à l’Article 5

Pour les ventilateurs de série dans les protocoles d’évaluation certifiés, les données techniques associées

sont normalement présentes dans un catalogue (sous forme électronique et/ou imprimée). Dans ce cas, la

méthode d’application des tolérances est telle que décrite à l’Article 6, basée sur les règles de l’AMCA

International (Air Movement and Control Association International, Inc.) pour le protocole d’évaluation

[11], [12], [13]

certifiée . Un organisme accrédité indépendant peut être amené à vérifier ces données, en suivant

un protocole d'évaluation certifié.
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NORME INTERNATIONALE ISO 13348:2007(F)
Ventilateurs industriels — Tolérances, méthodes de conversion
et présentation des données techniques
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie les tolérances sur les performances et la présentation des données

techniques des ventilateurs industriels de tous types. Elle ne s’applique pas aux ventilateurs conçus

uniquement pour le brassage de l’air, tels que ceux utilisés pour les besoins domestiques et analogues (par

exemple, ventilateurs plafonniers ou de table, ventilateurs d’extraction, etc.). Pour les ventilateurs

accélérateurs, voir l’ISO 13350.

La limite supérieure du travail massique fourni par un ventilateur est normalement 25 kJ·kg , ce qui

correspond à une élévation de pression au ventilateur d’environ 30 kPa pour une masse volumique moyenne

de 1,2 kg·m dans le ventilateur. Pour des valeurs supérieures, un accord doit être conclu entre le

fournisseur et l’utilisateur.

La présente Norme internationale couvre les quatre catégories d’installation définies dans l’ISO 5801:

A: aspiration libre, refoulement libre;
B: aspiration libre, refoulement en conduit;
C: aspiration en conduit, refoulement libre;
D: aspiration en conduit, refoulement en conduit.

La performance d’un ventilateur peut considérablement varier suivant la catégorie d’installation dans laquelle

il fonctionne. Ces catégories constituent donc une part importante de la définition de la description technique

des ventilateurs.

NOTE La reconnaissance internationale des quatre catégories d’installation fournit l’opportunité de baser un contrat

sur la catégorie de ventilateur la plus appropriée pour l’utilisateur final et pour le concepteur du système. Corrélativement,

la probabilité d’obtention d’un ventilateur apportant la performance convenue, sans compromis ni concession, s’en trouve

renforcée.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 5801:1997, Ventilateurs industriels — Essais aérauliques sur circuits normalisés

ISO 5802, Ventilateurs industriels — Essai de performance in situ

ISO 13347-1, Ventilateurs industriels — Détermination des niveaux de puissance acoustique des ventilateurs

dans des conditions de laboratoire normalisées — Partie 1: Présentation générale

ISO 14694, Ventilateurs industriels — Spécifications pour l'équilibrage et les niveaux de vibration

ISO 14695, Ventilateurs industriels — Méthode de mesure des vibrations des ventilateurs

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ISO 13348:2007(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

NOTE Dans certains cas, des définitions plus complètes peuvent être trouvées dans l’ISO 5801, l’ISO 5802 et

l’ISO 13349.
3.1
ventilateur industriel

ventilateur autre que ceux utilisés pour des applications domestiques ou similaires, telles que brassage d’air,

climatisation

NOTE Pour les besoins de la présente Norme internationale et d’autres normes concernant les ventilateurs

industriels, un ventilateur à usage domestique est défini comme ayant un moteur monophasé fonctionnant à 250 V et 16 A

au maximum. Avec un démarrage suffisamment progressif, cela correspond à une puissance absorbée ne dépassant pas

3 kW.
3.2
ventilateur de série
ventilateur sur catalogue

ventilateur dont les performances détaillées sont largement disponibles dans un catalogue (électronique et/ou

imprimé), et qui est fabriqué fréquemment en quantités significatives et disponible à court délai

3.3
pression moyenne de stagnation dans une section x
sgx

somme de la pression dynamique conventionnelle, p , corrigée par le coefficient du facteur de Mach, F ,

dx Mx
dans la section considérée, et de la pression absolue moyenne, p
p =+pp F
sgx x dx Mx

NOTE 1 La pression moyenne de stagnation peut être calculée à partir de l’expression

⎛⎞κ−1 κ−1
pp=+1 Ma
sgx x⎜⎟x
NOTE 2 La pression moyenne de stagnation est exprimée en pascals (Pa).
3.4
pression totale dans une section x

somme de la pression dynamique conventionnelle, p , corrigée par le coefficient du facteur de Mach, F ,

dx Mx
dans la section considérée, et de la pression effective moyenne, p
p=+ppF=p−p
tx ex dx Mx sgx a

NOTE 1 Lorsque le nombre de Mach, Ma, est inférieur à 0,122, le facteur de Mach, F , peut être négligé.

NOTE 2 Voir l'ISO 5801, l'ISO 5802 et l'ISO 13349 pour des définitions.
3.5
erreur caractéristique

variation de débit résultant, selon la caractéristique effective du système, de l’écart maximal de performance

du ventilateur permis par le niveau de tolérance choisi

NOTE 1 L’erreur caractéristique dépend du niveau de tolérance, de l’incertitude de mesure permise et de la forme

(pente locale) des caractéristiques du ventilateur et du système.
NOTE 2 Pour les caractéristiques effectives des systèmes, voir l’ISO 5801.
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3.6
courbes des caractéristiques aérodynamiques d’un ventilateur

pression, puissance, rendement, etc. du ventilateur en fonction du débit, dans des conditions ambiantes

spécifiées et à vitesse constante, ou avec un moteur spécifié
3.7
pression dynamique au refoulement du ventilateur

pression dynamique conventionnelle au refoulement, calculée à partir du débit-masse, de la masse volumique

moyenne au refoulement et de l’aire de l’ouïe de refoulement
vq1
m2 m
p==ρ
d2 2
22ρ A
22⎝⎠

NOTE La pression dynamique au refoulement du ventilateur est exprimée en pascals (Pa).

3.8
coefficient de débit du ventilateur

coefficient sans dimension égal au débit-masse divisé par le produit de la masse volumique moyenne par la

vitesse périphérique de la roue et par le carré du diamètre de la roue
ϕ= si MaW 0,122
ρ uD
ϕ= 3.9
aire de l’ouïe de refoulement
aire intérieure de la bride de l’enveloppe du ventilateur au refoulement
NOTE L'aire de l’ouïe de refoulement est exprimée en mètres carrés (m ).
3.10
pression du ventilateur

différence entre les pressions de stagnation au refoulement et à l’aspiration du ventilateur

p=−pp si Ma W 0,15
Fsg2 sg1
p==pp−p si Ma < 0,15
FtFt2 t1

NOTE 1 Il convient que la pression du ventilateur se réfère aux catégories d’installation, A, B, C ou D.

NOTE 2 La pression du ventilateur est exprimée en pascals (Pa).
3.11
pression statique du ventilateur

grandeur conventionnelle définie comme la différence entre la pression du ventilateur et la pression

dynamique corrigée par le facteur de Mach, F
p=−ppF−p=p−p si Ma W 0,122 au refoulement du ventilateur
sF sg2d2M2sg1 2sg1
p=−pp−p si Ma < 0,122 au refoulement du ventilateur
sF t2 t1 d2
NOTE La pression statique du ventilateur est exprimée en pascals (Pa).
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ISO 13348:2007(F)
3.12
facteur de Mach
facteur de correction appliqué à la pression dynamique en un point
p − p
F =
NOTE 1 Le facteur de Mach peut être calculé par
24 6
Ma (2−−κκ)Ma (2 )(3− 2κ)Ma
F =+1.+ + +.. valide pour κ = 1,4.
4 24 192
NOTE 2 Le facteur de Mach est sans dimension.
3.13
nombre de Mach en un point
rapport de la vitesse du gaz en un point et de la vitesse du son
Ma==
κΘR
c est la vitesse du son, cR=κΘ ;
R est la constante massique du gaz humide.
NOTE Le nombre de Mach est sans dimension.
3.14
nombre de Mach dans une section x

vitesse moyenne du gaz divisée par la vitesse du son dans la section transversale spécifiée du circuit d’air

Ma =
κΘR
NOTE Le nombre de Mach est sans dimension.
3.15
rendement optimal
opt

rendement maximal obtenu d’après la caractéristique aéraulique du ventilateur, tous les paramètres de

fonctionnement étant fixés à l’exception de la résistance aéraulique du système
NOTE Le rendement est exprimé en pourcentage.
3.16
nombre de Reynolds périphérique
nombre de Reynolds basé sur la vitesse périphérique des pales de la roue, u
NOTE Le nombre de Reynolds périphérique est sans dimension.
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ISO 13348:2007(F)
3.17
coefficient de puissance

grandeur sans dimension relative à la puissance à l'arbre et basée sur la masse volumique moyenne du fluide

à l’aspiration
ρ uD
3.18
coefficient de pression

grandeur sans dimension relative à la pression du ventilateur et basée sur la masse volumique moyenne et la

vitesse à l’extrémité de la roue
ρ u
3.19
vitesse périphérique
vitesse périphérique des pales de la roue au niveau de leur diamètre maximal
NOTE La vitesse périphérique est exprimée en mètres par seconde (m⋅s ).
3.20
niveau de puissance acoustique total

niveau total de puissance acoustique, non pondéré, défini comme 10 fois le logarithme décimal du quotient de

−12

la puissance acoustique en watts sur une valeur de référence de 10 watts (1 picowatt [pW])

NOTE Le niveau de puissance acoustique total est exprimé en décibels (dB).
3.21
niveau de puissance acoustique dans une bande d’octave
Wfc

niveau de puissance acoustique dans une bande d’octave centrée sur une fréquence définie, défini comme

10 fois le logarithme décimal du quotient de la puissance acoustique en watts sur une valeur de référence de

−12
10 watts (1 picowatt [pW])

NOTE Le niveau de puissance acoustique dans une bande d’octave est exprimé en décibels (dB).

3.22
niveau de puissance acoustique pondéré A
niveau de puissance acoustique total utilisant une pondération A
NOTE 1 Voir la norme CEI 61672-1 pour une définition de la pondération A.
NOTE 2 Le niveau de puissance acoustique pondéré A est exprimé en décibels (dB).
3.23
niveau de pression acoustique total

en un point spécifié, et dans les conditions spécifiées, niveau total de pression acoustique, non pondéré,

normalement dans les bandes d'octave centrées sur les fréquences allant de 63 Hz à 8 kHz, défini comme

10 fois le logarithme décimal du quotient du carré de la pression acoustique sur le carré d’une valeur de

référence de 20 micropascals (20 µPa)
NOTE Le niveau de puissance acoustique total est exprimé en décibels (dB).
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ISO 13348:2007(F)
3.24
niveau de pression acoustique pondéré A
niveau de pression acoustique utilisant une pondération A
NOTE 1 Voir la norme CEI 61672-1 pour une définition de la pondération A.
NOTE 2 Le niveau de puissance acoustique pondéré A est exprimé en décibels (dB).
3.25
zone de tolérance

plage des valeurs des paramètres spécifiés permises, conformément au niveau de tolérance applicable

3.26
niveau de tolérance

désignation définissant les écarts limites par rapport aux performances techniques convenues ou publiées

3.27
fréquence sans dimension

fonction logarithmique sans dimension du rapport entre la fréquence centrale d’une bande d'octave ou de tiers

d’octave et la vitesse de rotation du ventilateur
χ= 10 lg
4 Symboles et unités
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s’appliquent:
Symbole Terme Unité
A Aire de l'ouïe de refoulement du ventilateur m
c Vitesse du son m·s
D Diamètre de la roue à aubes m
e Incertitude de mesure —

F Facteur de Mach pour la correction de la pression dynamique dans une section x —

f Fréquence centrale d'une octave Hz
G Indice d'une valeur convenue —
k Constante parabolique k = ψ /ϕ —
L Niveau de pression acoustique total, non pondéré dB
L Niveau de pression acoustique pondéré A dB (A)
L Niveau de puissance acoustique total, non pondéré dB
L Niveau de puissance acoustique pondéré A dB (A)
L Niveau de puissance acoustique d'une bande d'octave dB
M Indice d'une valeur mesurée —
Ma Nombre de Mach en un point —
Ma Nombre de Mach dans une section x —
n Vitesse de rotation r·s
P Puissance mécanique fournie à l’arbre du ventilateur W
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Symbole Terme Unité
P Puissance mécanique requise par la roue du ventilateur W
P Puissance à l'arbre du moteur électrique W
p Pression atmosphérique Pa
p Pression effective moyenne dans le temps et l’espace, dans une section x Pa
p Pression du ventilateur Pa
p Pression dynamique du ventilateur Pa
p Pression dynamique du ventilateur au refoulement Pa
p Pression statique du ventilateur Pa
p Pression de stagnation absolue Pa
p Pression totale moyenne Pa
p Pression absolue moyenne spatio-temporelle en un point Pa
q Débit-masse à l'aspiration kg·s
3 −1
q Débit-volume à l'aspiration m s
Re Nombre de Reynolds périphérique —
−1 −1
R Constante des gaz du fluide véhiculé J·kg ·K
T Tolérance sur le débit pour l'essai de contrôle %
t Écart limite spécifié —
u Vitesse à l'extrémité de la roue m·s
v Vitesse du fluide m·s
κ Exposant isentropique de l'air, κ = , où c est la capacité thermique massique
à pression constante et c est la capacité thermique massique à volume constant
η Rendement du ventilateur —
η Rendement optimal du ventilateur —
opt
θ Température absolue du fluide dans une section x K
λ Coefficient de puissance —
µ Viscosité dynamique Pa⋅s
ρ Masse volumique kg·m
ρ Masse volumique moyenne du gaz dans le ventilateur kg·m
ρ Masse volumique à l’aspiration kg·m
ρ Masse volumique au refoulement kg·m
ϕ Coefficient de débit du ventilateur —
χ Fréquence sans dimension —
ψ Coefficient de pression —
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5 Tolérances sur les performances pour les ventilateurs de série
5.1 Informations à fournir par l'acheteur
5.1.1 Fonctionnement
Les informations suivantes doivent être fournies.
a) Le débit-volume à l'aspiration, q , ou le débit-masse, q .
V m

b) L'élévation de pression totale, p, entre l'aspiration et le refoulement du ventilateur, ou l'élévation de

pression statique, p , sur une surface de décharge spécifiée.

c) La répartition des pertes de pression totales dans le système entre les côtés aspiration et refoulement du

ventilateur.
d) La pression absolue à l'aspiration du ventilateur.
e) La masse volumique, ρ , du fluide véhiculé à l'aspiration du ventilateur.

f) La température du gaz véhiculé à l'aspiration du ventilateur en fonctionnement normal, à prendre en

compte pour la performance du ventilateur, et les températures minimale et maximale pour lesquelles le

ventilateur doit être conçu.

g) La teneur en poussières, gouttelettes ou vapeur du gaz à l'aspiration du ventilateur en fonctionnement

normal, leurs propriétés et leurs teneurs maximales. Informations sur le caractère combustible, nocif,

agressif ou collant de ces poussières, gouttelettes ou vapeurs.

h) Le niveau maximal admissible de niveau de puissance acoustique pondéré A, en dB (A), comme spécifié

dans l'ISO 13347-1.

i) Les niveaux maximaux admissibles des vibrations mécaniques en service, comme spécifié dans

l'ISO 14694.
j) La caractéristique du système, si nécessaire.

k) Les cycles de vitesse de conception. C'est-à-dire, le nombre de cycles de vitesse sur 24 heures, la plage

des vitesses, si vitesse variable, ainsi que le nombre de séquences marche-arrêt pour lequel le

ventilateur est conçu.

l) Toute autre spécification (par exemple: la vitesse de rotation préférée, le type et la plage de régulation,

l'orientation de l'aspiration et du refoulement, sens de rotation de la roue vue depuis l'entraînement). Voir

l'ISO 13349.
5.1.2 Niveau de tolérance

Le niveau de tolérance doit être formulé conformément aux exigences spécifiées en 5.3.1.

Il est à noter qu’un fournisseur ne sera en mesure de fournir un ventilateur pour une application particulière

que lorsque le client lui aura fourni tous les renseignements nécessaires à la mise au point de la commande.

Il est recommandé que cela intervienne avant l'élaboration de l'offre ou, au plus tard, avant la conclusion d'un

accord commercial. Cette information doit comprendre des éléments sur la conception, la disposition, la

construction, les matériaux constitutifs et le domaine d'utilisation du ventilateur, et il convient qu'elle soit basée

sur les propres calculs, mesures et expérience du client dans ce domaine.
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ISO 13348:2007(F)
5.2 Informations à fournir par le fournisseur
5.2.1 Informations essentielles

Si le fournisseur ne peut se référer aux informations d'un catalogue ou à des instructions d'installation, de

maintenance ou de fonctionnement, il doit en règle générale fournir les informations suivantes.

a) Les paramètres de fonctionnement aux conditions de conception, notamment le débit-masse ou le débit-

volume, la pression du ventilateur, la puissance absorbée et la vitesse du ventilateur. Le domaine précis

d’utilisation, ainsi que tout autre accessoire considéré par le fournisseur comme nécessaire à son

installation et à son raccordement (par exemple: moteurs, dispositifs de prévention des contacts

accidentels, raccordements flexibles, dispositifs de régulation et de coupure, caissons d'aspiration).

b) Les principales dimensions pour le raccordement, l'installation et le transport.

c) La masse totale de l'ensemble et la masse des composants essentiels fournis.

d) Les aspects importants de la conception essentiels pour le montage, par exemple matériaux constitutifs.

Il convient de fournir d'autres renseignements sur demande, ou si nécessaire.
e) La puissance utile du moteur.

f) Toute autre information d'ordre général, par exemple le calibrage des branchements électriques ou

pneumatiques, les besoins en gaz d'étanchéité ou en air et eau de refroidissement.

g) Les instructions d'installation, de conduite et de maintenance.

NOTE Dans toutes les installations, le moteur électrique d’entraînement est fourni directement par le fournisseur. Si

bien qu’il n’est pas possible d’indiquer le type d’entraînement, ses performances et sa vitesse.

5.2.2 Paramètres optionnels
Les informations suivantes peuvent être fournies en option.

a) La puissance du ventilateur (voir l'ISO 5801) en fonction des paramètres énumérés en 5.1.

b) La vitesse de rotation de la roue en fonction des paramètres énumérés en 5.1, et la vitesse de rotation

maximale admissible.

c) Le niveau de puissance acoustique pondéré A comme spécifié dans l'ISO 13347-1. Les niveaux de

pression acoustique ne sont pas recommandés car ils peuvent être largement influencés par l'acoustique

du local et par la propagation du son dans les conduits de raccordement. De plus, ils peuvent être

significativement influencés par les caractéristiques directionnelles, en particulier si le ventila

...

Questions, Comments and Discussion

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