Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
V=T1ZlI+M-^l, ¦ (1.22)
P0 2
I Li (1.22) видно, что при выборе (расчете) вентилятора, который должен совме-miі с присоединительными элементами обеспечить получение давления p'v, принц пи- большей окружной скорости может привести к уменьшению КПД Цг, если (при данных значениях Tj и ?) не будет сохранена величина са — фл«- Сохранению I11 при неизменной производительности Q у двух вентиляторов, отличающихся знаниями D и сі, соответствует условие D2/Dx == [(l — v2)/(l ~ v|)] 1^2, которое слс-/іуіч из уравнения расхода. На рис. 1.20 приведена зависимость D2(Di= f (у2) при разных V1 в диапазоне значений v= 0,3...0,8. При принятии большего значении // происходит соответствующее уменьшение ф' и ц>а и потому, вообще, возможно принять н меньшее значение v. Как видно из рис. 1.20, при этом может быть принят и меньший диаметр вентилятора D. Например, если вентилятор при некоторых 'мычгнпях ф' и фс должен иметь диаметр D1 и величину V1 = 0,6, а при выборе Гн¦.•IMiK1Ii окружной скорости значения if' и "фа уменьшились так, что возможно приют, V2= 0,5, то (см. рис. 1.20) D2(D1 ^ 0,92. Однако в каждом конкретном •¦j»учло величина ц>а не может быть принята меньше некоторой величины, так как при -пом начнет уменьшаться КПД т] [35]. Это является ограничением для увеличении окружной скорости.
M формулы (1.21) и (1.22) может быть непосредственно введен диаметр вепти-лнтра D, так как q)?w = са = 4QAnD2. (1—v2). Получим
Pv = Pv^ n2D*(l-V*)* ' ( '
p>2D4(l-v2)5
Пліішіпо величины D очевидно из (1.23) и (1.24). Заметим, что при заданной сети
(/»¦< и Q) и ее размерах, в местах соединения с вентилятором значение ? может также нммеїіпті.ся при изменении величины D.
У компрессоров величина p'v в десятки раз больше, чем у вентиляторов, а знамении k и фдтого же порядка. Поэтому даже при больших околозвуковых и сверх-туКІИІІ.ІХ окружных скоростях и второй член в скобках выражения (1.22) очень и ,і і и р.'і'ишца между значениями КПД Tj' и г) у многоступенчатых компрессоров мини ііміііі. мала.
Пелічніїу необходимой окружной скорости и для получения давления рь с помним.In вентилятора, имеющего коэффициент давления ф, можно определить по
- 31
Рис. 1.20. Зависимость изменения диаметра вентилятора D ог изменения относительного диаметра v его втулки при неизменных значениях производительности Q и осевой скорости са
формуле и = 4,04 (p-J^i) ' , где давление р0 приведено к нормальным атмосферным условиям. Одноступенчатые осевые вентиляторы вблизи точки своего максимального КПД имеют ф = 0,06...0,8. В большинстве случаев они используются для получения давления р0 < 400 даііа, а в особых случаях могут развивать давление до 1000 даПа.
Окружная скорость осевых вентиляторов, как правило, меньше 100 м/с и редко превышает 150 м/с. Это обусловлено требованиями к уровню шума, конструкции, технологии, надежности, ресурсу, наконец, как было показано выше, к КПД в данной компоновке вентилятора с сетью, т. е. к затратам мощности на его привод.
Формулы (1.20)...(1.21) позволяют также получить следующие полезные соотношения. Из (1.20) следует, что реальный КПД вентиляторной установки, который определяет потребляемую моииюсть,
T1'= т,(1-^u), (1.25)
где (J = PdJPv ~ Ф</11-- (1-25) видно, что величина КПД ц' зависит не только от КПД самого вентилятора т| и коэффициента потерь ?, но и от значения о — доли динамического давления вентилятора в полном — величины, значительно зависящей от аэродинамической схемы вентилятора и режима его работы. Так, у одноступенчатых вентиляторов различных типов обычно о = 0,25...1,0 па режиме их максимального КПД.
Заданной величиной, как правило, является давление вентиляторной установки p'v исходя из которого, а также условий компоновки вентилятора в сети, определяют необходимое давление вентилятора ро = p'v -\- tp(/v- Вынося п этом выражении за скобку и проделав соответствующие преобразования, получим другую формулу для оценки КПД установки:
Ч'=Ч/(1+С°'), (1-26)
где о' = PjJPу =?/?1'. Оценка КПД установок с помощью выражений (1.25) и (1.26) была предложена в [35].
В ряде случаев выражение (1.26) является более удобным для оценки ожидаемой величины tj' при различных значениях ?, так как в отличие от о" — pdv'Pv БС" личина о' может не изменяться при данном Pdv (например, для данного вентилятора). В то ліс время величина о будет изменяться, так как с изменением величины ? изменяется необходимая величина pv.
32
РЛліІЛ 2
Основные уравнения. Характеристики плоских решеток профилей
2,1. ПАРАМЕТРЫ РЕШЕТОК ПРОФИЛЕЙ И ПОТОКА
II, I\. Жуковский предположил, что обтекание замкнутой кольце-IMмі рсіиетки профилей, расположенной на поверхности цилиндра, цилиндрическим потоком происходит так же, как обтекание соответствующей ей бесконечной плоской решетки плоскопараллельным потоком. Эта гипотеза хорошо подтверждается опытом. Таким обранім, изучение обтекания лопаточных венцов осевого вентилятора к основе своей сводится к рассмотрению плоских решеток.
Остановимся на геометрических параметрах, характеризующих решетку профилей и поток.
