Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
1Ж =1-(1 ,-2W1)Ii-T1M^. (3.21)
Понятие рсяктїїиностн широко испольэуегеи її компрессорогтроеинн. Параметр л( характеризует книсмлтмку потока, KiK может харзктс-рнлонать ее и реактивность, ко в отличие or («к параметр и, при постоянной циркуляции по длине лопаток не изменяется по радиусу и при данном значении Cf г непосредстпешю определяет волк-чину скоростей закручивания перед лопатками колеса и за пнмн.
Рабочие колеса с осевым входом потока и с неоссиым будут иметь при равных г одинаковую pc.iKTHSHCiCTh. если (трт)ос. их ==• (' т 2"Ij^r- Например, если в одном случае /I1 — 0, i|v = 0,C1 а в другом л, - 0,5 и $г = 0.3, то ¦rfa рабочих колега будут иметь одинаковую репктнмшегь. но вентиляторы Лудут рапных схем (К ~ CA н ІЇНЛ |- К -г CA) с совгршетшо разными рабочими колесами. Даже прн f>i: -— 0,5, наряду со схемой ВИД -'г К I- СЛ. возможна схема К-|- СЛ.
Реактивность не связана со схемой вентилятора, параметр «, определяет тип аэродинамической схемы. Под реактивностью ступени понимают се величину па среднем радиусе Гер. с. е. она зависит от относительного диаметр» нгулки v (так как fjjp ¦= (I -|-v2)/2) и не является независимым параметром.
Реактивность введена как величина, хардкигризуницая перенял статических давлений, а параметр л, — клк кпиематнческ.'ш величина к независимый парлмсі|: аэродинамической схемм. Понятия рп и h1 дополииніг друг яруга. Рис. 3.2 иллюстрирует связь .между рн іі и, и дает возможность оценить величину статического давления колеса на различных радиусах у разных схем осеных вентиляторов.
Определим осредмениую по расходу величину перепада статического давления п колесе:
к к
(Ран)їїд = J (Р: - Pl) AQl \ rfQ.
-1,0 -Ц.8 -0,б -qo -!},? о a,? 0,6 e.fi і0 я,
Рис.. 3.2. Связь между значениями реактивности р„ н параметром закрутки потока п-ск = PsT11vr ™ I — (ёщ + ?.„)/2/1; Itx = CiJ{c.iu — ёуи)
72
Преходя к безразмерным величинам п учитывая, что
ft — Pi = (АчДід. dQ*=>2nrcadr, a d((i = dQ'nR-u$ — = 2rcudf, получим і і
№.к)вд = 2J ptlrcadr/2 j гсЛ fir.
с,. (7) = consL
Считывая (3. ID), найдем, что осредпеїншя по расходу величина перепада статического давления в рабочем колесе вентилятора (при постоянном теоретическом давлении по радиусу)
(1 +2n,)>f;lnv
(Л>п)ил —Фт + -
(3.22)
( Млн с учетом потерь А/?С1|< исходя из (3.1 Я') и полагая, что на каждом радиусе Сщ = сгі7, получим, что средняя величина перепада статических давлении в колесе
Р« = Чк+т-г- (J -г 2яі)*? »п v/2(I - V2). (3.22')
Рассматривается установившееся обтекание решеток профилен лопаточных венцов. Поле абсолютной скорости за рабочим колесом j<> радиусу позволяет, с одной стороны, делать вывод о механизме іередачн энергии колесом потоку. С другой стороны, это то поле, и котором происходит установившееся обтекание решетки лопаток Аппарата, расположенного за колесом. Неравномерность этого поля, связанная с вязкостью и конечностью числа лопаток, которая в действительности приводит к неустановившемуся обтеканию лопаток нпнарата, при анализе теоретической схемы течения здесь не рассматривается.
Обтекание лопаток рабочего колеси также будет установившимся гели его, как и обтекание аппарата, рассматривать в связанной г колесом системе координат, т. е. в относительном движении.
Для величии относительных скоростей и нх углов, используя, например, формулы (2.6),^получим:
O-'l = Cla T- ("I — ^Iu)". Я.'? = CQa -f (U2 - C2,,)'.
=V—§—; +\—2---2—J '
P1 = arcctg
"I — Ij11
p.. = arcctg
Kt — сї||
cia + <и
(3.23)
(3.24)
Обычно при расчете принимается, что с1а = с\а ~са, U1 — к., = и її формулы (3.23) н (3.24) упрощаются. Особенно простой и для
73
различных схем общий вид формулы (3.23) и (3.24) приобретают, если ирелстивнть их в безразмерном виде и ввести параметр закрутки потока:
. _ H1Hy t (1 -MiHv
p, = arcclg-т^—, рг = artctg--,
Poo = ьгссіе 4" № Pi І" ct? P2); Wi = Се/sin ?„ (3.24')
Распределение по радиусу параметров потока в относительном движении также показано па рис. 3.1. С уменьшением радиуса величина относительных скоростей и рабочем колесе резко уменьшается, а нх углы увеличиваются. Однако увеличение угла выхода потока ?., происходит значительпо интенсивнее, чем угла P1, что приводит к росту отклонения потока A? = ?« —P1 и его торможении WJw1 _ (c»Jcia) (sin P1ZsIjі ?s) в иаправлеиин от периферии лопаток к их корню. Чем больше величина теоретического давления /;,., тем более резко и.чмениются параметры потока по радиусу.
Вырмжению (2.11) для »1а с помощью формул (3.23) для к'| и W5 можно придан» иной diu. позволяющий посмотреть на нпени-сс ік-jH'.і.'ічїї потоку энергии с hc-скемько другой стороны. ГІолстяіііім її (2.11) значении еш п с.ги. определенные ил мь:р<іжсігіі.і для W1 и к'2. После пргобразопапии получи:.:
Q п п о О ¦>
Но — И і K'f — У!?, СГ, — CT
Ih0 = P • 2 + P 2 " + P - ¦ (3.23)
Из (3.23) шино, чти полное л.-iivu um: н струйке тока, проходящей через рабочее колесо вентилятор.!, IUMOiIні;кчі и общем случае за счет изменения динамическою дми.'ишш в переносном, іпііоснччмііікім и аЛсолюшом лннженпя.х. Увеличение era-тіркжкпго давления и колесе происходит аа счет юрможеппя потока и относительном Лініжсііін!. а в случае и2~> U1 (как, няпример, н центробежном вентиляторе) н зп счет переносного дипження.
