Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
(PU-)г = Р"їга«і Л (?'!! - ¦ с1«п) =
ft|l+^u.A). (Лі.,ф).
І іродиф<|«реншіровав каждое нз уравнении (3.29) но г и воспользовавшись (3.4), получим соотьегетвенно ДЛЯ К| I! Kfі:
/1¦.J111 іІі'іиЛ ,ic*ti\ '''1¦Ij
(»i - '2U1) {-T + -^-) Cl«\— -«"1-і "J?"'
»Cl ",чі dr
*a (3.30) видно, что. как и для обычных вентиляторов, условию ".постоинстви теоретического давления )ю радиусу, постоянству циркуляции rc.1U] -¦- const, /"Cj,,,, — const соответствует как постоянство по радиусу осевых скоростей, так и изменение, но такое, что соблюдается нх равенство перед венцом и па ним на данном радиусе.
В более общем случае вентилятор встречного вращения может иметь схему ВИЛ — Xi ~Ь Kn 4- СА. Кроме параметров «, и на, как и для обычных вентиля торой, для вентилятора встречного вращения вводится [35| еще параметр п. характеризующий распределение теоретического давления между рабочими колесами при равных-окружных скоростях па расчетном режиме:
" = Ч\-,ЛгЧ. "ЧЬ = »1-і, ¦I- *„„ Ьх = "4.-
(3.31)
Треугольники скоростей для вентилятора схемы BHA -| Ki -J-I K11 -'- CA приведены па рис. 3.5, о. Через параметры H1, п* и п скорости закручивания в соответствующих сечениях определяются но следующим формулам:
_ hh1 у г - _ 0 -Mi) "1i-¦¦
Cluj- Or • С-Н\ Of '
(3.Kt
- п (2-1- н,)[ if, 2t
С-аиц -
«all -'i (2-І- н,)1 if і
77
Схеме Ki -г Kn соответствуют /Ij =0, п« — 1. Такие вентиляторы выполняются обычно с равным распределением теоретического давления между колесами, т. е. с я — 0,5. При = —0,5, п = 0,5 лопатки обоих колес могут быть одинаковыми, но, естественно, правого и левого вращения. Ifели и схеме BHA + Kr -|- Kn +• СЛ принять w, = —I, п =0,5, то колеса Ki " Kn » "eil по сравнению со случаем схемы Ki -\- Ku как бы меняются местами: пара BHA -?- Ki будет с осевым выходом потока, а второе колесо на расчетном режиме будет работать, как в схеме 1<.ц + СЛ.
Отмстим некоторые особенности вентилятора с меридиональным ускорением потока. Параметры м, и п.. для такого вентилятора необходимо определять но приведенным ранее выражениям (3.17) її (3.27):
я, = . . f*to. . . „. = -?Ёк-.
Радиусы tlt г», г., принадлежат одной поверхности тока. Для вентиляторов с MУ характерны отношения осевых скоростей за лопаточными венцами ВИЛ, К и CA к соответствующим осевым скоростям перед ним также на данной поверхности тока:
fan 'in ''-•«
Для рабочего колеса с MV углы относительных скоростей определяются по формулам
ctg Р, =-clg р., =--JIl-,
ClBP«» ^P' + "'^P».. (3.34)
1 -|- Wg
Теоретический перепад статических давлений в решетке профилен колеса па данной поверхности тока
*_„, = ,-„[, ]-g?.(,„g- I)-I-
я в решетке спрямляющего аппарата
Sr
.2
78
Поворот потока в решетке CA Ao — о;, — ft.,,, где
сЩ1%-JllJhlll, ct-r б3 = н'(',+(3.37)
се выражения (3.34) ... (3.38) при ни — 1 и тя — I. ?, =гй —-/3 ереходнт в соответствующие выражения для .лопаточных воинов цилиндрической проточной частью. Эти выражении позволяют мко проследить, как влияют значения параметров пл и пг, а также іерндіїональиос ускорение потока т, на основные особенности ечення в лопаточных венцах.
.4.1.3. Давление и КПД идеального вентилятора. Потери, связанные с остаточной закруткой потока
Найдем выражение для статического давления вентилятора. В общем случае на радиусе г
а 2
{Р*о), ~ (Pvv)r--5---2---'-' Л^г"
іілн в безразмерном виде
1{V == Фгг ¦ - C.j« — Cj« — S A/V Осредиспнан но расходу величина коэффициента статического давления вентилятора
«Ti = J **г<*Ф J J <'<Г-
Учитывая (3.27) и (3.28), принимая \\-.,.r (г) - const — i|-.r, c3rt (г) = const = Є„ — і|>„, а также учитывая, что ац ~2r?„(lr, для идеальной жидкости получим
, _|_ 4(l '|-»l)L'tv III V ї
?ropoii член в последнем виражений представляет собой коэффициент потерь давления (•IvOr11 — -•Vv„..'f>""' связанных с неиспользованием динамического давления, определенного но остаточной скорости закручивания потока сл„ за CA:
(Ы„ —--2--Г=Т» ' io,b)
и (1? —динамическое давление вентилятора.
Назовем идеальным вентилятором такой, в котором отсутствуют потери давления, связанные с вязкостью воздуха и с зазорами между лопатками и корпусом и втулкоіі. Коэффициент полного давления ндеплмюго вентилятора
Чия —1 На ил і ЧЛ/ — мі I--о і _ v-j •
7У
а его КПД
При осевом выходе потока из CA величина п.. = 0 и КПД «!„д = 1. Идеальный статический КПД
„ _ '1 's kjl __ 1 i ["a (1 +"i)I2^r іч V ltt
1Is «л— ^1. — 1 1" 1 о " I - V« '
Выражение (3.38) для коэффициента потерь (i|y),.H и выражения для коэффициентов статического и полного давления вентилятора и его КПД записаны для полной схемы BI(A -|- К 4- СА. Для других схем эти выражения получаются из приведенных ранее, как соответствующие частные случаи: для схемы К -|- CA — при /I1 = О, при осевом выходе из CA — при /I2 = 0, для схемы ВЫЛ 4- К —при п, = 1, для схемы К —при /I1 =0, п. — 1. Так, что, например, идеальный статический КПД вентилятора, состоящего только из одного колеса без аппаратов,
