Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
.1.4. Уравнение связи при нецилиидрнческнх іі)верхііостях тока
На нерасчетных режимах работы вентиляторов <¦ ніілнн.ірнческоіі проточной і.і'ью. при расчете таки* нонгилиторов iui неременную циркуляцию hp радиусу, также в вентиляторах с меридиональным ускорением потока радиус, ни котором рункв тока нходнт в лопаточный пенен, отличается or рплнуеа, чи к.нором она
"I ІЮКІІЛІСТ, Т. C. ТеЧСНие ЯПЛЯСТСЯ ІІ0І1И.ПІІІЛ]І1ІЧҐСКІІ.М.
В рлтд. 2.2 было показано, что тс •-- 2AtCnZtS10 уравнение связи, одно ;м ¦иовпмх уравнений аэродинамики турбомашин, выведенное в предположении ліііідрнчсскоГі поверхности тока, следует из формулы Жуковском» для циркулянт вокруг профиля и решетке Г н і:п другого выражении V1 -¦ »Au- .
Ak1h — изменение тангенциальной скорости потока и рошепю профилен. В таком ии.іе уравнение справедлива н п случ.іе нецнлиндрнчс-екого течения. Одіико. что Ври JTCM понимать под густотой решетки т, ибо шаг решетки I — 2зг.'г зависит от рнтнуса: stuoii может'быть п хорда Ь JU каждом радиусе. Как ішчнслиті. среднюю •¦м.рость BV00, котрая зависит от осевой, тангенциальной м окружной скоростей ¦ні входе потока в решетку и при выходе ил нее?
Выведем уравнение связи н общем с.тучве, как черца величины характерних им'ростей потока, так н через угли этнч скоростей. В практике расчетов неноль-¦vicircH оба вида урлпнення сшілн.
На рпс. 3.5, а прішедс-нк совмещенные треугольники скоростеіі веред рабочим цчлесом и за ним для рассматриваемого об:цего случаи. Величина — WJ0Q "4" I где W011n (ч, + S.)-''2- к'«>« ^ (''i 1 "ї)/2 —(*-,„ I-..„)/2. Циркуляция
!«¦круг профиля в решетке Г, - I1WxU — 'г^'гн Пел її виразить скорости «?„, и
V HOMOl)IMO рНС. 3.5, (I через СКОРОСТИ Ki. f m Il Ив, C2,,, ТО U CTX)TBeT1CTBHH с тем, что
і Л читывай, что /| ~ 2гсг,/г, /;. - 2я/у'г. а и, їй;,, и. - tnr-,. где о> — угловая мота вращения, последнему выражению можно придать вид
¦ / (V).
г — 21',/U'^. можно записать:
2 [Z1 (н, — с,и) — /а jut — с3ц)|
(3.40)
ИЗ
Рис. 3.5. Треугольники скоростей п вентиляторе с меридиональным ускорением потока (а) и в вентиляторе встречного прищепим, выполненном по схеме ВНЛ + Ki+ Kn"~ СЛ (б) (п. в. — направление вращения)
' пол;
тс 2 ("і - "a H- »2c?„ - 2 (r40f)
Ж «.'tu «1 -|- Ui
Через удоОпне для расчетов беараэмерные параметры уравнение спя.ти (.4.40') при-
IIIIM.IL'г ШІД
2(,?-г» + »т/2) 2 ТС* г, -J- rs *
I ели учесть, что ц| — fin ~ с'ю ctg Pi, «о — r2„ = с.а ctg P2, Si подставить «ці и (:1.-10). то после некоторых преобразовании получим іріігиііометріїческіїіі вид
vpaBIIOiUIH СВМЗІї:
rc,K = 2 sin Ре» (f, cig p, - f.. ctg p2) . . (3.42}
Напомним, ню в (3.41) it (.3.42) значении 1? 2 (r.Jim — /vc,„), u'i» --¦ си-'міі Pit,: i\, -» (c,(i-г Csa).'2, W2= C10ICtO, густої а т соотвеїсінует радиусу (-'і 4- Гг).'2, а угол |U Ot і радел яе гся из їіьірвжеїшя: ctg Рю (ctg P1 + Р:)'(1 + «2). Очсііндію,
..... при г] r2 — г, с,я — C8,, »= са, иа I оби ннда уравнения связи приникают
(«Личный вид, полученный ранее для цилиндрической поверхности тока.
Поступая аналогично, можно получить уравнение связи и для апияратов. Три-блігаетріїчсскніі вид пыражепнн (3.<12) для рабочего колеся позволяет легко занижень такое уравнение связи дли аппаратов посредством простой замены гооикггсту-TiIHiU величин. Например, для спрямляющего аппарата
о о
хс,„ = 2 sin «едм (г2 ctt» St — г я ctg бя) ^ ~ -э j } nh , (3-43)
Де '"я Ом'С-о, а угол бедоо пріпектиія средней скорости определяется на вырл-iiiiiii ct<> оса™ ¦= (ctg 6; ¦+¦ Hi3 clj; fi3)/(l -)- Ht3),
СТРУКТУРА PFAJIbItOIO ТЕЧЕНИЯ
.'1.2.1. Экспериментальное исследование течения и межвенновых зазорах
!'сальная структура потока в вентиляторе отличается от теоретической схемы из-за вязкости воздуха, а также из-за радиальных зазо-|)ііп между лопатками и корпусом, лопатками и втулкой.
Силы трения, возникающие как на поверхности лопаток, так и на поверхности втулки и корпуса, являются первопричиной нарушении теоретической структуры потока. Скорости в пограничном глпе, т. е. вблизи упомянутых поверхностей, уменьшаются по сравнению с их значениями для невязкой жидкости, что приводит к нарушению идеализированной структуры потока и возникновению ішинічііьіх течений. Искажается распределение параметров потока im радиусу, особенно у втулки и корпуса, появляется окружная неравномерность потока.
Иа рис. 3.6, о приведен график распределения по радиусу осевых і кпростен и циркуляции но данным намерений за вращающимся рлбочнм колесом в абсолютном движении, т. е. измерений насадком, укрепленный на корпусе. Тим же приведено рассчитанное распределение 'JTHX параметров потока. Рассчитанные и экспериментальные
К5
V
as цс
0,4 0,2
Су 0,4
0,3
-
4 _--
!ТІ*- ' ¦ -—- ¦ -" г"'--
- -
H
--
W
n
70 Є0 SO W
0,5
0,Б 0,7
6)
as
0.3
!,OF
Рис. 3.6. !определение парамеїрои потока пи радиусу з«і ііращающнмої рабочим KCk'tvcoM осиного ііснтнлятора. Радіїллі.шіііі зазор у корпуса і- 0.7%. Зазор у втулки отсуктіїуст; (Гі,-)(ІД = (гіц,)іщ = 0.121; чл = 0,33; — G: v .= 0,4: и — iuomkt|>ii'i4!ghii<? парлмстрм p<miipt(jk іірофкл<-Н її т: U1. і—.—>: t = (1,1; ко:іМ>іціісііті.і піфку.чміїїіи Гк ¦»Vj к осекмх гкчроіпеп ГІП її і —О— SKciirpiiucnT): — — - ішсчстіїим пітної ндеші.ИмП жидкости): і> -¦ iifcpoucipu нитика в «бсолгслиох (C',, н птіїссіггольппм (U',. P1I движении: — - рпгчпикШ ноток ндол.и.ниіі лпідкініїї; O—О энсцириыеит
