Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Yk =^^-1-^?^.^]. (3.47,
Чслнчипу КПД колеса цк — 1 — Ар№Л|>т для оценки значения ук южно принимать при <р„ > 0,35 примерно равный 0,У. При уменьшении фа до 0,2 величина уменьшается примерно до 0,8.
Изменение КПД колеса в связи с изменением зазора i)3 при разных Vk характеризуется зависимостью [231, представленной на |>нс. 3.31, б, а изменение значений производительности и давления 1Ni границе устойчивой работы вентилятора, в точке разрыва характеристики (или максимума давлення) может быть оценено с помощью jiiic. 3.31, о, полученного обработкой данных работы [231. Интересно отметить, что происходящее с увеличением зазора сужение (области рабочих режимов по производительности ф,|3 стабилизируется при s> 2,5 %. а уменьшение при этом максимального давления фр;1 происходит непрерывно.
1 Величина уа подсчитываете» но параметрам в расчетной точке іонтнлятора или на режиме его максимального КПД.
Для регулируемых поворотом лопаток колеса вентиляторов во нз-'чжаине заклинивания лопаток минимальный равномерный по ..орде зазор у корпуса должен быть при наименьшем угле установки лопаток, а у втулки, наоборот, при наибольшем. С увеличением угла установки средняя величина зазора у корпуса будет увеличиваться за счет увеличения заюра в носовой п хвостовой частях
O? a? O1S ita r
a)
Рис, 3.30. Примеры мл работы [23] илііяния Градшілі.погп зазора л- между лоияткпмн рабочего колеса и корпусом ил распределение параметров потока im радиусу по данным иммерсиим и абсолютном днпжешш (а) и потерн даплеппя ни различных радиусах но данным измерений п относительном линжения (б)
Ni К]))|1юп 1 2 3 .1 Б ('¦
0,97 l.fiS 2.31 2,07 3.6 4.1G
лопатки. Как было показано А. В. Колесниковым [351, при эти.-, средняя величина зазора s, по которой может быть оценено его влип нне, определяется выражением
- 5 = *о "I- TZ^ sJ» (°г + «л) sin (И, - <W. (3Mfti
где .*(,— значение нрн минимально?.! угле установки лопаток O1.,,. В целях уменьшения влияния зазора иногда концевой профиль резко увеличивают по толщине так, что образуется шайба с острыми краями для увеличения сопротивления перетеканию с нижней поверхности лопатки па верхнюю. Однако четкого влияния такоп. устройства на течение п характеристику обнаружено не было.
122
Если предположить, что на потери давления в области периферии значительно влияет не только перетекание через зазор, но и два других упомянутых ранее явлення, то для их ослабления периферийной части лопатки нужно придать совершенно иной вид.
На лопатках осевого насоса иногда выполняется закругление радиусом, равным толщине концевого сечения, что приводило к увеличению КПД.
і Ma рис. 3.32, а приведен пример оформления концевой части [лопаток в виде резкого скоса со стороны нижней поверхности. і', одной стороны, это облегчает перетекание потока через зазор и потому должно способствовать падению давлении вентилятора. Г. другой стороны, пограничный слои, перемещающийся но лопатке колеса иод действием центробежных сил, достигнув скоса, не сможет
12.3
внезапно изменить свое движение и двигаться но скошенной час;г лопатки, подхватится основным потоком и унесется им, что доля привести к уменьшению потерь давления.
По приведенным на рис. 3.32 характеристикам вентилятора видим, что при скошенных лопатках произошло некоторое увеличение KIЫ во всей области правее максимума давления, где КПД не изменился, а левее, вблизи разрыва характеристики, даже незначительно уменьшился. Последнее только подтверждает описанный механизм нрош
if
VF3
P
Lr =3 -2,0 — f.6
"У Ґ
Рис. 3.31. Пример влиянии радиального зазора не характеристику колеса (я) (номер кривых соответствует таблице к рас. 3.30), обобщенные зависимости для определения его влияния на КПД (б) н границу устойчивой работы вентилятора (о): 5 = 2s/(l — v) D; Vit — (Pa — Pi)rMh Чз = %/ilu; фрэ = фра''?с,; Фрз = = ,J)p,i4,ii". Mo. Фо. Ч'п — гипотетические значений при 5=0 (получены экстраполя^ циен); ук гг % — соответствуют расчетному режиму максимального КПД венті-лптора, а значения ц>рз п t]>p3—границе срыиа по характеристике
Рис. 3.32. Влияние скоса (заштрихован) периферийного конца лопаток колеса tta характеристику («) H ноля при фя = 0.S7 за колесом н аппаратом (б). Схема 1<-|-СА, v = = 0,С: ги — М; гсл = 15; на г = 0,825: G1, = 32°, {)СЛ = 70°, т„ = = 0,844. Удлинение Ft = 1,28: s = = 1,2 %; — •— без скоса; —О— со скосом
)іжденнн потерь в области периферийной части рабочего колеса, ,сйствительио, при большом перепаде статических давлений в ко-|ц-.се, при Yk ^ 3,7, левее ф„ах, решающими становятся потери, (низанные с перетеканием через зазор. Однако еще при у„ ^ 1,9 'режим Tjmiix) и даже большем, когда (см. рис. 3.31, б) т|я *= 0,95 при S- 1,2 %), потери, связанные с взаимодействием пограничного лоя па лопатках н корпусе, очевидно, значительно больше потерь, іязанних с перетеканием через зазор. В области у,: я=* 1,0 (ifc =?) отерп, связанные с. перетеканием через зазор, практически отсут-вуют, и увеличение на этом режиме КПД примерно с 0,78 до 0,8 (¦ликом обязано сбросу пограничного слоя с концов лопаток.
