Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Анализ суммарных характеристик подтверждается нолями ско-истей и давлений, снятых за рабочим колесом, а также sa спрям-яющпм аппаратом (вне следа за лопатками CA) при q; = 0,237, е. даже несколько левее режима ц1аях (рис. 3.32, а). Наблюдае-прн скошенных лопатках увеличение потребляемой мощности фи всей рабочей части характеристики вызвано тем, что при образовании скоса за счет удаления части лопатки со стороны нижней,
125
вогнутой поверхности, кривизна профилей в зоне скоса возрастает Давление возрастает за счет этого н за счет увеличения КПД. Аналн гнчпое влияние скоса лопаток наблюдается и у вентилятора с с,г-. вершенно другими геометрическими параметрами и очень мальїміі коэффициентами давления и расхода (рис. 3.33). |
На рис. 3.34 приведена еще одна схема оформления периферии: ного конца лопаток (авторское свидетельство .\ь 319757, БИ .М> 3.1. 1У71 г.): часть лопатки на конце, равная примерно 11 % ее длин и, была заменена тонким листом, выгнутым но средней липни профнлч Из опыта известно, что влияние зазора практически пе зависит <>г относительной толщины профиля. Характер нети к н и поля (су рнс. 3.34) свидетельствуют, что происходят тс же явления, что \Л при скосе лопаток. Последнее оформление концевой части лопатой! имеет важное практическое значение: можно принять существен» больший зазор, чем обычно, а концевую часть лопаток выполнить или пз материала, при котором задевание за корпус не опасно, н.'ііі наращивать лопатки в соответствии с диаметром корпуса. При эти требования к точности выдерживания диаметров колеса и корпус снижаются.
0,0!2
0,00в
Ці Ip
Рас. 3.33. Или я и не скоса (заштрихован^ лопатки у вентилятора с малыми эп: чеииямп чр н fp и большнхі удлинением h = 4,25. Схема К, v — 0,35; гк -"¦ = 0,8 %; Yk-= 2,84; —о— при скосе
126
I'iic. 3.34. Влияние резкого утонения нсрпфернііиоіі члені лопаток колеса ня іірактернсгику (я) к поля скоростей (при <р г= 0,237) и давлении (б). Схема К + СЛ, V = 0,(5; —•— при утонении
На лопатках осевого вентилятора иногда предлагается устанавливать дополнительные лопатки, придающие радиальное, направление потоку. Рекомендуется в вентиляторах типа автомобильных 1тч более равномерной раздачи потока (см. патент США Л1> 4.189.281).
Другим фактором, который может существенно повлиять на прукгуру потока и характеристику, является зазор между лопатками и втулкой. Такой зазор всегда имеется, когда вентилятор регулируется поворотом лопаток, когда лопатки съемные. Влияние такого зазора на характеристику исследовалось П. Я. Юдиным. I¦M-1I сделан вывод, то им можно пренебречь. Однако отмечалось, чго в случае значительного уменьшении хорды лопатки уменьшение давления и КПД могут быть заметнее.
Были проведены исследования влияния зазора у в гулки вентилятора с высокими коэффициентом давления и перепадом статических давлении в рабочем колесе. На рис. 3.35 приведены характеристики и поля скоростей и давлений за колесом. Зазор приводит и резкому уменьшению расхода и прпнтулочнон области, что свя-іішо со значительным увеличением потерь давлення. В связи с тор-
127
о,гл е,м ow f я)
Рис. 3.35. Влияние радиального зазора у втулки колеса на характеристику (а) н поля скоростей и давлении (б) у вентилятора с высокими значениями ф н psK => ркі|)т. Схема BHA H-K+ CA; v = 0,6; пх = —0.5 (p« = 1);
зазор между лопатками к втулкой sm.x = 1.5 %; 2 — без зазора между лопатками и втулкой; 3 —без зазора у втулки. Галтель на выпухчой стороне лопаток у втулкн
*л>кснисм потока в пограничном слое на втулке нарушается равпо-ыхне между градиентом статических давлении в канале, действующим между верхней поверхностью данной лопатки и нижней поверхностью еоседнеіі, и центробежными силами, связанными с поворотом
І'іі.нока; в прпвтулочпом слое возникает вторичное течение в наирав-(jMiiii! от нижней поверхности одной лопатки к верхней поверхности Ьседиен (см. рис. 3.35). Однако в зазоре между лопатками п втулкой рбд действием разности давлений между нижней и верхней поверх-(Остяки данной лопатки происходит перетекание потока в направ-
І'сіііііі с ее нижней поверхности к верхней. При этом со стороны (:рхией поверхности лопатки у втулки два отмеченных течения нижутся навстречу друг другу, что не может не вызывать сильного пнхреобразовання и отрыва потока. Go стороны нижней поверхности лопатки у втулки под дейст-
IHiCM отмеченных течении, наобо-
IC 3.36. В.шялае радиального Зазор л у іпулкн колеса с очень милым зна-imom »|>:
txcr.1.1 К; V = 0.35; г„ = 4; Я = 3.1; Hn г -« 0.75: 0,. 12е: T = Q.2G6; 24' =- 20°. С зазором у втулка, sv - I %: S — без вазор»; б — схема К; v = 0.22; Л = 2,А; ilt = Ч: in г = 0,22: 0,. «» -10°, т =¦ 1,87, 2T = 30°. / — итулкп — иисьыпгрпнник. без зазора; нплнчлрнцосклн нтулка, без зпаорл: 2' —с лпзором ¦s^^u 2,0 %
5 Брусилонский Tl. U. '29
імяться. Устранение зазора между лопатками и втулкой прпво1 г к уменьшению потерь давления и выравниванию ноля осевых сі" росте»!. Влияние этого зазора на характеристику достаточно велики (см. рис. 3.35). Аналогичное влияние зазора у втулки имеется п у вентилятора с очень низким коэффициентом давления (рис. 3.36, а), При значениях s до 1,5 % уменьшение КПД может достигать 3 %, Следует отметить, что зазор у втулки, приводя к уменьшению КПД її давлення практически во всей рабочей области характеристики, одновременно приводит к заметному сдвигу режима разрыва характеристики в область меньшей производительности.
