Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
При Vca — 1.46 (рк — ,0,67) п тех же значеннях х !уменьшение КПД ijv достигает уже примерно 10 н 5 %.
2 '
Л Ч 1 V
V
ч —
0.2
0,2 а)
OA ip
Viic. 3.•1S. Влияние цегермстнч-UOCiи ступни, втулок лопаточных ІЗЄКЦ01І мш галл торя на его хярактернстпку:
— плиянис двух отверстии О 28 UM ступице ііту.-ікіі рабочего колесі D = 'J3a y.u. Іссмп ПИЛ -*г К, V = 0.G, psK/t\'rxz I: / —
.1 ПГПОрСТНП, 5—C OTSCPCTHIIMII.
іілниішс осевого звзора X = xfti nie-аду пгулкпмн колес» її апппратл ції харик-i рисгкїсу, изменение (ІІІКСПМ.ІЛЬІЮГО КПД I)1 її я.іі;сііянльпого дап.!сним ірк при ступице пшшрята с гсрмстичиоЛ дікі^рвгмоП (г. д.) \1} и без диафрагмы (С. д.) (//). Схсып К + J- СЛ. V ~ 0.в.
л' = 1.6 %: 3 - г.
* 1 •
: Г|,- = 4,•¦V^0:
- д/ч". д; г = u.j %; / - г. л.: г - 6. а; л — б. л
ИЗ
Необходимо отметить, чго даже при герметичной ступице аппарата I увеличение зазора Jc (кривые /) приводит к известному умонмиешн<> максимальных КПД и давления и поэтому осевой зазор Сезон (к пости должен назначаться минимальным. Это вызывается местным отрывом потока у втулки аппарата на входе из-за осевого зазора, в который частично заходит ирннтулочпая часть потока.
В области характеристики, где полное давление вентилятор, ij> = ifj, т. е. где i|)s — 0, влияние герметичности ступицы енря.у ЛЯЮІЦСГО аппарата резко ослабляется или совсем исчезает.
3.4. ВРАЩАЮЩИЙСЯ СРЫВ И ПОМ ПАЖ. РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ
3.4.1. Общие сведения
При некоторых условиях характеристика осевого вентилятора прс терпевает разрыв нлн на ней образуется впадина, чем вся харак теристика .'делится на левую, нерабочую, и правую, рабочую, ветви Работа па левой ветви недопустим з не только потому, что ей соответствуют очень низкие зпачешы КПД, но и потому что при stov вентилятор работает неустойчиво, наблюдаются значительные пулі» сацип давления, вибрации, которые могут привести даже к разру шеншо вентилятора.
Эти резкие искажения характеристики связаны с нарушением нормального течения в вентиляторе. При уменьшении производи тельности увеличивается угол атаки. Ирм некотором критическое значении угла атаки происходит (обычно на периферии) отрыв ноток > на лопатках. Однако пз-за того, что всегда имеется известная аспм метрня лопаточного венца п потока, отрыв потока [не возникав * одновременно на всех лопатках, а только на группе (группах) лола ток. Это приводит к резкому нарушению течения как в осевом, тан н в радиальном направлениях и дальнейшему неравномерном*' развитию отрывного течения. Это схематично представлено т рис. 3.49, а. При срыве потока на некоторой лопатке (лопатках) угол атаки лопатки Л, расположенной слева, возрастает, а лопатки Б. расположенной справа, уменьшается. Результатом этого является перемещение срывноп зоны по фронту решетки в направлении проек цни a'iu относительной скорости набегающего потока W1. Образуете,, вращающийся срыв. В абсолютном движении скорость вршцешп. срывнон зоны может составлять 20 ... 70 % скорости вращения колеса. Возникают высокочастотные (порядка 50 ... 100 Гц) пуль сашіїі давления. В зависимости от геометрических параметров л аэродинамической схемы вентилятора, режима работы на левой ветви характеристики может образовываться одна или несколько устойчиво существующих срывных зон, различным образом расположенных подлине лопаток. В области, охваченной срывной зоноіі, давление резко уменьшается; из-за повышенного давления за коле сом может возникнуть обратный ток, причем такой поток закручп вается в сторону вращения колеса со скоростью, сопоставимой
144
Vm\ 3AQ- Схема образования срывиой зоны («) л схема течения в рабочем liniere при вращающемся срипе. (б):
I аояп «братних токов; // — пер ехидн а я зона: /// — аоил основного потока; t)L, — ие-III'..!лезши распространения срминоЛ зоны
г ого окружной скоростью. Происходит взаимодействие обратного іі.ка с основным потоком, зона срыва увеличивается в направлении ;пнпы лопатки до установления некоторого равновесного состояния (см. рнс. 3.-19, б).
Вопросам возникновения вращающегося срыва и его особенностям посвящено большое число публикаций. Из отечественных отменим работы В. Н. Ершова н Л. Е. Одьштейна. Большой обзор с обширной библиографией но этому вопросу выполнен Е. М. Грей-иером (Теоретические основы инженерных расчетов, 15JoO1 т. J02, ,№'2, с. 72—г.. 97). В [31 J предложено условие возникновения вращающегося срыва в виде следующего выражения:
гісіцр,- clg р, '
іДс/V ~ Uh- Pi)l(pu>V2) — относительный перепад статических давлений в рабочем колесе. По-видимому, его следует определять иа іііісіннсм радиусе ґ= 1. Вращающийся срыв не возникает, пока производная apsr!d ctg р", > 0, т. е. пока уменьшение угла входа потока в решетку данного колеса или, что то же самое, уменьшение производительности, не приводит к уменьшению величины [>кг. Отмечается, что во многих опытах возникновение вращающегося і рыва соответствовало точке максимального коэффициента статического давления на характеристике.
Вентилятор и сетьиредставляют собой аэроакустическую систему, її которой при определенных условиях могут возникнуть низкочастотны? колебания с большой амплитудой. Работа вентилятора пдновится неустойчивой с резкими колебаниями давлення н пронз-індательпостл. Эти явления называются иомпажом. II при пом-иаже вибрации могут привести к разрушению вентилятора.
