Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
к CA к. CA
7.5 (1 27 36 0.95 0.61 0 0.G5 :ую 42.2 2,G 87,5
«J IO .Yi 24 0.182 0.55 -0,5 1,0 320 34,5 3 86,3
9 9 31 0.77 0,54 -1-0.4 0,5 254 25.4 4.5 89
13 _. 4 _ 0,058 0,IC 0 0,97 700 54 1.45 77,5
.4.7 11 12 15 0,-Ю 0,345 0 0,83 700 121 3.2 86,6
5 10 1-І 21 1,05 0.S7 -0.15 0,74 700 210 0 88
!) 0 20 21 0,»2 0.45 —0,5 1.0 700 81 2.7 S2.5
О 0 И 20 0.97 0.45 -0.75 1.17 235 57,5 1.35 72,5
кокет быть записана и и таком виде:
, 1.558 г/ Dt W / ггг \0.2 і
Однако (5.5') справедлива для Re2 <s Ren.
(I о'),Ъ
«и? 0,7
(5.5')
fit
4 ,< э -
ч
: О -г -+?
Г"
0,J 0,4 0,5 OJ 0,91
J Ц 5 6 7 m-W-5"
»Sc J3c
7
Ir-
1
X
0,1 0,3 DH OfiO,6 0,1 0,S1
і Ч 5 6 7Re-Ws
Рис. 5.1. Зависимость по данным работа [411 максимального КПД ступени (а) и коэффициента потребляемой мощности (в) от числа Re
181
В (5.4) к (5.5) число JRe = I)W1Zv1 где b — хорда профиля лопатки рабочего колеса на среднем радиусе, a W1 — скорость входа потог в колесо в относительном движении на этом радиусе; v —¦ кипемат ческая вязкость газа.
Изменение КПД, описываемое формулой (5.1) и следующей" и нее формулой (5.5), связано не только с отношением Reu/Re, но с самой величиной Ren, причем при Re —Re-1 КПД л* =1)». зпачі ниє которого, как и Ren, может быть любым, однако величины Ri1 и T)* должны быть известны, что далеко пе всегда имеет место. Крої,' того, принята постоянная величина п — —0,2. Эго значит, что формулой (5.5') можно пользоваться, если КПД Пі 111Is соответствуй такому диапазону Re, при котором справедлив закон степени п j
—6,2.
Для определения КПД ij» при некотором Re2 но формуле (5.1) достаточно иметь значения КПД i|* при Re1, но, кроме того, необхь димо знать, какова величина показателя степени п. Определеин КПД по (5.4) не требует знания величины Rea и г)* однако таки и вполне могут быть значения Re, и rj', так что но своему физическом, смыслу и структуре формулы (5.4) и (5.5) не противоречат дру другу. Более того, проверенные в области, где я = —0,2, они даю как утверждается в 117], близкие результаты.
Как отмечалось, число Re определяется по геометрически параметрам н параметрам потока и диффузориом рабочем колесе в основном элементе вентилятора, где сосредоточена главная част потерь давления. Очевидно, что закономерность изменения потер), давления с изменением числа Re в диффузориом спрямляющем аппарате и в копфузорном направляющем будет разная, разными будут и сами числа Re у аппаратов и колеса при данном значении коэффициента производительности ф. Следонягельпо, влияние числа Rc на КПД должно зависеть от типа схемы вентилятора: К, К 4- CA1 BHA + К, BMA -|- К ¦+¦ CA1 от числа ступеней, от соотношении, например профильных, вторичных потерь давления и потерь, связанных с радиальным зазором. Ma каждый тип этих потерь, которые существуют, взаимодействуя друг с другом, и разделение которых условно, изменение числа Re влияет по-разному. К этому следует добавить, что течение в колесе, установленном за ВИА, и всегда в спрямляющем аппарате является нестационарным. Мсстационар имми будут її пограничный слой, потерн давления. Величина расче. иых параметров вентилятора фт, ф,„ v, H1, п2 н нх сочетание в глаь ном определяют геометрические параметры решеток профилен т, 0Г, {, которые также могут влиять ил закономерности влиянии числа Re.
Влияние перечисленных выше факторов, особенно в своей совокупности, на изменение характеристики осевой компрессорной турбс машины в связи с изменением числа Re еще изучено недосгаточш В частности, предлагается разделять влияние изменения числа Re, связанного с изменением размера вентилятора, и с изменением плотности газа, что, учитывая изложенное ранее, следует признать вполне обоснованным.
18-2
Wi Xc
ii
Многочисленные работы, кснернметальные л теоретические, посвященные нсследо-паншо влияния числа Re на характеристики плоских решеток профилей (в том числе, например, их различной формы и при различной шероховатости), представляют значительный ин-iepec н позволяют объяснить некоторые особенности изменения характеристик вентилятора, как о сделано, например, в 117), а не решают задачу определения влияния числа Re на характеристику различных вентиляторов.
Рис. 5.2. Влияние числа Re sua изменение KlVl "а расчетном режиме компрессора Xs I н компрессора Л'* ?:
—•--эксперимент;---расчет по формуле {5.¦I): - — расчет по формуло (5.G).
Uo данным работы [It]
1•Ia рис. 5.2 приведены взятые из работы [171 результаты определения изменения КПД па расчетном режиме одноступенчатых компрессоров JSe I и 2 диаметром D = 320 мм (основные параметры см. в табл. о. 1) в зависимости от числа Re, которое изменялось только ia счет переменной плотности при испытаниях в замкнутом контуре. Гам же приведено сопоставление с расчетом по формулам (5.4) •і (5.5). Как видно из рис. 5.2, при некотором числе Re 3-10г\ КПД практически не изменяется; расчеты но формулам (5.4) и (5.5) Ірччюсптельно близки, по отличаются друг от друга для компрессоров № 1 и 2 по-разному; результаты обоих расчетов в области Re < 2 -1С)5 отличаются от экспериментальных значений КПД компрес-роп № 1 и 2 также по-разному. В достаточно широком диапазоне изменения числа Re было испы-1IHiO несколько вентиляторов (JSIa 4—№ 8, см. табл. 5.1) на одном і том же стенде — камере с наддувом (см. схему стенда па рнс. 1.2) іСИТиляторпой лаборатории ЦАГИ. Все пены таи ни проводились но Юбочной методике, принятой в ЦАГИ и соответствующей ГОСТу 10921—74 «Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэро-шнпакнческих испытаний». Основные параметры этих вентиляторов па Среднем радиусе приведены в табл. 5.1.
