Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Следует также .пмеп. в «иду, что определите полных .'пилений н КПД «исн-4іляТ(ірісілм» способом при іммеїіеінш числа Re имеет еще некоторую услоиностъ. 1?) связано с тем, что при изменении числа Re профиль скорогтеіі зп иентиллтором Дожег изменяться, а его динамическое танлвнне определяется незаннсимо от этого Йбстонтельстиа по ерздиерасходноіі скорости.
ВЛИЯНИЕ ЧИСЛА Rc НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯТОРОВ. РАЗЛИЧНЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СХЕМ
В связи с воиросоя влияния типа аэродинамической схемы могут представить особый интерес результаты испытании вентилятора схемы К без аппаратов ф« А в табл. 5.1), в достаточно широком
185
Є $05 0,1 0,15 O1Z (f O1SS BJ 0,15 0.1 if 0,05 OJ 0,15 ЦЬ if a) 6) 6)
Рис. 5.4. Лзрсшінпмнческіїс характеристики модели .М» J {см. гайл. 5.1):
л. об/мпп 101) гт son 11)(IU її (H) 11)20 1220
jji по пор. I 2 з і 5 1} 7
/і. об.'шш 11.20 1830 2000 22(10 3301)
}(\ lid ho)i. 8 ч IO Il „ I » Ii
диапазоне чисел Re = 0,4-105 ... 2,3-10"', проведенных пя один и том же стенде —камере всасывании (ем. рнс. 1.2) вентиляторной лаборатории ЦАГИ 122]. Эти испытании были выполнены с помощью трех балансирних станков различной мощности: БС —0,5 кВт в диапазоне п =400... 1200 об/мин, БС — 1 кВт—в диапазоне л = 1020 ... 1820 об/мнн и BC — 2,2 кВт—при « = 1800 ... ... 2300 об/мин.
Симметричная часть профиля соответствует рнс. 2.2 п близка к профилю С-4. Средняя линия —дуга окружности. Общин вид схемы вентилятора показан па рис. 5.4, іде приведены его безразмерные характеристики при всех упомянутых выше значениях частоты вращения п.
Особенности изменения характеристики при Re = var можно увидеть, рассмотрев рис. 5.4. Изменение ее основных параметров представлено на рис. 5.5. При п > 1000 об/мин (Re > 10'*') режим qj* — 0.16, соответствующий, максимальному полному КПД, стабилизировался. Число Re = определялось для этого режима <| = 0,16, причем Ui1=IBi1-H, где U)1 ^ (ф^ If2)1'" <р0—коэффе
!«О
ннент среднсрасходнон скорости; г = 0,75 — средний радиус, a b — хорды на этом радиусе.
Внд-чо (см. рнс. 5.4 к 5.5), что результаты испытаний различными баланенрнымн станками хорошо согласуются между собой в лнапа-;юне. чисел Re = (0,4 ... 2,3)- Юг' по всем основным параметрам: изменению полного КПД ц* нрн ф* =0,16 н коэффициента потребляемой мощности т. е. коэффициента теоретического давления \[\ = л.'/(f>*, а также максимального статического КПД iu*. Причем вказалось, что максимальная величина ч\1 достиі'астся при всех числах Re на одном н том же режиме гр; =? 0,085.
Результаты но ц* (Re), (Re), гр (Re) качественно хорошо согласуются с известными (см., например, [171). Однако, как видно, ил зависимости п.* (Re), в также \|* (Re), для модели Л% 4( состоящей In одного колеса без аппаратов, Re,a = (1,4 ... 1,5)-103. Более резкое уменьшение КПД у этого вентилятора начинается при большем шаченин числа Re, чем такие изменение коэффициента теоретического давлення. Уменьшение теоретического давления, потребляемой мощности с уменьшением числе Re объясняется, главным образом, увеличением толщины погряннчного слоя, особенно со стороны верх-in й, выпуклой поверхности лопатки. Это приводит к увеличению утла отставания потока и уменьшению его скорости закручивания <1 лопатками.
Обращает Па себя внимание значительно меньшее изменение максимального статического КПД »Is^Jj». ,1Са» полного КПД, и даже, чем величины іК/фт,, (см. рнс. 5.5).
Изменение отношения (I — ),,-)/(1 — і]*) - / (Re/Re,,) для вентилятора Л1> 4 приведено па рнс. 5.3. Видно, что до Re/Re.v^ 0,7 сохраняется закон п = —0,2. Затем, проходя различные промежуточные законы изменения, зависимость приближается к закону а = —0,5 нрн ReZRe0 <ы 0,27, т. е. при Re*« ~- 0,4-10". Последнее согласуется с данными работы 141 I. Иа-Iiомним, что в [411 исследовалась [ступень с Pn = 0,5, г. е. с ' 'Днпаковымм треугольниками скоростей н практически одинаковой геометрией у дпффузорпых решеток колеса и установленного за ним направляющего аппарата (см. .Ks3 в табл. 5.1). Sho обстоятельство должно сблизить закономерности изменения КПД у вентиляторов
L
Рис. 5.5. Зависимости осноппых ил-рйметрон аэродинамической характеристики модели JW 4 (см. табл. 5.1) от числа Re, полученные но результатам пенм'ганнн с прими ба.чшн'нрными станками (ВС): ВС—0,5 кВт (а — а'. О) БС — I кВт (б — б', X) и ВС — 2.2 кВт (л — в'. Д)
ІЙ7
JVb 3 и 4, несмотря ну совершенно разные нх аэродинамические схемы и геометрические параметры, что и наблюдается: как отмечаете и в 14J I при Re < 0,45- IU"1 справедлив закон п — —0,5. Однако, кап видно из рис. 5.3, а, переход от п — —0,2 к п = —0,5 происходи! плавно, a ire скачкообразно, как это утверждается в І41 |. В (411 имеет место значительный разброс (см. рис. 5.1, о) экспериментальных точек, соответствующих зависимости (1 —tj*) = /(Re).
В (41 I отмечается, что до Re ^ 0,45-105 (см. рис. 5.1, б) практически не наблюдается изменения коэффициента потребляемой мощности, а при Rc < 0,45-10"' происходит даже его увеличение. Последнему обстоятельству, однако, не придается значения: оно обьяс> пяется малой точностью измерений мощности в этом диапазоне чисел Re.
