Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. Б. 10. Влияние числа Re па характеристики двухступенчатого вентиля юра тина ОВ-42 с лнесоиммя лопатками рабочих колес н спрямляющего шш.трата. Схема ВИЛ 4- К "I-
K-I- CA. O1.
40°,
МЛ
= 0,Г>, D = 700 мм. н CA — профильные:
1 — л = 700 об/мші; 2 — п — 1000 об/мип;
I,:
Лопатки
V — BHA
3 — л
1200 об'хнп
ЮЗ
5.3. ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ПРОФИЛЯ
Влияние формы профиля частично было уже рассмотрено. Рассмотрим сопоставление влияния числа Re на характеристику двух вентиляторов, отличающихся только формой профилей лопаток рабочего колеса: у одного — обычные профили с относительной толщиной с — 10 ... 15 %, у другого профилем служит дуга окружности -средняя линия телесных профилей. В остальном параметры решеток профилей у обоих вентиляторов одни и те же (табл. 5.3).
Диаметр вентиляторов D = 175 мм, v = 0,35, z,: = б, схема — К. Листовые лопатки выполнены из стали толщиной б = 1 мм. M оси к закруглен радиусом г — 6/2. Профили были вычерчены в масштабе 3:1. затем фотографированием получены в натуральном размере. По стальному стапелю с шаблонами изготовлялись лопатки из алюминиевого сплава. Максимальное отклонение толщины профиля Oi заданной величины не превышало 0,05 мм. Радиальный вазор ысжд\ лопатками и корпусом составлял 0,3 ... 0,4 мм, что в среднем составляло 0,7 % длины лопапен.
Привод вентиляторов осуществлялся от мотор-весов мощностью 500 Вт. Частота вращения изменялась в пределах 2200 ... 4000 об/мин, что соответствовало числу Re =*= bwy/v = (0,43—0,8)-10л. ITa рнс. 5.11 приведены характеристики вентиляторов. Делать вывод о количественном влиянии числа Re, особенно на мощность и КПД в рассматриваемом случае затруднительно. Это объясняется тем, что потребляемая вентиляторами мощность находилась в диапазоне 10 ... 80 Вт, т. е. была очень малой по сравнению с мощностью мотор-весов — привода. Недостаточно точно выполнялось также измерение частоты вращения. Однако характеристики обоих вентиляторов снимались в совершенно одинаковых условиях.
Методика измерений давления и производительности была обычной: статическое давление определялось по разрежению н камере относительно большого объема, динамическое — по средиерасходной скорости в выходном сечении вентилятора, полное — но сумые этих давлений; производительность—по мерному коллектору камеры всасывания.
Заметим, что не следует непосредственно сравнивать характеристики с профильными и листовыми лопатками, гак как погрешность
T а (і л и ц а 5.3
г ІЇ fr f T с. %
1.0 0,37 26° 30' 0.0276 0,353 10
0.95 0,383 2Sn 00' 0,0276 0.386 10,3
0,85 0.411 31° 00' 0,0280 0,4(52 11.1
0,75 0.437 35° 40' 0,0205 0.558 11,9
0,05 0.405 41° 00' 0.0337 0.684 I2.G
0.55 0,493 48° 30' 0.0412 0,857 13.4
0.45 0.518 58° 00' 0,054 1.1 14.2
0.35 0.547 71° 00' 0.0785 1.49 15
104
Рис. 5.11. Характеристики пентиляторои с лпстонілмії (пі и профильными (б) лопатками. Сх«:а К, v*= 0.35, г[; = ?, 0,, = 35° <10' на і = 0,75: D — 175 мм
Th л лосатки Профильная Л нстоїші
At кінніоП 1 S 3 Л 5 J 2 I 3 ¦1
Re-10— 0.42В J 0,40 0.67 J 0.795 0.49 I 0.685 I 0.С7 0.79.1
195
в нх изготовлении била разной (листовые — выколачивались т> болванке). Кроме того, при одинаковой геометрии лопаток (кроме <¦) теоретическое давление, потребляемая мощность больше при листовых лопатках — вывод, который следует из теоретических харак рнстик плоских решеток.
Отмстим основные особенности влияния числа Rc на оба ъ* > тнлятора. Изменение числа Re в практически одинаковых предел... (см. табл. к рис. 5.11) совершенно по разному влияет на нх характе-рнстикн: I) потребляемая мощность, развиваемое давление, КПД заметнее изменяются при профильных лопатках; 2) при профильны \ лопатках явно выражен разрыв характеристики при переходе к левой, нерабочей, ее части, при листовых лопатках этот переход плавный. Очевидно, что это связано с. турбулнзпрующнм действием входной кромки топких листовых лопаток.
Отметим, '!то вентиляторы с листовыми лопатками с геометриче скісні параметрами, близкими к рассматриваемым, но имеющих D :э= 600 мм, при Rc > 1,5•1O5 (см., например, Ul) имеют обычный разрыв характеристики. Вентилятор с меридиональным ускорением потока D --= 450 мм с v„ 0,5, ф = 0,66 и rp = 0,3, выполненный по схеме К. -т СА, с листовыми лопатками был испытан на нагнетатель-пом стенде ирн и — 3000 об/мин (Re ^ 6 • 10Л) и 1500 об/мни. В последнем случае КПД уменьшился с \\ ^ 0,88 до i] 0,84, я четко зафиксированная зона неустойчивой работы при п = 3000 об/мнн в виде разрыва характеристики, исчезла, сменившись плавной «ямой». і Вентилятор, геометрические параметры которого приведены
в табл. 5.3, был выполнен диаметром D =_- 100 мм с шестью листовыми лопатками, причем толщина стали 6 = 0,5 мм, а носик был закруглен радиусом г — ft/2. Этот вентилятор испытывался по той же методике, что и предыдущие/) = 175 мм, но привод осуществлялся от специального балансирного стинка с номинальной мощностью N = 200 Вт в диапазоне частот вращения п =5000 ... 14 000 об/мин, что соог ветствовало числам Re =- Ьщ/v — (0,33 .,. 0,93)¦ 10\ Частота вря [цепия измерялась электронным цифровым частотомером типа 43-2Р с помощью датчика импульсов па валу привода.
