2.2. Выбор конструкции и приближённый расчёт вентилятора

Эскиз поперечного разреза колеса центробежного вентилятора, а также его основные размеры и расположение относительно подшипникового щита показаны на рис. 20. На вен-тиляторах реверсивных двигателей расположение лопаток должно быть радиальным.

Наружный диаметр колеса вентилятора (обычно выбирают по возможности близким ко внутреннему диаметру подшипникового щита, с тем, чтобы нагретый воздух выталкивался через вентиляционную сетку, не возвращаясь в машину) –

(175)

Рис. 20

Внутренний диаметр колеса –

(176)

Осевая длина лопатки вентилятора –

(177)

Ориентировочное число лопаток (для снижения вентиляционного шума рекомендуется выбирать из ряда простых чисел: 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, …) –

(178)

Окружная скорость по наружному диаметру колеса вентилятора –

(179)

Окружная скорость по внутреннему диаметру –

(180)

С достаточной точностью можно полагать, что всё тепло, обусловленное потерями в машине, отводится воздушным потоком. Подогрев воздуха в машине с изоляцией класса В – ºС, теплоёмкость воздуха – с_в = 1100 Дж/м³·ºС.

Необходимое количество охлаждающего воздуха –

(181)

Аэродинамическое сопротивление воздухопровода машины (приближённо определяется по графикам на рис. 21) –

(182)

Необходимый рабочий напор вентилятора –

(183)

Рациональность выбранного в первом приближении вентилятора следует оценить по сочетанию характеристик вентилятора и воздухопровода в зависимости от объёма охлаж-дающего воздуха. Плотность воздуха – ; аэродинамический коэффициент полезного действия вентилятора при закрытых входных отверстиях воздухопровода, когда

, составляет .

Напор вентилятора при закрытых входных отверстиях воздухопровода –

(184)

Площадь окна для прохода воздуха на внешнем диаметре колеса вентилятора –

Рис. 21

(185)

Максимальная скорость воздуха, обеспечиваемая вентилятором (при работе непосред-ственно в атмосферу, когда ) –

(186)

Уравнение характеристики центробежного вентилятора с радиальными лопатками имеет следующий вид:

.

Задаваясь рядом значений в интервале 0 < V < , следует построить график .

Характеристика воздухопровода машины описывается уравнением . По этому уравнению, задаваясь рядом значений в интервале 0 < < , следует рассчи-тать график и совместить его с графиком , как показано на рис. 22. Точка пересечения этих характеристик соответствует номинальному режиму вентилятора. С точки зрения аэродинамики охлаждаемой системы, вентилятор выбран тем удачнее, чем ближе эта

Рис. 22

точка к середине расчётного интервала Некоторая возможность регулирования расчётной производительности вентилятора обеспечивается вариацией сочетания размеров и . Если по результатам тепловых расчётов производительность вентилятора оказалась недоста-точной, то следует уменьшить внутренний диаметр колеса вентилятора. Излишняя произ-водительность также нежелательна, поскольку приводит к неоправданному снижению коэффициента полезного действия машины. Совмещённые расчётные характеристики вен-тилятора и воздухопровода следует представить в расчётно-пояснительной записке как рис. 6 с соответствующим названием, а принятую конструкцию вентилятора отразить на чертеже.

Ориентировочное значение скорости охлаждающего воздуха по оси машины –

(187)