книги из ГПНТБ / Ушаков, Константин Андреевич. Аэродинамика осевых вентиляторов и элементы их конструкций

Таблица 8

Коэффициент потерь в диффузоре

где ф — коэффициент полноты удара.

Для диффузора с эквивалентным углом раскрытия <р8 = = 10-i- 15° и при большой нерарномерности поля скоростей при входе его приближенно можно принять равным 0,35 [65].

Коэффициент потерь на участке от выходного сечения диф-

сгрубыми и хорошо обтекаемыми опорами.

§3. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ВЕНТИЛЯТОРА С УЧЕТОМ ПОТЕРЬ

ВУСТАНОВКЕ

К. п. д. вентиляторной установки г;у очевидно зависит от к. п. д. собственно вентилятора и величины потерь давления в ее элементах Д/Д, выражаемых через коэффициент потерь С и ди­ намическое давление вентилятора /Д,

то нетрудно видеть, что для к. п. д. установки будет справедливо такое выражение:

<197-)

Из выражения (197) видно, что к. п. д. установки при данном коэффициенте потерь зависит от к. п. д. вентилятора ц и от коэффициента о — доли динамического давления вентилятора

в полном. Для одноступенчатых осевых вентиляторов на ре­ жимах максимального к. п. д. обычно величина о = 0,3 и более. Чем меньше коэффициент потерь С. тем меньшее значение имеет

величина о, и наоборот. При очень малых о, какие бывают, на­

пример, у центробежных вентиляторов (порядка 0,05—0,10), величина т]у наиболее близка к величине т]. В установках с очей, малым коэффициентом потерь С к. п. д. установки также весьма

близок к к. п. д. вентилятора. Так как величина са существенно влияет на потери в установке, то к. п. д. т)у должен зависеть от нее в большей степени, чем к. п. д. вентилятора.

Воспользовавшись выражением (142), для к. п. д. установки можно записать:

с учетом потерь в установке и для собственно вентилятора будут

одними и теми же.

Найдем выражение для определения оптимального коэффи­ циента осевой скорости вентиляторной установки сау. опт. Про­

личину сяу. опг можно находить из уравнения:

При этом сау-опт получается несколько больше, чем при

точном решении уравнения (199).

Однако [30] учет зависимости обратного аэродинамического

212

максимального к. и. д. вентиляторной установки по параметру

ному значению сяу. опт из уравнения (200), следует пользоваться

обретает возможность оценки уменьшения _к. п. д. ijy при

выборе са =# сяу. опт.

Поступая так же, как для собственно вентилятора, по­

лучим выражение для уменьшения к. п. д. Дцу:

бенно при jy- > 0,5.

В результате таких расчетов были получены кривые, пред­

ставленные на рис. 104. Для ряда значений уменьшения к. п. д.

стить Дт]у = 1 % ?

213

уменьшения к. п. д. Дт]у по формуле (202), как и по всем пре­

дыдущим, связана с отступлением от оптимальной кинематики потока. В случае расчета вентилятора для установки с поте­

рей части его динамического давления сау_ опт получается вели­ чиной малой, а это ведет к малым углам установки и боль­ шим значениям тСж. Так как в настоящее время мы еще не

личению угла установки и уменьшению величины тСж, облег­ чает выполнение вентилятора, а уменьшение к. п. д. из-за

отступления от оптимального значения сау, 0Пт в известной сте­ пени может быть компенсировано этим обстоятельством.

Для многоступенчатых вентиляторов обычных схем с уче­ том потерь в установке выражения для определения парамет­ ров могут быть получены аналогично.

К. п. д. установки

214

215

Рис. 107. График для определения абсолютного максимума к. п. д„ tay. опт_и максимального к. и. д. по параметру ^юпт при произвольных са в установках с вентиляторами схемы НА + К

Рис. 10& График для определения абсолютного максимума к. п.д., сау_ опт и максимального к. п. д. по параметру Пгопт при

произвольных са в установках с вентиляторами схемы НА+К + СА

216

Аналогичные выражения могут быть получены и для уста­ новки с вентилятором встречного вращения. Внешний вид их такой же.

Выражение (207) получено в предположении, что полное дав-

произвольных са в установках с вентиляторами схемы Ki + К2

ний его ступеней, а динамические давления их равны, что прак­

тически всегда и имеет место.

ляются не характеристиками вентиляторов, а дают расчет­ ное значение их к. п. д. при соответствующих расчетных значе­

ниях са, Нт и С- При построении графиков были приняты оп­ ределенные значения обратного аэродинамического качества вен­

цов, соответствующие к. п. д. вентиляторов, при зазоре s 1 %

длины лопатки и при Де > 106. Данные, которые были приняты

при построении графиков, приведены в табл. 9.

Для схемы НА + К + СА при «1 = —0,5, а также для схемы встречного вращения, форма кривых к. п. д. на рис. 108—109

практически не зависит от величины Яг.

217

Таблица 9

давление теряется и кривые дают величину статического к. п. д. при разных расчетных значениях са, в том числе и при его оп­ тимальных значениях.

Графиками можно пользоваться для приближенного выбора значений с аи определения к. п. д.

§4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПО ЗАДАННЫМ ВЕЛИЧИНАМ ДАВЛЕНИЯ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ. ПРИМЕР ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ С УЧЕТОМ ПОТЕРЬ В УСТАНОВКЕ

Как было видно из предыдущего, в общем случае расчет­ ные параметры /Ут, са, пх и п2 должны быть определены по заданным величинам Н, Q и С.

Во все выведенные выражения и графики входит величина

Нт Из них можно видеть, что малые изменения Нт незначи­ тельно сказываются на величинах определяемых параметров.

Еще в меньшей степени это сказывается на величине к. п. д.,

потому что малые изменения са, П\ и п2 в окрестностях их опти­ мальных значений, как это было установлено выше, практически

не ведут к изменению к. п. д.

Поэтому вполне допустимо определять искомые параметры через заданную величину И, вводя вместо Нт величину 1,157/, приближенно учитывая тем самым средние известные из прак­ тики значения к. п. д. для всех схем осевых вентиляторов. Для схемы, состоящей из одного рабочего колеса, можно принять

1,25/7, когда она выполняется, как обычно, на малые са.

218