Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
Рис. 3.22. Монтажные положения осевых струйных вентиляторов ВС
Рис. 3.23. Осевые вентиляторы с электродвигателями с внешним ротором с квадратным
и круглым присоединительными фланцами производства концерна
«Rosenberg Ventilatoren GmbH» (Германия)
Осевые вентиляторы имеют большой КПД. В конструктивном испол-
нении они значительно проще радиальных. Размеры такого вентилятора
в радиальном направлении невелики и металлоемкость существенно
меньше
3.4.2. Основы теории осевых вентиляторов
Течение воздуха в осевых и радиальных вентиляторах отличается
столь значительно, что до сих пор отсутствует единая теория этих ма
шин. Кроме уравнения Эйлера расчет осевых вентиляторов основыва-
Генеральный спонсор – |
87 |
Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
Рис. 3.24. Области производительности и полных давлений осевых вентиляторов
ется на использовании теории и опытных данных по продувкам плоских
решеток
Получаются плоские решетки следующим образом. Лопасти осево-
го вентилятора рассекаются цилиндрическими поверхностями, радиусы
которых равны 
и r + . Выделенные части рабочих и спрямляющих (направляющих) лопастей образуют элементарную ступень. Если отно-
шение r / 
достаточно мало по сравнению с единицей, то изменением параметров потока по высоте лопастей в пределах элементарной сту-
пени можно пренебречь. Плоские решетки образуются путем развертки
цилиндрического сечения лопастей на плоскость (рис. 3.25).
Крыловой профиль, рассматриваемый в плоской решетке, характеризуется затупленной передней частью и заостренной задней кромкой.
Средняя линия профиля – это геометрическое место центров вписанных
в профиль окружностей. Хордой профиля называется отрезок, соединяющий две самые удаленные точки осевой дуги профиля.
Прежде всего рассмотрим геометрические параметры единичного крылового профиля и решетки профилей.
Основные величины, характеризующие геометрию решетки:
b– длина хорды сечения лопасти
B– ширина решетки – размер, параллельный оси вращения;
|
и 2 |
– лопастные углы на входе и выходе – углы между каса |
88 |
|
Генеральный спонсор – |
Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
а)
Рис. 3.25. Схема четырехлопастного осевого вентилятора (а) и решетка лопастей
развернутая на плоскость (б)
Генеральный спонсор – |
89 |
Учебная библиотека АВОК Северо-Запад
тельными к средней линии профиля соответственно в передней и задней точках профиля и фронтом решетки;
– угол установки лопасти – угол между хордой лопасти и
осью решетки
t– шаг лопастей, равный расстоянию между сходственными точками сечений лопасти, измеренному в направле-
нии движения решетки
– густота решетки
– относительный шаг решетки;
– относительная толщина профиля – отношение максимальной толщины профиля к длине хорды b
Проф.Н.Е.Жуковскийпредположил,чтокартинатеченияжидкостив элементарной ступени и соответствующих плоских решетках отличается
незначительно. Эта гипотеза, подтвержденная впоследствии опытными
данными и теорией, легла в основу расчета осевых вентиляторов. Теорема Жуковского о подъемной силе профиля устанавливает за-
висимость между силой, действующей на профиль, и циркуляцией скорости вокруг профиля.
Изолированная лопасть не изменяет параметров потока: относительная скорость перед лопастью и за нею одинакова. Решетка лопастей изменяет величину и направление относительной скорости (
).
Для решетки лопастей при длине лопасти l
= 1, движущейся в неограниченном пространстве, теорема Н.Е. Жуковского записывается в
виде
где P
– подъемная сила для лопасти решетки
– среднегеометрический вектор скорости (вектор
делит расстояние между концами векторов и 2 попалам);
– циркуляция скорости по контуру, охватывающему лопасть
Эта теорема показывает, что равнодействующая всех сил, действу-
ющих на лопатку решетки со стороны потенциального потока несжима
емой жидкости, равна произведению плотности газа, среднегеометрической скорости и циркуляции скорости вокруг профиля. Направление
90 Генеральный спонсор –
