Характеристики вентиляторов

Для удобства подбора вентилятора-образца и суждения о достоинствах и недостатках работы используют характеристики вентилятора.

Характеристики могут быть количественными и качественными.

Количественные характеристики, в свою очередь, подразделяются на размерные и безразмерные. Количественные размерные характеристики представляют собой графики изменения напора, КПД и расхода мощности в зависимости от расхода воздуха. Размерные характеристики (их часто называют индивидуальными) строят для определенных чисел оборотов.

Количественные характеристики. На рис. 9 представлена размерная характеристика вентилятора комбайна. Имея размерные характеристики ряда вентиляторов, можно подобрать вентилятор, удовлетворяющий поставленным условиям в отношении расхода (производительности), полного h и статического h_cm давлений, КПД и потребной мощности. Так, вентилятор комбайна при п = 725 мин^-1 и при оптимальном режиме имеет Q = 1 м³/сек; h_cm = 23,0 мм вод. ст.; h = 23,9 мм вод. ст.;  = 0,50, а потребляемую мощность N = 0,49 кВт.

Рис. 9. Количественная характеристика вентилятора комбайна

Безразмерные характеристики (их часто называют еще типовыми характеристиками) строят либо по методу В.П. Горячкина или по методу ЦАГИ (Центрального аэрогидродинамического института).

По методу В.П. Горячкина по оси абсцисс откладывают безразмерный показатель режима вентилятора . Из формулы видно, что при отсутствии сопротивления (Q_max) k = 1, а при отсутствии течения воздуха (Q = 0) k= 0.

По оси ординат откладывают расход воздуха, полный и динамический напор, КПД и мощность, отнесенные к 1000 мин^-1 вентилятора, т.е.

; ;.

Рис. 10. Безразмерная характеристика вентилятора комбайна, построенная по методу В.П. Горячкина

По методу ЦАГИ по оси абсцисс откладывают безразмерную величину – коэффициент производительности,

по оси ординат: безразмерные величины, так называемые коэффициенты: полного напора , статического напора, потребной мощности, КПД по полному и статическому напору.

В этих уравнениях – плотность воздуха.

Рис. 11. Безразмерная характеристика вентилятора общепромышленного назначения, построенная по методу ЦАГИ

Универсальные характеристики

Качественные характеристики. Качество потока в выходном канале характеризуется эпюрой скоростей с", в выходном канале, или графиком изменения скорости по сечению, или, наконец, графиком изменения средних относительных скоростей воздуха по ширине и высоте потока.

Рис. 12. Качественные характеристики вентилятора комбайна

Регулирование вентиляторов. В сельскохозяйственных вентиляторах регулирование работы осуществляется:

1. изменением числа оборотов лопастного колеса;

2. изменением размеров входных окон;

3. созданием добавочного сопротивления воздушному потоку с помощью регулируемых клапанов.

Пример расчета основных параметров вентилятора методом подобия

Допустим, что требуется определить параметры вентилятора зерноуборочного комбайна с пропускной способностью q = 6 кг/с, для которого необходимо обеспечить расход воздуха Q = 2м³/с, напор h = 478 Па.

Если для вентилятора-образца принять параметры комбайна с пропускной способность q = 3 кг/с, характеристика которого приведена на рис.

Для этого вентилятора параметры равны Q_окт = 1 м³/с; h = 239 Па; d = 0,57 м; b = 1 м; n = 725 мин^-1; N = 0,49 кВт.

Требуется определить соответствующие значения параметров проектируемого вентилятора Q_x; h_x; d_x; b_x; n_x и N_x.

Если учесть, что у подобных вентиляторов все линейные размеры пропорциональны, то

,

то первое из соотношений (21) можно представить в виде

, откуда . (22)

Из второго соотношения (21) следует

, (23)

поскольку , так как.

Если соотношение (22) возвести в квадрат и приравнять к правой части уравнения (23), то можно получить

, (24)

или после сокращений

, откуда

м.

Зная d и d_x можно определить коэффициент геометрического подобия

и затем все размеры проектируемого вентилятора, в частности

м.

Число оборотов крылача можно найти по уравнению (22)

мин^-1 .

Потребляемая мощность по третьему соотношению (21) для серии подобных вентиляторов

кВт.

Литература

1. Б.Г. Турбин и др. Сельскохозяйственные машины. Л.: Машгиз. 1967.

2. Б.Г. Турбин. Вентиляторы сельскохозяйственных машин. Л.: Машиностроение. 1968.

3. Т.С. Соломахова. Центробежные вентиляторы, аэродинамические схемы и характеристики. М.: Машиностроение. 1980.

4. Н.П. Сычугов. Повышение эффективности функционирования семяочистительных машин путем совершенствования рабочих органов пневмосистем. Киров, Вятская ГСХА, 2006.