Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные сведения. Вентилятором называется лопастная гидромашина, в которой механическая энергия вращающегося рабочего колеса преобразуется в энергию движущегося газа (воздуха)





 

Вентилятором называется лопастная гидромашина, в которой механическая энергия вращающегося рабочего колеса преобразуется в энергию движущегося газа (воздуха) в результате динамического взаимодействия лопаток рабочего колеса с обтекающим их газом (воздухом).

Предназначены вентиляторы для перемещения и нагнетания газообразных сред (по воздуховодам и без них) из одного объема в другой.

Центробежные вентиляторы широко применяются практически во всех отраслях народного хозяйства. Например, они используются для проветривания (вентиляции) производственных, общественных и жилых помещений, создания определенных условий во многих технологических установках химической и других отраслей промышленности, обеспечения комфортабельных условий на транспорте, создания микроклимата в различных радиоэлектронных приборах и электронно-вычислительных машинах. Диаметры рабочих колес вентиляторов изменяются от нескольких десятков миллиметров до 4-5 метров, а потребляемая ими мощность от нескольких ватт до нескольких тысяч киловатт.

Работа вентилятора характеризуется следующими аэродинамическими параметрами: подачей Q; полным р, статическим р ст и динамическим р дин давлением; потребляемой мощностью N; полным h и статическим hст коэффициентом полезного действия (КПД).

Подача вентилятора определяется по формуле:

, (9.1)

где Qизм – объемный расход в выходном патрубке, измеренный расходомером, м3/с;

rизм – плотность среды в расходомере, кг/м3;

r 1 – плотность среды на входе в вентилятор, кг/м3.

Полное давление равно разности давлений потока на входе в вентилятор и выходе из него, т.е.

. (9.2)

Динамическое давление определяется по формуле

(9.3)

где x – коэффициент, учитывающий сжимаемость среды;

рдин – динамическое давление, рассчитанное по средней скорости потока на выходе из вентилятора, Па;

r 2, g2 – плотность и удельный вес среды на выходе из вентилятора, кг/м3 и Н/м3 соответственно.

Коэффициент, учитывающий сжимаемость среды, равен:

, (9, 4)

где k – показатель адиабаты (для воздуха k = 1.4).

Если рст < 0, 02× р 1 и vср 2 < 50 м/с, то можно считать x = 1.

Статическое давление равно разности полного и динамического давления, т.е.

. (9.5)

Полезной мощностью называется энергия, передаваемая рабочим колесом вентилятора всему потоку газа (воздуха) в единицу времени. Если предполагать процесс сжатия происходящим без притока тепла при постоянной энтропии во всей среде, то полезная мощность

. (9.6)

Если динамическое давление вентилятора не используется, то полезная мощность

, (9.7)

где

. (9.8)

Если р 2 1 < 1, 3, то Nп = р · Q· b,

где – коэффициент сжимаемости перемещаемой среды.

Если р 2 1 < 1, 3, тогда b = b ст, р = рст и

(9.9)

Потребная мощность N вентилятора – мощность на валу электродвигателя, т.е. мощность на валу рабочего колеса вентилятора без учета потерь в подшипниках, приводе и др.

Полный и статический КПД вентилятора равны:

(9.10)

Совокупность зависимостей полного и статического давлений, потребляемой мощности, полного и статического КПД вентилятора от его подачи при фиксированной частоте вращения рабочего колеса и постоянной плотности газообразной среды называется индивидуальной аэродинамической характеристикой вентилятора. К примеру, такая характеристика приведена на рисунке 9.1. Характеристику вентилятора определяют, как правило, в результате его аэродинамических испытаний.

Сочетание полного и статического давлений, пот-ребляемой мощности, полного и статического КПД, соответствующих на данной характеристике вполне определенной подаче, называется режимом работы вентилятора. Режимы работы, соответствующие наибольшим значениям полного КПД, для которых справедливо соотношение h ³ 0, 9 hmax, называются номинальными.

На рисунке 9.1 номинальным режимам соответствует утолщенный участок кривой полного КПД.

Обычно вентиляторы работают на сеть. Сетью называется система воздуховодов различной протяженности, в которой работает вентилятор. Сеть образуют прямые участки воздуховодов с постоянным по площади и форме поперечным сечением, всевозможные фасонные элементы (тройники, диффузоры, конфузоры, поворотные колена, дроссельные и регулирующие устройства, задвижки, заслонки, решетки). В отдельных случаях элементами сети могут быть такие агрегаты, как фильтр, калорифер, циклон и др.

Режим работы данного вентилятора, установленного в данной сети, называется рабочим. Для определения рабочего режима находят так называемую рабочую точку. Рабочая точка – точка пересечения кривой полного давления вентилятора (рисунок 9.2) с характеристикой сети, на которую он работает.

Характеристика сети – зависимость суммарных потерь давления D р во всех элементах сети от расхода газа (воздуха) в ней. Следовательно, газ (воздух) будет перемещаться по воздуховодам данной сети с заданным расходом лишь в том случае, когда полное давление вентилятора равно суммарным потерям давления.

Суммарные потери давления в неразветвленной сети подсчитываются по формуле

, (9.11)

где D рi – потери давления в отдельных элементах сети, Па;

k – коэффициент сопротивления сети.

Величина k зависит от конфигурации сети и параметров перемещаемого газа (воздуха). Потери давления в отдельных сопротивлениях определяют по формуле

(9.12)

где x i – коэффициент сопротивления элемента;

r– плотность среды, кг/м3;

S – площадь характерного сечения элемента, м2;

Q – расход среды, кг/м3;

n – показатель степени;

υ i – средняя скорость потока в характерном сечении элемента, м/с.

Величина x i определяется по справочнику в зависимости от вида, размеров и конструктивных особенностей элемента сети и от числа Рейнольдса.

При развитом турбулентном режиме среды n = 2.

Для ламинарного режима n = 1.

При неразвитом (переходном) турбулентном режиме 1 < n < 2.

Характеристику сети можно построить как расчетным путем, используя формулы (9.11) и (9.12), так и экспериментально, измерив перепады (потери) полных давлений во всасывающем и нагнетательном (напорном) воздуховодах для нескольких рабочих режимов вентилятора.







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 675. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

ТЕОРИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ЛИЧНОСТИ В современной психологической литературе встречаются различные термины, касающиеся феноменов защиты...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ОМС 001. Основными путями развития поликлинической помощи взрослому населению в новых экономических условиях являются все...

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ МОРФЕМНОГО СОСТАВА СЛОВА В НАЧАЛЬНЫХ КЛАССАХ В практике речевого общения широко известен следующий факт: как взрослые...

СИНТАКСИЧЕСКАЯ РАБОТА В СИСТЕМЕ РАЗВИТИЯ РЕЧИ УЧАЩИХСЯ В языке различаются уровни — уровень слова (лексический), уровень словосочетания и предложения (синтаксический) и уровень Словосочетание в этом смысле может рассматриваться как переходное звено от лексического уровня к синтаксическому...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия