Кинематика потока в радиальном вентиляторе

1. Цель работы.................................................................................................. 3

2. Схема опытной установки........................................................................ 3

3. Кинематика потока в осевом вентиляторе............................................. 3

4. Порядок проведения опыта........................................................................ 5

5. Обработка опытных данных...................................................................... 5

6.Контрольные вопросы............................................................................... 10

Библиографический список........................................................................ 10

 

 

Методические указания

К лабораторной работе

Для студентов специальности ТГВ

Ухта 1999

 

УДК 621.634(0.75)

П99

 

Пятибрат В. П. Испытание радиального вентилятора: Методические указания. - Ухта: УГТУ, 1999, - 10 с, ил.

 

Методические указания предназначены для студентов специальностей: 290800 - "Теплогазоснабжение и вентиляция''.

 

В методических указаниях приведены схемы опытов и методика их проведения, основы теории, вопросы и задачи для контроля знаний студентов при защите лабораторной работы.

 

Содержание указаний соответствует рабочей учебной программе.

 

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой

РЭНГМ и ПГ от 17 июня 1999 г. пр. №. 19 и предложены для издания Советом специальности ТГВ от 28 июня 19.99 г. пр. №. 10.

 

Рецензент Уляшева В. М., доцент кафедры “Теплогозоснабжения и вентиляции”.

Редактор Нараевская С. В., ассистент кафедры РЭНГМ и ПГ.

 

В методических указаниях учтены замечания рецензента и редактора.

 

План 1999 г., позиция.

 

Подписано в печать.. 99 г, Компьютерный набор. Гарнитура Times.

Объем 10 с. Тираж 30 экз. Заказ №

 

© Ухтинский государственный технический университет, 1999

169400, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ.

169400, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Ла бораторная работа

Испытание радиального вентилятора

Цель работы

· Построение полной характеристики радиального вентилятора;

· определение области оптимальных режимов;

· построение треугольников скоростей;

· построение теоретической характеристики радиального вентилятора.

Схема опытной установки

О пытная установка состоит из рабочего колеса с лопатками 1 (Рис. 1), которые приводятся во вращение против часовой стрелки электродвигателем 2. Мощность, подводимая к электродвигателю, замеряется ваттметром 3. Рабочее колесо заключено в спиральный кожух 4. Воздух к колесу подводится коллектором 5. При проведении лабораторной работы на выходе из вентилятора ставятся сменные диафрагмы с диаметрами отверстия D 6. Полное давление после диафрагмы измеряется гидродинамической трубкой 7 и жидкостным микроманометром 8.

Кинематика потока в радиальном вентиляторе

Выведем основные зависимости для проточной части рабочего колеса радиального вентилятора. Выделим в проточной части два сечения. Индекс 1 относится к входному сечению индекс 2 ‑ выходному (рис. 2).

Энергия, передаваемая потоку рабочим колесом, определяется значениями относительных W, окружных U и абсолютных C скоростей при входе и выходе из межлопастного пространства.

Относительная скорость W -это скорость движения потока относительно вращающегося рабочего колеса. Вектор ее направлен по касательной к лопатке, т. е. вдоль линии тока.

Вектор окружной скорости U, направленный по касательной к данной точке окружности рабочего колеса радиусом r в сторону вращения рабочего колеса, вращающегося с угловой скоростью ω_o, равен:

U = ω_o r. (1)

Для окружных скоростей на входе и выходе из колеса выполняется условие U₁ < U₂.

Абсолютная скорость-это скорость движения потока относительно неподвижного корпуса нагнетателя. Абсолютная C скорость равна геометрической сумме относительной W и переносной (окружной) U скоростей. Вектор абсолютной скорости разложим на две составляющие C_r и C_u. C_r направлена перпендикулярно сечению и связана с расходом, который идет через данную поверхность ω;:

L = C_r ω = C_r 2 π D b. (2)

Скорость C_u является проекцией абсолютной скорости на вектор окружной скорости U и называется скоростью закручивания. От этой скорости зависит давление, создаваемое вентилятором. Векторы окружной и абсолютной скоростей образуют угол α; вектор относительной скорости с обратным направлением окружной скорости - угол β;.

Пусть на выходе лопатки рабочего колеса (сечение 2 - 2) имеются окружная скорость U₂, относительная скорость W₂ и абсолютная скорость C₂ (см. рис. 2). Направление скорости W₂ определяется углом β₂, который называется углом выхода. На входе в рабочее колеса (сечение 1 – 1) имеем соответственно скорости U₁, W₁ и C₁. Таким образом, на входе и выходе из рабочего колеса получаем треугольники скоростей.

Уравнение неразрывности для проточной части радиального вентилятора имеет вид

ρ₁ C_1r ω₁ = ρ₂ C_2r ω₂. (3)

Для расчета теоретического давления, развиваемого радиальным вентилятором, используем основное уравнение рабочего колеса – уравнение Эйлера:

P_т = ρ (U₂ C_2u - U₁ C_1u). (4)

Из треугольников скоростей следует

C_2u = U₂ - C_2n ctg β₂ и C_1u = U₁ - C_1nctg β₁. (5)

Для радиальных вентиляторов без направляющего аппарата на входе C_1u = 0 и уравнение Эйлера запишется в виде

P_т = ρ U₂ (U₂ - C_2r ctg β₂). (6)

Теоретической характеристикой называется зависимость теоретического давления от производительности. Теоретическая характеристика определяется уравнением:

P_т = ρ U₂ (U₂ – L ctg β₂/(2 π D₂ b₂). (7)

Обозначение вентилятора общего назначения состоит из буквы Ц (центробежный), пятикратного значения коэффициента полного давления и коэффициента быстроходности, округленных до целых чисел. К этому обозначению добавляется номер вентилятора – диаметр колеса в дециметрах. Пример обозначения Ц 4 – 70 № 2,5. Коэффициенты полного давления ψ; и быстроходности n_s рассчитываются по значениям полного давления вентилятора Р, производительности L и угловой скорости вращения вала ω_o взятых при максимальном КПД.

.