Расчет потерь давления в местных сопротивлениях вблизи вентиляторов

(с. 228 [3])

Потери давления в местных сопротивлениях, расположенных в непосредственной близости от вентилятора (на расстоянии до пяти диаметров 5 D ₀от входного отверстия и трех гидравлических диаметров 3 D _г от выходного отверстия), определены по результатам совместных испытаний вентилятора с этим элементом. Таким образом, учитывается взаимное влияние течений в элементе и в вентиляторе на величину потерь давления.

Гидравлический диаметр выходного отверстия вентилятора определяют по формуле

D _г = 4 F_v / П_v, (26)

где F_v, П_v – площадь и периметр выходного отверстия вентилятора, м².

Потери давления в местных сопротивлениях вблизи вентилятора z, Па, рассчитывают по формуле

z = åz p_dv, (27)

где åz – сумма коэффициентов местных сопротивлений вблизи входа и выхода вентилятора.

Динамическое давление вентилятора p_dv, Па, при заданном расходе воздуха определяют по выражению

, (28)

где r – плотность перемещаемого воздуха, кг/м³; L – расход воздуха в сети (производительность вентилятора), м³/ч.

Величина z зависит от вида местного сопротивления, его геометрических характеристик, аэродинамической схемы вентилятора, режима его работы.

Значения z получены при фиксированном расходе воздуха для трех характерных режимов работы вентилятора: оптимального, соответствующего расходу L_opt, м³/ч, при максимальном КПД вентилятора h_max, и на границах рабочей области аэродинамической характеристики вентилятора, соответствующих 0,9h_max при малых расходах L ₁и больших расходах L ₂. При промежуточном расположении рабочей точки на характеристике вентилятора величина z определяется интерполяцией.

Значения z местных сопротивлений, размещенных перед входом радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед и назад, приведены в таблице А.36, местных сопротивлений, размещенных на выходе радиальных вентиляторов, – в таблицах А.37 и А.38.

Местные сопротивления, усиливающие неравномерность воздушного потока перед вентилятором (прямоугольное колено или короба, диффузор, тройник и т. п.), рекомендуется размещать не ближе 5 D ₀ от его входного отверстия.

Диффузор за вентилятором, с одной стороны, является местным сопротивлением, а с другой при выборе его оптимальной геометрии способствует повышению статического давления вентиляторной установки. Геометрия диффузора характеризуется безразмерной длиной = l / D_r и степенью расширения п, представляющей собой отношение площади выхода и диффузора F к площади выходного отверстия вентилятора; п = F / F_v. Выбор оптимальных геометрических параметров пирамидальных (рисунок А.1, а, б) и плоских (рисунок А.1, в, г) диффузоров гарантирует максимальное увеличение статического давления на заданной длине.

Рисунок А.1 – Оптимальные геометрические характеристики пирамидальных диффузоров, размещенных на выходе радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед (а), и с лопатками, загнутыми назад (б), плоских диффузоров, размещенных на выходе радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед (в), и с лопатками, загнутыми назад (г)

Рекомендуется за вентилятором сначала размещать диффузор с геометрическими параметрами, близкими к оптимальным, а затем другие местные сопротивления (таблица А.38).

Таблица А.36 – Значения z отводов, колен, конфузоров и диффузоров, размещенных перед входом радиального вентилятора (таблица 22.45, с. 229 [3])

Фасонный элемент	Геометрическая характеристика фасонного элемента	Тип вентиля­тора	Значения z при расходах
L 1	Lopt	L 2
Отвод круглого сечения	R = 1-1,5 D 0	ЛЛопатки загнуты вперед	0,4	0,4	0,35
Лопатки загнуты назад	0,4	0,45	0,35
Колено с острыми кромками		Лопатки загнуты вперед
Лопатки загнуты назад
Конфузор	= l / D 0 = 1,5; n = (D 0/ D 1)^2 = 0,4 –0,7	Лопатки загнуты вперед
= l/D0 = 1; n = (D 0/ D 1)^2 =0,7	Лопатки загнуты назад	0,7	0,3	0,2
= 1,2; n = 0,5	0,8	0,4	0,3
= 1,4; n = 0,4	0,5	0,1	0,1
Диффузор	= = l/D 0 = = 0,5	n = (D 0/ D 1)^2 = = 1,5	ЛЛопатки загнуты вперед		0,2	0,2
n = 2	0,5	0,8	0,7
= 0,8	n = 1,5	0,1	0,15	0,1
n = 2	0,3	0,3	0,2
= 1,5	n = 1,5	0,2	0,2	0,15
n = 2	0,7	0,5	0,7
= 0,8	n = 1	Лопатки загнуты назад	0,5	0,5	0,5
n = 2	0,5	0,8	0,8
= 1,4	n = 1,5	0,2	0,3	0,3
n = 2	0,2	0,3	0,7

Таблица А.37 – Значения z диффузоров, размещенных на выходе радиального вентилятора (таблица 22.46, с. 230 [3])

Фасонный элемент	Характеристика диффузора	Тип вентилятора	Значения z при расходах
=l/D г	п = F / F 0	L 1	Lopt	L 2
Пирамидальный диффузор		1,5	Лопатки загнуты вперед	0,4	0,2	0,2
	0,75	0,7	0,5
1,5	1,5	0,3	0,1	0,15
	0,55	0,35	0,35
2,5	0,8	0,5	0,55
2,5		0,35	0,1	0,1
2,5	0,4	0,3	0,3
	0,55	0,3	0,45
	1,5	Лопатки загнуты назад	1,1	0,25	0,1
	1,25	0,2	0,15
2,5	1,5	0,6	0,7
1,5	1,5	1,1	0,15	0,15
	1,25	0,2	0,15
2,5	1,5	0,45	0,2
Плоский диффузор		1,2	Лопатки загнуты вперед	0,2	0,1	0,1
1,5	0,3	0,2	0,35
1,8	0,45	0,5	0,6
1,5	1,2	0,1	0,05	0,1
1,5	0,2	0,1	0,2
1,8	0,22	0,2	0,35
	0,25	0,35	0,55
2,5	1,5	0,1	0,1	0,1
	0,15	0,15	0,35
2,5	0,3	0,4	0,6
	1,2	Лопатки загнуты назад		0,05	0,1
1,5		0,15	0,2
1,8	1,2	0,45	0,6
1,5	1,2		0,05	0,15
1,5		0,2	0,2
1,8	1,2	0,3	0,35
	1,2	0,4	0,45
2,5	1,5		0,15	0,1
	1,2	0,15	0,25
2,5	1,2	0,4	0,45

Таблица А.38 – Значения z отводов, диффузоров, переходников и составных элементов, размещенных на выходе радиального вентилятора (таблица 22.47, с. 231 [3])

Фасонный элемент	Геометрическая характеристика фасонного элемента	Тип вентилятора	Значения z при расходах
L 1	Lopt	L 2
Отвод квадратного (прямоугольного) сечения	R = (1-1,5) D г	Лопатки загнуты вперед	0,2	0,3	0,3
Лопатки загнуты назад	0,6	0,2	0,3
Диффузор с отводом квадратного сечения	Диффузор: п = F / Fv = 2; a = 14°. Отвод R = 1,5 D г	Лопатки загнуты вперед	0,4	0,2	0,2
Лопатки загнуты назад	0,2	0,2	0,2
Переходник с квадратного (прямоугольного) на круглое сечение	–	Лопатки загнуты вперед	0,2	0,2	0,2
Лопатки загнуты назад	0,1	0,1	0,1
Составные элементы	Диффузор: = l/D г =1-1,5; п = F/Fv =1,5-2,6. Короб H = H / D = 1-2 Отвод R = D г	Лопатки загнуты назад		0,7	0,7

Таблица А.39 – Диаметр отверстий диафрагм для воздуховодов круглого сечения (таблица 22.48, с. 232 [3]])

ζ	Диаметр отверстия диафрагмы, мм при диаметре воздуховода, мм
0,3
0,5
0,7
0,9
1,1
1,4
1,6
1,8
2,2
2,4
2,8
3,2
3,6
4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
9,5

Таблица А.40 – Размеры отверстий диафрагм для воздуховодов прямоугольного сечения (таблица 22.49, 233-234 [3]])

Дата добавления: 2015-08-10