- •Нижегородский Государственный Архитектурно-Строительный Университет
- •Контрольная работа по дисциплине «Насосы, вентиляторы, компрессоры»
- •Задача 1
- •9. Число лопаток колеса вентилятора определяем по формуле
- •Задача 2
- •Вопрос 1(2)
- •Классификация нагнетателей, схемы и принципы действия нагнетателей различных типов, их достоинства и недостатки, область применения.
- •Вопрос 3 Давление жидкости во вращающемся лопастном колесе. Уравнение л. Эйлера для работы лопастного колеса
- •Из подобия соответствующих треугольников следует, что
- •Из двух последних выражений
- •Вопрос 5 Назначение и конструкция направляющих устройств. Роль спирального кожуха. Назначение и строение диффузора
- •Вопрос 7 Пересчет характеристик при изменении частоты вращения, плотности перемещаемой среды, размеров машины. Универсальные характеристики.
- •Вопрос 10 Технико-экономические основы выбора нагнетателя для работы в сети.
- •Вопрос 11 Неустойчивая работа нагнетателя в сети, ее причина и способы предупреждения. Помпаж.
- •Вопрос 12 Регулирование работы нагнетателей. Качественное и количественное регулирование область их применения. Способы изменения характеристик нагнетателей.
- •Вопрос 18 Понятие циркуляции потока по профилю лопаток. Теорема н.Е. Жуковского о подъемной силе элемента лопатки. Принципы проектирования и расчета осевой машины. Характеристика осевой машины.
Вопрос 18 Понятие циркуляции потока по профилю лопаток. Теорема н.Е. Жуковского о подъемной силе элемента лопатки. Принципы проектирования и расчета осевой машины. Характеристика осевой машины.
Как уже отмечалось, при вращении колеса осевого вентилятора возникает направленный параллельно его оси поток воздуха.
Число лопаток в этих вентиляторах обычно колеблется от 2 до 12. Однако при рассмотрении работы вентилятора в целом можно ориентировочно принять, что каждая лопатка работает изолированно, внеся затем, в случае необходимости, поправки на взаимное влияние лопаток.
Циркуляция скорости — это течение скорости по замкнутому контуру. Если из точки А (рис. 11,6) обойти контур по часовой стрелке и вернуться
Рис. 11. К теореме Жуковского
а — течение скорости; б — циркуляция скорости по контуру
в точку А, то сумма элементарных значений vsds будет равна интегралу по контуру:
Г =f vsds м2/сек
Обозначив через φ угол между направлением касательной и скоростью v, получим
Г = f v cosφ ds.
Проекция угловой скорости твердого тела на любое направление равна частному от деления циркуляции скорости по любому контуру в плоскости, перпендикулярной этому направлению, на удвоенную площадь контура, т. е.
1/сек
Теорема Н. Е. Жуковского о подъемной силе. Если на крыло (рис 12) действует так называемая подъемная сила, направленная вертикально вверх, то это значит, что давление под крылом больше, чем над ним. Из теоремы Д. Бернулли следует, что скорость потока над крылом v1 больше скорости набегающего (невозмущенного) потока v∞, а скорость под крылом v2 меньше ее. Если очертить вокруг крыла контур ABCDA, то течение скорости по участку ABC будет больше, чем отрицательное течение скорости по участку CDA. Следовательно, вокруг крыла существует циркуляция скорости.
Рис 12. Скорости, возникающие при обтекании крыла
Н.Е. Жуковским доказана теорема о том, что подъемная сила Y крыла бесконечной длины
кГ (*)
где Y – перпендикулярна скорости v∞ и действует на отрезок крыла, длиной l
ρ – массовая плотность в кГ×сек2/м4
Г – циркуляция скорости в м2/сек
При рассмотрении сил, действующих на лопатки осевого вентилятора, необходимо провести цилиндрическое сечение (например, радиусом r) по лопаткам колеса и затем полученную поверхность разреза развернуть на плоскости (рис. 13). При этом получится так называемая решетка крыльев.
Рис. 13 Потоки у решетки крыльев
Осевые нагнетатели имеют весьма простую конструкцию. Рабочее колесо машины состоит из втулки 1, к которой прикреплены лопатки 2, установленные под некоторым углом к плоскости вращения. Колесо расположено в обечайке 3 пли непосредственно в воздуховоде.
При вращении колеса жидкость подтекает к его лопаткам, проходит между ними и сходит с колеса с небольшим изменением (направления движения. В целом поток движется по траектории, практически параллельной оси вращения колеса, откуда и происходит название машины.
Осевые нагнетатели развивают давления, значительно более низкие, чем центробежные. К. п. д. машин обоих типов примерно одинаков. Большим достоинством осевых нагнетателей является их компактность, относительная простота исполнения и высокая производительность.
Осевые нагнетатели широко применяются в качестве вентиляторов и несколько реже в качестве насосов.