Формы представления характеристик нагнетателей
Лекция № 5
Формы представления характеристик нагнетателей. Подобие нагнетателей.
 |  | ||
Используемые на практике характеристики лопастных нагнетателей строятся на основании аэродинамических или гидродинамических испытаний. Обычно на одном графике одновременно приводятся кривые напора Н (давления Р), мощности N и к.п.д. (рис. 5.1). Если приведены характеристики, относящиеся к одному диаметру - одному типоразмеру нагнетателя (см. ниже), то они называются индивидуальными. В ряде случаев индивидуальные характеристики представляются для нескольких скоростей вращения (рис.5.2). При подборе нагнетателей наибольший интерес представляют сводные характеристики, когда на одном графике представлены характеристики, относящиеся к разным диаметрам определённого типа (рис.5.3).
Рис.5.1 Индивидуальные характеристики
центробежных нагнетателей Рис.5.2 Индивидуальная характе-
а) с лопатками, загнутыми вперёд ристика вентилятора В-Ц4-75-2.5
б) с лопатками, загнутыми назад
Приведенные на рис. 5.2 и 5.3 характеристики вентиляторов построены в координатах logP(logQ), при таком построении форма кривых, относящихся к разным типоразмерам и скоростям вращения становится одинаковой и эти кривые лишь смещены параллельно-поступательно в системе координат.
Характеристики какого-либо нагнетателя могут быть вычислены по известным (на основании испытаний) характеристикам другого нагнетателя (модели), если удовлетворяются условия подобия.
Рекомендуемые материалы
Во-первых, нагнетатели должны быть геометрически подобны, т.е. все размеры отнесенные к диаметру рабочего колеса одного нагнетателя (относительные размеры), должны быть равны относительным размерам другого.
Во-вторых, числа Рейнольдса Re для этих нагнетателей не должны отличаться настолько существенно, что это отличие сказывается на величине к.п.д. (кинематическое подобие) Обычно стремятся к тому, чтобы оба числа Рейнольдса находились в области автомодельности. Для вентиляторов, например, число Рейнольдса для модели обычно обеспечивают не менее 3×106. При больших значениях числа Re оно уже не влияет на аэродинамические параметры вентилятора. В принципе, влияние числа Re может быть учтено при определении характеристик.
Используя преобразованное уравнение Эйлера
и переходя к действительным напорам,
H = HТ - DH = HТ hг
(5.1)
Пусть для одной из подобных машин (модели) известны характеристики H0(Q0); N0(Q0) и необходимо определить характеристики другой подобной машины H(Q) и N(Q).В подобных машинах в сходственных точках наблюдается подобие треугольников скоростей (кинематическое подобие). Тогда
,
и учитывая, что 
,
(5.2)
При сохранении подобия треугольников скоростей, имеем:
Сделав подобные выкладки (воспользовавшись уравнением 5.1), для напоров получим следующее выражение:
(5.3)
Переходя к давлениям, получим:
(5.3')
Учитывая, что мощность N=PQ, можно получить формулу пересчета для мощности
(5.4)
Из формул пересчета следует, что для геометрически подобных машин и подобных режимов работы следующие безразмерные комплексы есть величины постоянные:
На практике обычно используют следующие безразмерные коэффициенты:
подачи 
давления 
мощности 
Если теперь построить зависимости y(j); l(j) и h(j) то мы получим безразмерные характеристики нагнетателя.
Выпускаемые заводами вентиляторы данного типа (например, Ц4-75 или Ц14-46) являются геометрически подобными. Вентиляторы имеют определенные стандартные диаметры рабочих колес, при этом образуется ряд диаметров (200, 250, 315 мм и т.д.) или, иначе говоря, ряд типоразмеров данного типа. Понятно, что безразмерные характеристики являются общими для всех типоразмеров данного типа.
Люди также интересуются этой лекцией: 26 Назначение и классификация складов.
Еще один параметр, общий для заданного типа нагнетателя - это удельная быстроходность:
Этот параметр показывет, с какой частотой (об/мин) должно вращаться рабочее колесо нагнетателя, чтобы при расходе 1 м3/с было обеспечено полное давление 1 Па.
Для насосов принят коэффициент быстроходности:
Рис. 5.3 Сводная характеристика вентиляторов типа В.Ц4-75
