146973 (598833), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В центробежном вентиляторе три основные элемента: лопаточное колесо (рабочее колесо, ротор), спиральный кожух (корпус)" и станина с валом и подшипниками. Центробежные колеса состоят из лопаток, перед него и заднего дисков и ступицы. Если колесо вращается по часовой стрелке (при наблюдении со стороны, противоположной всасыванию), то вентилятор называется правым, если против часовой стрелки - то левым. Правильным вращением колеса является вращение по ходу разворота спирального кожуха. При обратном вращении производительность резко падает, но реверсирования, т.е. изменения направления подачи, не происходит.
Поток воздуха, сбегающий с лопаточного колеса; собирается в кожух, который также используется обычно для понижения скорости потока и соответственно преобразования динамического давления в статическое.
У центробежных вентиляторов кожух имеет спиральную форму (улитку)
Выходное
отверстие
Выходное
отверстие
Выходное
отверстие
Профиль улитки обычно соответствует архимедовой спирали.
В вентиляторных установках воздушный поток, как правило, имеет постоянную плотность, скорость движения его в каждой точке с течением времени не изменяете ни по величине, ни по направлению.
В этом случае для двух сечений потока (рис.2) можно написать уравнение расхода
где и
площади поперечных сечений потока в
;
и
- средние скорости в м/с;
- объемный расход(производительность)
в , т.е. количество перекаченного воздуха (по общему). Связь между значениями давлений в сечениях выражаются уравнением
где и
- статические давления в сечениях
и
;
и
- динамические давления;
- плотность воздуха
( ).
При давлениях, развиваемых вентилятором, плотность воздуха является постоянной величиной.
- потери давления (статического и динамического) между сечениями
и
на трение и местные потери.
При вращении колеса воздуху передается часть подводимой к двигателю энергии, и идет процесс образования давления.
При движении воздуха (рис.З.) вдоль лопаток колеса абсолютная скорость движения может быть разложена на переносную
где - угловая скорость колеса в рад/с;
- радиус на котором находится частица воздуха, и относительную скорость
Мощность вентилятора в ваттах
Здесь в
и
в
, причем
- динамическое давление развиваемое вентилятором ;
- к.п.д. вентилятора равный 0,85. Для выполнения лабораторной работы используется вентилятор, установленный консольно на валу электродвигателя постоянного тока, номинальная скорость вращения которого при напряжении 32 В равна
10000 об/мин. Электродвигатель питается от двухполупериодного выпря-
мителя В, напряжение на который подается через регулируемый автотрансформатор ЛАТР-1 (рис.4).
Изменение скорости вращения ротора двигателя Д (колеса вентилятора ведется о помощью строботоскопа. Деление воздуха измеряют с помощью пневмометрической трубки.
Указания по проведению работы
1. Ознакомиться о конструкцией установки и зарисовать ее схему. Изобразить схему привода вентилятора. Описать работу вентилятора и его регулировку.
2. Экспериментально установить зависимость скорости V воздуха в вентиляторе в зависимости от скорости вращения колеса, а также зависимость мощности
вентилятора от величины
. Для этого пневмометрическая трубка вводится внутрь воздухопровода. При помощи трубок измеряется статическое и полное давление. Поскольку
,
то
.
Здесь в
;
-
3.Изменяя скорость вращения ротора, определяем
,
для разных (шести-семи) скоростей вращения ротора (
брать равным 8000 об/мин).
Для измерения скорости в работе используется строботоскоп:
а) включить тумблер «Сеть» и через 2-3 мин тумблер «лампа»;
б) переключателем установить диапазон измерения частоты. Строботоскоп имеет три шкалы (красную, синюю и зеленую), что соответственно цветом показано как на шкале, так и на переключателе диапазоны. Красной шкале х10 соответствуют три положения переключателя: ½, 1, 2. Синей х100 соответствуют два положения переключателя: 1, 2. Зеленой х1000 соответствуют два положения переключателя: 1, 2;
в) например, вы поставили переключатель на красную 2, частота мигания лампы будет соответствовать об/мин;
г) направляете лампу на вращающуюся часть вентилятора. Вращая круглый тумблер до тех пор, пока четко не увидите одну метку, которая как бы «остановится»;
д) сделайте проверку, для этого переключите тумблер на один диапазон в большую сторону – вы увидите два изображения метки. Вернитесь на диапазон с одной меткой. Частота вращения подсчитывается по п. в). Если при переключении вы видите одно изображение, то диапазон выбран неправильно. Переключение в большую сторону делается до появления двух изображений метки с последующим возвратом на предыдущий диапазон.
-
Подсчитываем скорости
воздушного потока, расход (производительность) вентилятора
и мощность
для тех же скоростей вращения ротора.
Данные сводим в таблицу
Таблица 1
№ п.п |
|
|
|
|
|
1 | |||||
2 | |||||
3 | |||||
и т.д. | … | … |
В расчетах учитывать, что давление, уравновешиваемое высотой водяного столба в 1 мм (1 мм вод. ст.), соответствует
P=9.81 .
-
Проводя расчеты, следует следить за тем, чтобы размерности величин соответствовали друг другу.
Определяя сечение трубопровода (воздухопровода), принимать его как прямоугольник и измерить с помощью линейки.
-
Все зависимости представить в виде графиков.
7. По работе сделать необходимые выводы.
Литература
-
Калинушин Н.П. Вентиляторные установки. – изд.6 –М.:Высшая школа, 1967, -с. 136.
-
Вильмер Я.М. и др. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам, 2-е изд. –М: Высшая школа, 1985. –с. 381.