книги / Экология. Энергосбережение. Экономика

Примеры определения оптимальных значений параметров ^'0/7Г а/опт*

Ъопт* т а х прйведены на Р*®* и ^* Аналогичные результаты получены для вентиляторов с меридиональным ускорением потока, ,

многоступенчатых вентиляторов обычных схем и со встречным враще- . нием рабочих'колес.

Интересно отметить, что в отличие от общепринятого,мак­ симальному КЦЦ вентилятора, имеющему ВНА или СА, соответствует не осевой выход потока из вентилятора, а некоторая остаточная крутка. Причем при оптимальной остаточной крутке не только уве­

личивается максимальный КЦД, но и уменьшаются осевые размеры вен­ тилятора и, следовательно, его масса и стоимость. Это тот доста­ точно редкий случай, когда требования аэродинамики и габаритов,, массы и стоимости не противоречат друг другу.

Предложенные расчеты позволяют сравнивать различные аэроди-

V 44 43 41

0,1

О'

К+СА)

намические схемы вентиляторов и в каждом конкретном случае выби­ рать вентилятор, с наибольшей полнотой отвечающий заданным ус­ ловиям.

При использовании ОБ, состоящего только из рабочего коле­ са, без аппаратов, установка СА увеличивав* максимальный стати­ ческий КОД примерно на 30■%, соответственно увеличивается и пол­ ный КОД (рис. .5).

Метод расчета КОД справедлив, если в проточной части Вен­ тилятора не возникают развитые отрывы потока. Причем эти отрывы пространственного пограничного слоя могут возникать в прикорне­ вой или периферийной областях лопаточных венцов .Кроме того, мо­ жет иметь место так называемый инерционный отрыв Потока, непос­ редственно не связанный с вязкостью, с течением в решетках про­ филей, а определяемый устойчивостью закрученного потока, движу­ щегося с определенной скоростью. Условия отрыва потока и являются граничными, определяющими область существования ОБ.

Обобщение результатов исследований позволило установить грани* цу областиХГ существования ОБ. На рис. 5 для ОБ, имеющих спрям-

ляющий апрарат, граница / харак­ теризует условие отсутствия вяз­ костного отрыва в привтулочной об­ ласти лопаточного венца, а грани­ ца 2 - условие отсутствия инер­ ционного отрыва*. Границы 1,2 опре­ деляют ОВ, имеющие предельную аэро­ динамическую нагруженность при вы­ соком КПД.

Разработаны ОВ, имеющие.КЦД 0 = 86...89 %и такие же коэффи­

циенты давления, как и лучшие высо­ коэффективные центробежные венти­ ляторы с загнутыми назад лопатка­

параметров и КЦД рассчитываются параметры течения в лопаточных венцах ОВ. По обобщенным зависимостям определяют, густоту решеток профилей и расчетные углы атаки с учетом положения решеток отно­ сительно корпуса и втулки ОВ. Пример влияния положения кольцевой решетки профилей в венце на закономерность изменения КЦД показан на рис. 6.

Определение геометрии лопаток колеса и'аппаратов (закономер­ ностей распределения по их длине углов установки и'форм профилей, кривизны средней линии) методом, предложенным ЩГИ, основывается на теоретических характеристиках решеток .профилей во всем диапа­ зоне аэродинамических и геометрических параметров ОВ.

Создана структура системы автоматизированной разработки ОВ (рис. 7) на заданные параметры оптимальной аэродинамической схе­ мы ОВ, разработаны рабочие чертежи и технологическая оснастка для их изготовления (рис. 8,9). Например, в системах оборотного водоиспольэования применяются вентиляторные градирни. Серийно выпускаются по аэродинамическим разработкам ЦАГИ и конструкции МВЗ им. М.Л. Миля лопатки для вентиляторов градирен диаметром 10,4 м, которые по своим параметрам превосходят лучшие зарубежные образцы. Разработан и проходит опытную эксплуатацию регулируемый

*Митрофович В.В. Определение предельных расчетных параметров осевых вентиляторов с высоким статическим КЦД // Промышленная аэродинамика, М . : Машиностроение, 1991. Выл. 4/36/. С. 260-280.

Рис. 9. Математическая модель вентилятора

Рис. 8. Изометрическая проекция поверхности лопатки

поворотом лопаток реверсивный вентилятор для главного проветрива­ ния метрополитенов.

Вентилятор очень часто бывает вынужденно встроен в различ­ ные машины и технологические процессы .таким образом, что условия его компоновки резко искажают его паспортные аэродинамические характеристики. При этом его эффективность снижается настолько, что машина становится неработоспособной.

ЦАГИ предложены аэродинамические методики, позволяющие соз­ давать такие вентиляторы, на которые вредное влияние условий ком­ поновки сведено к минимуму.

Получено 20.01.94

УДК 614.72:628.51

Е.П. ВИШНЕВСКИЙ, Г.Я. КРУПКИН

(НИИ гигиены и профпатологии, г.Москва; НИИ гигиены труда и профзаболеваний,

г. Санкт-Петербург)

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ П Р О М Ш Ш Ш Ш Х ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ

Проведен анализ систематических.и случай­ ных ошибок, сопутствующих способам орга­ низации измерений валовых промышленных выбросов' в трубах круглого сечения. Предложены два способа измерения газовых и аэрозольных компонент' в составе промыш­ ленных, выбросов, исключающие системати- • ческие ошибки при их инвентаризации.

Актуальная задача инвентаризации промышленных выбросов тре­ бует научного обоснования используемых при этом методов и приемов натурных исследований. При промышленных выбросах в атмосферу рас­ ход газовоздушной смеси и количество поступлений вредных веществ, определяются сечением трубы значительных размеров.

Метрологические обоснования подобной методики измерения /1,2/ недостаточны, поэтому предпринята попытка теоретического анализа систематических и случайных ошибок, сопутствующих различным спосо­ бам измерений.

В общем случае валовый выброс определяется, выражением

р

где С(г)- функция, характеризующая концентрацию субстанций по се­

чению газохода; ИСл) - функция, характеризующая распределение скоростей газовоз­

душной спеси по сечению газохода; Р - сечение газохода.

Аналитический вид функции С(г) зависит от целого ряда факто­ ров: природы и дисперсности частиц, расположения газохода в прост­ ранстве, его конфигурации, скорости газовоздушного потока и т.д.

Вследствие этого формулы, приведенные в литературе [2] , носят эм­

во всей области турбулентного течения’выражается степенной зависи­ мостью

где \!0- скорость газовоздушной' смеси в,центре газохода;

к- постоянная» реальный диапазон изменения которой для про­ мышленных газоходов равен 6+7.

те эксперимента, встает задача определения валового выброса*, ис­ ходя из. экспериментальных замеров,,что предполагает замену интегра­ ла конечной суммой вида.

т

Ц,,Г6*- значения скорости газовоэдушного потока и концентрации промышленных субстанций;

/и - число точек замера.

т *

Формула ^ * г г-+°1 К » определяющая расход газовоэдушной смеси,

сучетам выражения (2) преобразуется к виду

Вто же время точный расход газовоздушной смеси

При разбиении сечения на элементарные произвольные площадки а^р относительная систематическая погрешность расхода газовоздушной смеси определится как

В общем случае, когда определение скоростей газовоздушного потока производится в любых других точках элементарных площадок, относительная величина систематической ошибки

$ =~т~ = 0,5 (кЧК2кЧ)^1 Оф,

Переходя к функции случайных ошибок для расхода смеси, получим

формула (5) может быть приведена к виду 69