- •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.
Нижегородский Государственный Архитектурно-Строительный Университет
Кафедра Отопления и Вентиляции
Контрольная работа по дисциплине «Насосы, вентиляторы, компрессоры»
-
Проверил:
Кубарев А.В..
Выполнил:
Чистяков Н.В.
гр. 7/03-1
Н.Новгород
2006г.
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
|
|
|
|
|
|
Задача 1
Рассчитать центральный (радиальный) или осевой вентилятор от полученного коэффициента быстроходности, вычертить в масштабе его аэродинамическую схему и параллелограммы скорости на выходе и входе рабочего колеса.
Дано:
Производительность L= (0,5+0,1×1)м3/с
Давление Р=1001Па=102кгс/ м2
Частота вращения n=901об/мин
Плотность ρ=1,2 кг/ м3
Решение:
I. Определить основные размеры колеса, диаметр входного отверстия, размер выходного отверстия, число лопаток, углы β и z лопаток колеса.
1. Для определения к какому типу нагнетателей (центробежный или осевой) по заданным значениям относится вентилятор, определим быстроходность (удельное число оборотов). Рассчитываем коэффициент быстроходности:
ny<100 – центробежный вентилятор среднего давления
2. Определяем диаметр входа в вентилятор из условия обеспечения наименьших потерь давления в межлопаточных каналах колеса при минимальном значении относительной скорости на выходе.
где С=3,5…5 – коэффициент, полученный статистическим путем
3. определяем диаметр входа в колесо D1 . По конструктивным соображениям обычно принимают равным D0
D1 =D0=0,31м
4. Для определения наружного диаметра колеса D2 пользуемся усредненной формулой
Выведена формула на основании многочисленных испытаний центробежных вентиляторов при nу = 20…55 с постоянной шириной колес и с лопатками, выходные кромки которых загнуты вперед (β2<900)
5. Определяем раскрытие спирали кожуха прямоугольного сечения, выпускные отверстия которого имеют форму квадрата и по площади равны входным отверстиям.
В=0,885∙0,31=0,27
6. Ширину колеса на входе b1 определяем, исходя из следующих соображений. Если исходить из сохранения скорости на повороте потока (С1m=C0) и допустить, что площадь живого сечения потока равна цилиндрической поверхности π∙D∙b1, то получим , а так как D1= D0, то
В действительности отрыв потока на повороте неизбежен и ширину колеса принимают с запасом , где К=2…2,5 для вентиляторов с лопатками загнутыми вперед.
Итак
7. Величину раскрытия спиральных кожухов определяют на основании определенных уравнений. Однако в практике в среднем принимают
После подстановки зависимости получим
8. Зная раскрытие спирали кожуха «А» и принимая, что сторона конструкторского квадрата можно построить спираль
9. Число лопаток колеса вентилятора определяем по формуле
с последующим округлением результатов до чисел кратным 4 или 6
10. В целях уменьшения гидравлических потерь угол входа на лопатки должен превышать 900, т.е. β1=100…1400
Принимаем β1=1200
11. При принятых условиях, центробежные вентиляторы, основные размеры которых определены при помощи вышеуказанных формул с достаточной для практики точностью удовлетворяют при угле установки лопаток на входе β2=20…350
Принимаем β2=350
II. по определенным размерам и углам вычерчиваем в двух проекциях схему вентилятора в масштабе 1:5 с указанием величин основных размеров и углов.
III. Определяем скорости на входе и выходе колеса.
Окружная скорость на входе в колесо будет равна
2. Относительная скорость на входе в колесо, как видно из диаграммы скорости составляет:
При отсутствии закручивания на входе Сm=0 и С1m= С1, где
Откуда
Окружная скорость на выходе из колеса составляет
4. Тангенциальная скорость потока на выходе из колеса (скорость закручивания) без учета влияния конечного числа лопаток будет равна . В расчетах первого приближения можно принимать ω2= ω1.
Итак, С2υ= 40,08+16,65 cos350=53,72м/с
Скорость закручивания с учетом конечного числа лопаток будет меньше, чем С2υ
Принимаем
5. Коэффициент закручивания потока на выходе из колеса
6. Теоретически давление лопаточного колеса должно быть равным
Находим гидравлическое КПД
Действительное давление будет
Т.е. условие по заданию выполнено.