Измеритель динамического давления

 

При проектировании вентиляторов в большинстве случаев задаются тремя величинами: полным давлением вентилятора , подачей и частотой вращения . Связь этих величин показана на графике (рис. 83).

Рис. 83. Семейство характеристик вентилятора при различных значениях и семейство характеристик сети при различных значениях

Каждая точка на кривой вентилятора может являться рабочей. Для определения этой точки необходимо знать сопротивление воздушной сети, в которой работает вентилятор. Сопротивление обычно выражают площадью проходного сечения эквивалентного сопла . Эквивалентным сопло называется потому, что оно оказывает протекающему воздуху такое же сопротивление, как и вся воздушная сеть:

.

Таким образом, характеристика воздушной сети представляет собой параболу . Реально рабочей точкой вентилятора является точка пересечения характеристик вентилятора и сети (точка ).

Важным параметром при выборе двигателя является мощность вентилятора. Полезная мощность вентилятора расходуется на перемещение определенного объема газа в единицу времени с преодолением сил сопротивления:

.

Полная мощность двигателя вентилятора должна включать ряд потерь, учитываемых КПД:

;

где – КПД вентилятора, передачи, привода )

Для лучших моделей вентиляторов экстремальные значения (рис. 84) находятся в диапазоне 0,7-0,8.

Рис. 84. Характерная функция в сопоставлении с функцией

 

При проектировании и испытании вентиляторов их рабочие характеристики и размеры часто определяются путем пересчета характеристик и размеров вентилятора-модели на основе теории подобия. Для геометрически подобных вентиляторов:

где и , и , и - давление, подача и мощность подобных вентиляторов; и , и - диаметры лопаточных колес и частоты вращения подобных вентиляторов.

Для сравнительной оценки качества конструкций, а также для расчета вентиляторов удобно пользоваться безразмерными коэффициентами, выведенными на основе теории подобия.

Коэффициент давления:

,

где – линейная скорость рабочего колеса на конце лопаток.

Коэффициент показывает отношение давления вентилятора к идеальному динамическому давлению воздуха, движущемуся со скоростью конца лопаток.

Коэффициент подачи:

.

Коэффициент показывает отношение подачи вентилятора к идеальной подаче, равной произведению площади круга рабочего колеса на линейную скорость конца лопаток.

Коэффициент мощности:

Коэффициент показывает отношение потребляемой мощности к идеальной мощности, которая выражается в виде произведения на площадь круга рабочего колеса.

Коэффициент быстроходности:

.

Чем выше значение, тем большая частота вращения требуется для создания заданного давления при заданной подаче.

Для радиальных и осевых вентиляторов характерны различные значения безразмерных коэффициентов (таблица 13).

Таблица 13