Меню

Лопатки вентилятора загнуты вперед



Вентиляторы с вперед или назад загнутыми лопатками

В радиальных (центробежных) вентиляторах используются крыльчатки двух видов: с вперед загнутыми лопатками и с назад загнутыми лопатками.

У колес с назад загнутыми лопатками разница между статическим и полным давлением невелика, и они имеют достаточно большие КПД. Сохраняется низкий уровень шума при достижении 80% эффективности, однако количество подаваемого такими лопатками воздуха сильно зависит от давления. Не рекомендуется для загрязненного воздуха. Отклонённые назад прямые лопатки: вентиляторы с такой формой лопаток хорошо подходят для загрязненного воздуха, возможно достижение 70% эффективности.

Вентиляторы с вперед загнутыми лопатками имеют очень большие скорости закручивания потока на выходе. Аэродинамический КПД таких вентиляторов несколько меньше, однако они позволяют получить требуемые параметры в рабочей точке при меньших габаритах или меньшей частоте вращения, что в ряде случаев бывает определяющим. Однако из-за большой скорости потока на выходе из вентилятора динамическое давление является большей величиной, чем в случае вентиляторов с назад загнутыми лопатками. Загнутые вперед лопатки: вентилятор сохраняет 60% эффективности, однако при этом повышенное давление воздуха незначительно сказывается на его производительности. Данная конструкция позволяет укладываться в более меньшие габаритные размеры, что благоприятно сказывается на массе вентилятора и возможности его размещения.

Необходимо также учитывать, что потребляемая мощность растет с увеличением производительности, но из-за конструктивных особенностей максимальный КПД находится в районе максимума полного давления или же примерно на трети максимальной производительности вентилятора. Шум вентилятора с вперед загнутыми лопатками несколько меньше, чем у вентилятора с назад загнутыми лопатками.

Рабочее колесо вентилятора — это основной, максимально нагруженный узел вентилятора. Именно рабочее колесо осуществляет передачу энергии от привода (электродвигателя) вентилятора, перемещаемому воздуху. Его величина определяет не только габариты, но и основные параметры машины, ее производительность и давление. Диаметр рабочего колеса всегда указывается в обозначении вентилятора.

Производители вентиляторов для систем приточной и вытяжной вентиляции обычно изготавливают вентиляторы как с вперед, так и назад загнутыми лопатками крыльчатки рабочего колеса. Наиболее известные и распространенные: европейского производства вентиляторы Ostberg, вентиляторы Systemair, Ruck, украинские вентиляторы ВЕНТС/VENTS, российские вентиляторы Shuft, вентиляторы Тепломаш и другие вентиляторы систем вентиляции на выбор.

Выбрать вентилятор с вперед или назад загнутыми лопатками крыльчатки и купить по лучшей цене в Санкт-Петербурге: (812) 702-76-82.

Источник

Опыт разработки радиальных вентиляторов с уменьшенным шумом входа

Анонс
Снижение шума на входе радиального вентилятора, имеющего рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, представляет значительный интерес в связи с широким применением таких вентиляторов и наличием выраженных тональных (дискретных) составляющих в шуме вентилятора, которые неприятны для восприятия.

В статье приведены результаты испытаний по выявлению влияния формы передней кромки лопаток радиального вентилятора на его аэродинамические и акустические характеристики и возможность снижения шума на входе таких вентиляторов.

Радиальный вентилятор представляет собой лопаточную машину, предназначенную для перемещения заданного секундного расхода воздуха через заданную вентиляционную сеть с соответствующим аэродинамическим сопротивлением. Для решения этой задачи вентилятор обеспечивает требуемую производительность при необходимом полном давлении. Побочным техническим результатом является излучение вентилятором шума. Этот шум «засоряет» окружающую среду. Шум радиального вентилятора имеет в основном аэродинамическое происхождение. С точки зрения теории размерности, уровни шума определяются объемной производительностью и полным давлением вентилятора. Это является принципиальным положением, определяющим возможности снижения аэродинамического шума вентилятора за счет правильного, аэродинамически и энергетически эффективного проектирования вентиляционной сети с учетом особенностей применения вентиляционной системы [1].

Учитывая аэродинамическую природу шума вентилятора можно отметить следующее. Основным источником шума является рабочее колесо. Генерируемый им шум распространяется из входного отверстия вперед по каналу системы (или в свободное пространство), из выходного отверстия вниз по потоку по системе, через корпус вентилятора в окружающее пространство.

Радиальный вентилятор с загнутыми назад лопатками рабочего колеса

Рассмотрим более подробно радиальный вентилятор, имеющий рабочее колесо с загнутыми назад лопатками. Такие рабочие колеса широко используются в вентиляторах, поскольку обеспечивают преобладание статического давления в полном давлении вентилятора. Вентиляторы с такими рабочими колесами (со спиральным корпусом, канальные, крышные) имеют высокие значения КПД по статическим параметрам. Это позволяет использовать рабочие колеса с сильно загнутыми назад лопатками вообще без спирального корпуса (например, крышные или канальные вентиляторы).

Читайте также:  Может шумит вентилятор блока питания

В случае вентиляторов с загнутыми назад лопатками рабочего колеса шум на входе (рис. 1) и выходе вентилятора, как правило, имеет хорошо выраженные дискретные составляющие на частоте следования лопаток рабочего колеса fл = nz/60 и нескольких первых ее гармониках fлк = кnz/60, к = 2, 3… (n – частота вращения рабочего колеса, об/мин; z – количество лопаток рабочего колеса).

Типичный узкополосный спектр уровней звукового давления на входе радиального вентилятора с загнутыми назад лопатками рабочего колеса

Снижение шума на входе радиального вентилятора, имеющего рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, представляет значительный интерес в связи с широким применением таких вентиляторов и в связи с наличием выраженных тональных (дискретных) составляющих в шуме вентилятора, которые неприятны для восприятия. Поскольку дискретные составляющие, связанные с частотой следования лопаток рабочего колеса, как правило, играют определяющую роль в шуме на входе таких вентиляторов, представляет интерес именно их снижение. Такие работы проводятся многими авторами и фирмами. В простейшем случае перед входом вентилятора устанавливают глушитель шума того или иного типа.

Однако наибольший интерес представляет воздействие непосредственно на аэродинамический источник шума. Информация в печати о таких работах очень ограничена. Но отдельные результаты этих работ можно заметить в конкретных конструкциях рабочих колес с загнутыми назад лопатками, выпускаемых некоторыми ведущими производителями радиальных вентиляторов [2, 3, 4]. Так, например, на рис. 2а показано рабочее колесо [2], обеспечивающее пониженные уровни аэродинамического шума. Снижение шума на входе предположительно связано с формой входной части лопаток рабочего колеса. Кроме того, лопатка является сильно загнутой назад, пространственно изогнутой.

Малошумные колеса: а) R4D [2]; б) RH…G [3]

На этом же рисунке показан еще пример – рабочее колесо RH…G [3].

Будем исходить из предположения, что тональный шум на входе вентилятора связан с аэродинамическим взаимодействием потока с лопатками рабочего колеса, в существенной мере с передней кромкой лопатки [5]. В таком случае можно разработать оптимальную форму передней кромки лопатки, которая должна способствовать снижению тонального шума на частоте следования лопаток на входе вентилятора. Такие поисковые исследовательские работы были нами выполнены. В результате были изготовлены опытные образцы рабочего колеса с загнутыми назад лопатками (рис. 3). Для исследований было взято выпускаемое нами серийное рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, типичное для отечественного рынка таких рабочих колес. У лопатки была изменена форма входной части таким образом, чтобы минимально повлиять на аэродинамические характеристики рабочего колеса и максимально повлиять на его тональный шум.

Фото входа в рабочее колесо со специальной формой входной части лопаток для снижения тонального шума на входе вентилятора

Результаты испытаний

Рабочее колесо с усовершенствованной формой лопатки и такое же серийное колесо были испытаны в составе канального вентилятора и вентилятора со спиральным корпусом с целью выявления влияния формы передней кромки лопаток на аэродинамические и акустические характеристики вентиляторов.

Эти работы позволили разобраться с физикой влияния входной части лопатки на тональную составляющую шума на входе и отработать такую форму передней кромки, при которой без существенных изменений аэродинамической характеристики вентилятора удалось снизить шум на входе вентилятора на лопаточной частоте и ее гармониках и, соответственно, снизить общий шум на входе вентилятора [6] (рис. 4, 5). На рис. 5 представлены узкополосные спектры уровней звукового давления на входе образцов вентиляторов. Шум измерялся в контрольной точке на оси входного отверстия на расстоянии 1 м от него. На выходе вентилятора был установлен глушитель шума. Вентиляторы работали вблизи максимальных значений КПД (коэффициент производительности примерно φ

0,30–0,33). Сеть при этом для каждого вентилятора при акустических измерениях была одна и та же. Единственное отличие состояло в количестве лопаток рабочего колеса: у серийного колеса было 13 лопаток, у модифицированного колеса – 11 лопаток. Из рис. 5 видно, насколько удалось снизить шум на лопаточной частоте и ее первой гармонике за счет профилирования входной части лопаток рабочего колеса. Кроме того, поскольку изменение входной части лопатки привело к некоторому улучшению аэродинамики межлопаточных каналов, было получено некоторое снижение уровней шума и на выходе канального вентилятора.

Безразмерные аэродинамические характеристики канального вентилятора с серийным рабочим колесом и малошумным рабочим колесом

Сравнение узкополосных спектров уровней звукового давления на входе канального вентилятора с серийным рабочим колесом и с малошумным рабочим колесом на режиме, близком к номинальному; сеть одна и та же

На рис. 6 приведены результаты измерения уровней звукового давления в октавных полосах частот на входе типичного вентилятора низкого давления со спиральным корпусом. Вентилятор испытывался с серийным колесом и с малошумным колесом, отличающимся наличием предкрылков, показанных на рис. 3. Из этого рисунка также видно, что малошумное рабочее колесо работает и в спиральном корпусе.

Октавные спектры уровней звукового давления на входе радиального вентилятора низкого давления со спиральным корпусом на режиме, близком к номинальному, с серийным рабочим колесом и с малошумным колесом. Сеть одна и та же; производительность примерно одна и та же

Для подтверждения справедливости технического решения такие же испытания проводились и с другими вентиляторами, с канальными и со спиральными корпусами. Испытывались как отечественные рабочие колеса, так и импортные малошумные европейского производства. Разработанный нами подход к профилированию передней кромки лопаток рабочего колеса во всех случаях приводил к снижению уровней дискретных составляющих и общего шума на входе вентиляторов. Например, на рис. 7 приведены узкополосные спектры уровней звукового давления на входе одного из типичных представителей импортных канальных вентиляторов (схема со свободным колесом), для которого также получено снижение уровней шума на лопаточной частоте и ее гармониках.

Узкополосные спектры уровней звукового давления на входе импортного канального вентилятора (схема со свободным колесом)

Таким образом, правильное формирование входной части загнутых назад лопаток радиального рабочего колеса, как правило, позволяет существенно снизить шум на входе радиального вентилятора.

Источник

Сравнение вентиляторов, лопатки которых загнуты назад и вперед

В каталогах вентиляционного оборудования всегда указывается тип лопаток соответствующего вентилятора: загнуты назад или вперед. Как это влияет на его характеристики?

Загнутые вперёд лопатки

Лопатки, загнутые вперед, при работе вентилятора как бы «загребают» воздух и разгоняют его (см. рис. 1).

Треугольник скоростей показан на рис. 2. Видно, что, так как окружная и относительная скорости близки по направлению, то их векторная сумма (абсолютная скорость) велика. Полезная работа вентилятора тратится на повышение давления воздуха и его скоростного напора (потенциальную и кинетическую энергии), следовательно, динамический напор вентилятора окажется большим из-за высокой скорости воздуха на выходе.

Характеристика вентилятора с загнутыми вперед лопатками выглядит следующим образом:

Отметим отличительные свойства вентиляторов с загнутыми вперед лопатками:

  • высокий напор,
  • относительно узкая рекомендуемая рабочая зона (на рис. 3.3 выделена жирно),
  • при приближении расхода воздуха к нулю напор вентилятора практически не увеличивается (из-за резкого падения КПД),
  • при приближении напора вентилятора к нулю расход воздуха практически не увеличивается (из-за резкого падения КПД),
  • неустойчивость работы вентилятора в левой части характеристики (при низких расходах воздуха),
  • потребляемая мощность вентилятора непрерывно растёт с ростом расхода воздуха,
  • достаточно высокий шум.

Загнутые назад лопатки.

Другая картина наблюдается в вентиляторах с лопатками, загнутыми назад (см. рис. 4, 5). Здесь нет столь «жесткого» контакта лопаток с воздухом, лопатка как бы «гладит» воздух, что, в частности, снижает шум работающего вентилятора.

Направления окружной и относительной скоростей существенно различаются, поэтому абсолютная скорость низка по абсолютной величине, следовательно, динамический напор вентиляторов ниже.

Отличительные свойства вентиляторов с загнутыми назад лопатками:

  • напор ниже при прочих равных условиях,
  • широкая рекомендуемая рабочая зона,
  • более приближенная к линейной характеристика вентилятора,
  • отсутствие зон с неустойчивой работой вентилятора,
  • пониженный шум

Источник

Лопатки вентилятора загнуты вперед

  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010
  • 2009
  • 2008

Сравнение вентиляторов, лопатки которых загнуты назад и вперед

В каталогах вентиляционного оборудования всегда указывается тип лопаток соответствующего вентилятора: загнуты назад или вперед. Как это влияет на его характеристики?

Загнутые вперёд лопатки

Лопатки, загнутые вперед, при работе вентилятора как бы «загребают» воздух и разгоняют его (см. рис. 1).


Рис. 1. Колесо вентилятора с лопатками, загнутыми вперёд.


Рис. 2. Треугольник скоростей у вентилятора с загнутыми вперёд лопатками (w — относительная скорость, u – окружная, c – абсолютная).

Треугольник скоростей показан на рис. 2. Видно, что, так как окружная и относительная скорости близки по направлению, то их векторная сумма (абсолютная скорость) велика. Полезная работа вентилятора тратится на повышение давления воздуха и его скоростного напора (потенциальную и кинетическую энергии), следовательно, динамический напор вентилятора окажется большим из-за высокой скорости воздуха на выходе.

Характеристика вентилятора с загнутыми вперед лопатками выглядит следующим образом:


Рис. 3. Характеристика вентилятора с загнутыми вперед лопатками.

Отметим отличительные свойства вентиляторов с загнутыми вперед лопатками:

  • высокий напор,
  • относительно узкая рекомендуемая рабочая зона (на рис. 3.3 выделена жирно),
  • при приближении расхода воздуха к нулю напор вентилятора практически не увеличивается (из-за резкого падения КПД),
  • при приближении напора вентилятора к нулю расход воздуха практически не увеличивается (из-за резкого падения КПД),
  • неустойчивость работы вентилятора в левой части характеристики (при низких расходах воздуха),
  • потребляемая мощность вентилятора непрерывно растёт с ростом расхода воздуха,
  • достаточно высокий шум.

Загнутые назад лопатки.

Другая картина наблюдается в вентиляторах с лопатками, загнутыми назад (см. рис. 4, 5). Здесь нет столь «жесткого» контакта лопаток с воздухом, лопатка как бы «гладит» воздух, что, в частности, снижает шум работающего вентилятора.

Направления окружной и относительной скоростей существенно различаются, поэтому абсолютная скорость низка по абсолютной величине, следовательно, динамический напор вентиляторов ниже.


Рис. 3.4. Колесо вентилятора с лопатками, загнутыми назад.


Рис. 3.5. Треугольник скоростей у вентилятора с загнутыми назад лопатками (w — относи-тельная скорость, u – окружная, c – абсолютная).


Рис. 3.6. Характеристика вентилятора с загнутыми назад лопатками.

Отличительные свойства вентиляторов с загнутыми назад лопатками:

  • напор ниже при прочих равных условиях,
  • широкая рекомендуемая рабочая зона,
  • более приближенная к линейной характеристика вентилятора,
  • отсутствие зон с неустойчивой работой вентилятора,
  • пониженный шум

Источник

Влияние формы лопаток на рабочие параметры нагнетателя.

Конструктивное многообразие проточной части центробежных нагнетателей сводится к трём типам рабочих колёс:

1) Компрессорные β 0 (загнутые назад); 2) Вентиляторные β > 90 0 (загнутые вперёд); 3) Авиационные (радиационные) β =90 0

При равенстве скоростей для всех трех типов колес ступень с β2 90- больший.

Рабочие колёса с лопатками загнутыми вперёд применяются в ступенях вентиляторов низкого и среднего давления, где необходима большая производительность, а статический напор играет меньшую роль.

Для высоконапорных нагнетателей (компрессоров) выгоднее применять рабочие колёса с лопатками, загнутыми назад, которые создают наибольший статический напор.

Рабочие колеса с лопатками загнутыми вперёд применяют в ступенях вентиляторов низкого и среднего давления. В них требуется большая производительность, а статический напор играет меньшую роль.

Для высоконапорных нагнетателей выгоднее применять колеса с лопатками загнутыми назад. Такие колеса создают больший статический напор. Радиальные лопатки имеют средние показатели по давлению и КПД. Их преимущество в том, что у лопаток нет изгибных напряжений и поэтому max допустимые скорости могут быть значительно выше.

При увеличении окружной скорости увеличивается развиваемое давление и КПД. Эти колеса применяют в таких нагнетателях , когда в одной ступени необходимо получить высокое давление при max значении КПД.

Лопатки рабочих колёс осевых вентиляторов изготавливают симметричного или несимметричного профиля. Осевые вентиляторы с лопатками симметричного профиля называют реверсивными, поскольку при изменении направления вращения вала ротора на противоположное их производительность практически не меняется. Колёса с лопатками несимметричного профиля имеют лучшие аэродинамические характеристики, однако при реверсировании их производительность заметно снижается.

При проектировании рабочих колес вентиляторов следует иметь в виду, что применение лопаток, отогнутых вперед, при прочих равных условиях позволяет снизить габаритные и массовые характеристики вентиляторов. Однако при этом из-за значительного изгиба межлопаточных каналов и существенного увеличения скоростных па­раметров воздушного потока резко возрастают потери на вихреобразование и трение, что, в свою очередь, приводит к снижению КПД вентиляторов. Применение же рабочих колес с загнутыми назад лопатками позволяет повысить их КПД и улучшить акустические характеристики, хотя при этом несколько возрастают габаритные размеры и масса вентиляторов.

Дата добавления: 2015-12-29 ; просмотров: 7934 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Вентилиция и кондиционирование © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Adblock
detector