CH211998A

CH211998A - Centrifugal machine.

Info

Publication number: CH211998A
Authority: CH
Inventors: Asakura Genji
Original assignee: Asakura Genji
Priority date: 1939-05-16
Filing date: 1939-05-16
Publication date: 1940-10-31

Description

Maehine centrifuge. L'invention est relative ä des machirres centrifuges tolles quo ventilateurs @et pompes centrifuges, possedant un diffuseur et une enveloppe et plus: particulierement ä la forme speciale de la section du diffuseur. Elle a pour but 1'obtention de ventilateurs et de pompes centrifuges ä Brand rendement pre- sentant peu de pertes et d'inconvenients. Centrifugal machine. The invention relates to centrifugal machines, such as fans and centrifugal pumps, having a diffuser and a casing and more: particularly to the special shape of the section of the diffuser. Its object is to obtain fans and centrifugal pumps of high efficiency with few losses and inconveniences.

0n avait coutume, jusqu'ä present dans los ventilateurs, et pompes cenbrifuges, d'em- ployer des diffus,eurs. de forme divergente vors 1'exterieur pour relier la sortie de la Toue h, aubes ä 1'enveloppe en spirale. L'inventeur a trouve quo cette forme habituelle de diffu- seur est defectueuse et es.t 1a cause de pertes et d'ennuis divers dus ä 1'impropriete du dif- fuseur au passage du fluide refoule par la raue. Cola est dü au fait qu'il existe des es- paces morts ä 1a sortie de la raue ä cause de 1'epaisseur des aubes et quo 1e fluide ne quitte pas la peripherie avec la meme largeur axiale quo los eanaux de sortie de la raue, mais qu'il se produit une contraction du courant. D'autre part, la largeur minimum du diffuseur est ealculee egale ä celle de la sortie de la raue, de so-rk qu'il se forme des It was customary, until now, in fans and centrifugal pumps to use diffusers. outwardly divergent in shape to connect the vane outlet to the spiral casing. The inventor has found that this usual form of diffuser is defective and is the cause of various losses and troubles due to the inadequacy of the diffuser for the passage of the fluid discharged from the channel. This is due to the fact that there are dead spaces at the outlet of the race due to the thickness of the blades and that the fluid does not leave the periphery with the same axial width as the outlet channels of the race. , but there is a contraction of the current. On the other hand, the minimum width of the diffuser is calculated equal to that of the outlet of the street, so that it forms

poches par contraction du courant et quo 1e passage evase vors. l'exterieur ne peut -con duire correctement 1e courant; il en rgsu'lte un tourbillon qui est la cause d'ennuis, et augmente la resistance du courant. pockets by contraction of the current and quo the first passage flares vors. the exterior cannot properly conduct the current; a whirlpool results from it, which is the cause of trouble, and increases the resistance of the current.

L'invention a pour but d'eviter ces incon v6nients dans los. machirres centrifuges (ven tilateurs ou pompes) munies d'un diffuseur combine avec 1'enveloppe. The invention aims to avoid these incon v6nients in los. centrifugal jaws (fans or pumps) fitted with a diffuser combined with the casing.

Le dessin annexe montre, ä titre d'exem ple-, deux form-es. d'execution de la machirre suivant 1'invention. The appended drawing shows, by way of example, two shapes. of execution of the machirre according to the invention.

La fig. 1 est une coupe verticale d'un ventilateur centrifuge; la fig. 2 est une cöupe ä plus Brande echelle de 1'embouchure du diffuseur; la fig. 3 est une coupe verticale d'un autre ventilateur centrifuge; la fig. 4 es- une coupe perpendiculaire ä faxe de ce dernier ventilateur centrifuge. Dans los fig. 1 et 2 du dmsin, 1 designe la raue ä aubes d'un ventilateur; 2 est 1'enve loppe en spirale et 3 est 1e diffuseur reliant la sortie de la raue 1 ä 1.'enveloppe 2. La sec tion du pas.sage du diffuseur 3 est ealculee de tolle fagon quo la largeur axiale B' (voir fig. 2) qui, au niveau deIn sortie de la reue est plus Brande que 1'ouverture B de celle- ci diminue graduellement jusqu'ä une valeur egale ä. b sur une distance radiale d ä partir de la sortie de la reue 1 puis s'evase suivant deux courbes continues jusqu'ä une valeur Bz ä, la Peripherie interieure de 1'enveloppe en spirale `?. Ce Profil est represente ä Brande echelle dann la. fig. 2. fig. 1 is a vertical section of a centrifugal fan; fig. 2 is a larger scale section of the mouth of the diffuser; fig. 3 is a vertical section of another centrifugal fan; fig. 4 is a cross-section perpendicular to fax of this latter centrifugal fan. In figs. 1 and 2 of the dmsin, 1 designates the bladed wheel of a fan; 2 is the spiral casing and 3 is the diffuser connecting the outlet of channel 1 to casing 2. The pass section of diffuser 3 is calculated in the same way quo the axial width B' (see fig. 2) which, at the level of In outlet of the intake is greater than the opening B of the latter, gradually decreases to a value equal to . b over a radial distance d from the outlet of reue 1 then flares out along two continuous curves to a value Bz ä, the inner periphery of the spiral envelope `?. This Profile is represented at Brande scale in the. fig. 2.

Dans un projet recl de ventilateur cen- trifuge par exemple, la largeur axiale dune reue ä aubes d'un diamUre donne peut etre caleulee pour une quantite donnee de fluide refoule par 1e ventilateur. La la.rgeur axiale du Passage du diffuseur eorrespondant ä celle de 1a. Peripherie de la reue doit etre determi- nee en tena-nt eompte des espa.ces morts occu- pes par 1'epaisseur des. aubes ä la sortie de la reue. La largeur axiale B1 du diffuseur a, 1'entree est calcul,ee ä peu pres egale ä la largeur axiale B ä, la Peripherie. exterieure de 1a. reue; ensuite, la. largeur est reduite graduellement sur une distance radiale d jusqu'ä une largeur minimum b. In a typical centrifugal fan project, for example, the axial width of a fan blade of a given diameter can be calculated for a given amount of fluid discharged by the fan. The axial width of the Passage of the diffuser corresponding to that of 1a. Periphery of the reue must be determined taking into account the dead spaces occupied by the thickness of the. vanes at the outlet of the reue. The axial width B1 of the diffuser a, the entrance is calculated to be approximately equal to the axial width B ä, the Periphery. exterior of 1a. received; then, the. width is gradually reduced over a radial distance d to a minimum width b.

Le principe de 1'invention peut s'expli- quer en gros comme. suit: 1e fluide est guide dans 1a, reue par les aubes mais la particule fluide apres avoir ete expulsee de la reue penetre dann 1e diffuseur 3 ä la vitesse absolue TV, suivant une direction absolue de termink. Les angles 0", 01, 0_... entre la di- rection de cette vitesse absolue TT' en des points sitzfies sur des eereles coneentriques de differents rayons r deerits dann 1e diffuseur et les tangentes aux eercles en ces points sont clifferents pour les differenis eereles et Fon peut determiner theoriquement 1e Profil de la section du diffuseur. Il est clair que la section, respectivement la largeur axiale du diffuseur depend de 1a. vitesse radiale du fluide W sin 0 aux points consideres. L'an- 0 g.e 0 ä differents points radiaux est diffe rent et est fonction du ravon: 1a. vi.tesse ab- solue W varie aussi progressivement suivant une courbe en traversant Je diffuseur. En pratique, an calcule 1e diametre exterieur du diffuseur en se donnant une vitesse du fluide ä la sortier an decrit ensuite des cercles con- centriques dans 1e diffuseur pour diviser celui-ei en plusieurs sections et an les coupe avec un vecteur de vitesse absolue dune particule de fluide expul@see de la reue. 0n trouve les angles 01, 0=, 05... entre 1e vec- teuT et les tangentes aux points d'intersee- tion du vecteur avec les cercles de differents diametres; la largeur axiale du diffuseur peut alors etre RTI ID="0002.0274" WI="13"HE="3" LX="1463" LY="495"> calculäe en divisant la section obtenue par 1a. longueur de la circonference du cercle sur lequel se trouve 1e point en question. The principle of the invention can be explained roughly as. follows: the fluid is guided in 1a, received by the vanes but the fluid particle after having been expelled from the reue enters the diffuser 3 at the absolute speed TV, following an absolute direction of termination. The angles 0", 01, 0_... between the direction of this absolute velocity TT' at points located on conecentric circles of different radii r defined in the diffuser and the tangents to the circles at these points are different for the air differences and it is possible to theoretically determine the profile of the cross-section of the diffuser It is clear that the cross-section respectively the axial width of the diffuser depends on the radial velocity of the fluid W sin 0 at the points considered. The angle 0 g.e 0 at different radial points is different and is a function of the ravon: the absolute velocity W also varies gradually along a curve as it passes through the diffuser. given a fluid velocity at the outlet, it then describes concentric circles in the diffuser to divide it into several sections and cuts them with an absolute velocity vector of a fluid particle expelled from the intake. 0n finds the angles θ1, θ=, θ5... between the vector T and the tangents at the points of intersection of the vector with the circles of different diameters; the axial width of the diffuser can then be RTI ID="0002.0274" WI="13" HE="3" LX="1463" LY="495"> calculated by dividing the section obtained by 1a. length of the circumference of the circle on which the point in question lies.

En consequence, an peut determiner 1e Profil axial du diffuseur en fonction de sin 0. As a result, an can determine the axial profile of the diffuser as a function of sin 0.

Ainsi, la largeur axiale du diffuseur di- minue tout d'abord nettement jusqu'ä une distance donnee depuis 1e rayon interieur, de fagon ä correspondre avec la contraction du courant fluide qui se produit ä 1'entree du diffuseur; ensuite, la largeur axiale est gra- duellement augmentee jusqu'ä la Peripherie extQrieure du diffuseur, de fa@on ä guider Je courant sann ä-coups, ni tourbillons. Thus, the axial width of the diffuser first decreases sharply to a given distance from the inner radius, to correspond with the contraction of the fluid stream which occurs at the inlet of the diffuser; then, the axial width is gradually increased to the outer periphery of the diffuser, so as to guide the current without jolts or eddies.

Les avantages de 1'invention ont ete prou- ves par 1'essai d'un Brand nombre de vent.ila- teurs et de Pompes qui ont donne des rende- ments excellents. Dans les ventilateurs sur- tout, les pertes etaient considerablement diminuees. The advantages of the invention have been proven by testing a number of fans and pumps which have given excellent performance. In the fans especially, the losses were considerably reduced.

Claims

CLAIM Centrifugal machine comprising a diffuser and a casing, characterized in that the profile in axial section of the passage of the diffuser first narrows markedly from the internal periphery over a given length in the radial direction then gradually widens. then follow continuous curves. SUB-CLAIM Centrifugal machine according to claim. characterized in that the casing has a constant diameter and an axial width which gradually increases on both sides of the diffuser.