EP2206929A1 - Fan unit with a free radial fan impeller - Google Patents
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- EP2206929A1 EP2206929A1 EP07872120A EP07872120A EP2206929A1 EP 2206929 A1 EP2206929 A1 EP 2206929A1 EP 07872120 A EP07872120 A EP 07872120A EP 07872120 A EP07872120 A EP 07872120A EP 2206929 A1 EP2206929 A1 EP 2206929A1
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- F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
Definitions
- the invention relates to a fan with a free radial fan wheel, which is provided in the field of fan design, mainly for use in low-noise duct fans.
- blower assemblies with free radial impellers are known, which are mainly intended for use in duct blowers.
- an impeller assembly with a free radial fan impeller of the RH ... G-type wherein this arrangement comprises a radial impeller and an input collector and the impeller has a main disk and a front windshield. There are blades between these discs arranged, which are inclined with respect to the direction of rotation to the rear.
- the input collector has a convergent input section and an output section. Its edge is disposed between the main disc and the input edge of the front windshield of the impeller and forms an annular recess.
- a duct fan which is equipped with an impeller assembly having a free radial impeller consisting of a main disk, a cover disk and blades, which inclined backwards and are arranged between these discs.
- a symmetrical input collector is provided with a curvilinear profile in the meridian section forming a gap which converges the radial impeller inwardly between the surfaces of the cover disc and the input collector (convergent).
- a vortex extinguisher may be configured to have at least one plate connected to the wall of the input collector.
- the technical problem to be solved by the invention is to improve the aerodynamic properties associated with a reduction in the noise level of the impeller and thus the duct fan.
- the technical result is an increase in output power associated with an increase in the static pressure of the impeller assembly.
- the technical result is also a decrease in the noise level at the inlet of the duct fan equipped with the fan wheel assembly according to the invention.
- the impeller assembly having a free impeller as in the closest analog [1] has a radial impeller and an input collector.
- the radial impeller comprises a main disk and a front windshield with blades disposed between these disks and inclined rearwardly with respect to the axis of rotation.
- the input collector the edge of which is disposed between the main disk and the input edge of the front windshield of the fan wheel to form an annular gap, has a convergent input portion and an output portion.
- the input collector with an additional section provided between the input portion and the output portion with an area which is connected to the surfaces of the input portion and the output portion of the input collector and having a generatrix of low curvature.
- the length of the additional portion is not less than 0.04 of the diameter of a circle circumscribed by the ends of the blades of the impeller.
- a vortex extinguisher is arranged in front of the annular gap.
- the impeller assembly with a free radial impeller is characterized by an additional portion provided with a cylindrical inner surface.
- the impeller assembly having a free radial impeller is characterized by a vortex extinguisher formed by at least one plate connected to the outer walls of the collector.
- the impeller assembly having a free radial impeller is characterized by an annular gap in the meridian section that converges within the radial impeller.
- each impeller of the impeller is provided with a slat disposed between the joint of the impeller on the surface of the front windshield and the axis of rotation of the impeller.
- the straight line connecting the rotation axis with a cam of the slat does not exceed the portion bounded by rays within a range of ⁇ 0.05 of the angular step of the blades with respect to the straight line connecting the axis of rotation of the impeller and the abutment point of the front edge of the blade, which follows in the direction of rotation of the surface of the front windshield.
- the impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that a side edge of the slat of the blade of the impeller is disposed at an acute angle to the front edge of the slat.
- the impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that the front end edge of the vane of the impeller formed in the section is perpendicular to the axis of rotation of the impeller, along a circular arc.
- the impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that the diameter of the front windshield is 1.1 ... 1.2 and the diameter of the main pulley is 1.05 ... 1.15 the diameter of a circle passing through the ends the blades of the fan wheel is circumscribed.
- a non-diverging channel is formed in the meridian plane between the generatrices of the front windshield and the main disk in the direction from the axis of rotation to the ends of the blades of the impeller.
- the impeller assembly having a free radial impeller is characterized in that the width of the impeller at the exit of the impeller is not less than 0.25 of the diameter of a circle circumscribed by the ends of the blades of the impeller.
- the impeller assembly having a free radial impeller is characterized in that the impeller is provided with at least one ring interconnecting the side edges of the vanes of the vanes.
- An impeller assembly having a free radial impeller as in the closest analog and in the FIGS. 1 to 3 has a radial impeller 1 and an input collector 2, which are connected to each other by means of a carrier (not shown) or in a housing of a channel blower (not shown).
- the radial impeller 1 has a front windshield 3 and a main disk 4, wherein blades 5 are arranged between these disks.
- the impeller 1 is equipped with means for connection to a power drive (not shown) which serves to rotate the radial impeller 1 about its axis 6.
- the blades 5 are inclined rearwardly with respect to the direction of rotation of the radial impeller 1 ( Fig. 2 ).
- the inlet 7 of the air flow into the radial impeller 1 is arranged in the plane which passes through the input edge 8 of the front windshield 3 (FIG. Fig. 3 ) is formed.
- the outlet 9 of the air flow from the radial impeller 1 lies between the outer edges 10 and 11 of the front windshield 3 and the main disk 4 (FIG. Fig. 1 ).
- the input collector 2 comprises a convergent input section 12 and an output section 13.
- the edge 12 of the output section 13 is, as in FIGS FIGS. 1 and 3 shown between the main disk 4 and the input edge 8 of the front windshield 3 of the radial impeller 1 to form an annular gap 15 (FIG. Fig. 3 ) arranged.
- the claimed impeller assembly in addition to the means used in the closest analog, has an additional portion 16 (FIG. FIGS. 4, 5 and 6 ) disposed between the convergent input section 12 and the output section 13. Its surface is connected to the surfaces of the input section and the output section of the input collector.
- the length L u, k of the auxiliary portion 16 of the input collector 2 is not less than 0.04 of the diameter D of the impeller 1, which is equal to the diameter of a circle circumscribed by the ends 17 of the blades 5 during the rotation of the impeller 1 : L u, k / D ⁇ 0.04.
- annular gap 15 is formed such that the radial impeller converges inwardly, that is, the gap is convergent.
- a vortex extinguisher is arranged, which may be in the form of at least one plate 18, the side edges thereof with the walls of the input collector 2 (FIG. FIGS. 4, 5 ), while the trailing edge 19 in front of the annular gap 15 (FIG. Fig. 6 ) is arranged.
- the radial impeller 1 can be provided with an enlarged front windshield 20 and with an enlarged main pulley 21 ( Fig. 5 ).
- the blades 5 of the radial impeller 1 can be equipped with a main portion 22, the front front edge 23 abuts the front windshield 3, and with a portion which is arranged closer to the axis 6 of the radial impeller 1 and hereinafter referred to as "slat" 24th ( FIGS. 4, 5, 7 . 8th ) referred to as.
- the main section 22 and the slat 24 (FIG. FIGS. 7 . 8th ) of the blade 5 can be formed in one piece, for example, from a piece of sheet metal ( Fig. 9 ) or in the form of an aerodynamic profile (not shown) or as a composite part ( Fig. 10 ) in such a manner that the slat 24 is attached to the main portion 22 of the blade 5.
- the front front edge 25 of the slat 24 can be arranged in the range of the angle of ⁇ 10 ° to the plane which is perpendicular to the axis of rotation 6 of the impeller 1.
- the side edge 26 may be at an acute angle to the front edge 25 (FIG. Fig. 8 ), wherein the side edge 26 and the front edge 25 are connected to each other by means of a free curve piece, for example a circular arc, which forms a cam 27 of the slat 24.
- the front front edge 25 of the slat 24 in the projection from the plane which is perpendicular to the axis of rotation 6 of the impeller 1 is curvilinear and extends, for example along a circular arc ( FIGS. 7 . 9, 10 ).
- the side edge 26 of the slat 24 can be executed with a local radius R SE , which in the course of the front edge 22 (FIG. Fig. 8 ) increases to the outside.
- the radial impeller 1 of the impeller assembly 1 ( FIGS. 4, 5 ) has not less than six vanes 5, the width H , which corresponds to the distance between the front windshield 3 and the main disc 4 at the location of their overlap with the ends of the blades 5 at the output of the impeller 1, 0.25 ...
- the surface of the main portion 22 and the surface of the slat 24 of the blades 5 which encounter them are provided with a single cam or double cam ( Fig. 7 ) Mistake.
- the main portion 22 of the blade 5 may be formed flat.
- the slat 24 abuts on this main portion in the portion which is perpendicular to the axis of rotation 6 of the impeller 1 in the form of a circular arc, wherein the front edge 25 and the side edge 26 of the slat 24 are interconnected along the circumference.
- the side edge 26 is provided with a local radius R SE which is not less than 0.5D and close to the front edge 25 is located and parallel to the axis of rotation 6 of the impeller 1 (ie equal to endless) close to the main disk 4 ( FIGS. 4, 5 . 8th ) runs.
- the radial impeller 1 In the case where the radial impeller 1 is provided with enlarged front face plate 20 and enlarged rear plate 21, their diameters are equal to (1.1 to 1.2) D and (1.05 to 1.15, respectively ). D, s. the Figures 5 . 11 , In the meridian section between the generatrices of the front windshield 20 and the main disk 21 in the direction from the axis of rotation 6 to the ends 17 of the blades 5 of the impeller is a non-diverging channel ( Fig. 5 ) educated.
- the equipment of the input collector 2 with an additional portion 16, whose inner surface has a weak curve 1 / R u, k ⁇ O and is combined with surfaces of the convergent input portion 12, ensures alignment along the cross section of the collector 2 of a velocity profile in front of the edge 14 the output section 13 of the input collector 2 and for a uniform flow at the inlet 7 to the radial impeller 1 and on the surface of the front windshield 3 (or 20) of the impeller 1.
- the arrangement of the additional portion 16 of the input collector 2 increases the coefficient of the static pressure ⁇ S.
- a vortex extinguisher which is embodied, for example, in the form of a plate 18 with a trailing edge 19 arranged in front of the annular gap 15, ensures interruption of the annular flow occurring at the output surfaces of the rotating front-face disk 3 and the stationary input collector 2 is formed. As a result, the value of the static component of the total pressure before the annular gap 15 is increased.
- the impeller assemblies were installed in a similar in-stock casing of a duct fan equipped with sound absorbing Walls was provided with a cross-sectional area S K of the channel, which exceeded the area S PK of the impeller 1 by not less than 2.4 times ( S K / S PK ⁇ 2.4 ), in a portion which is the axis of rotation. 6 the impeller 1 was vertical.
- Fig. 16 shows and gives a more intense increase in the values of the coefficient of static pressure ⁇ S (CD ) of a channel blower with a vortex extinguisher.
- the intensity of increasing the static pressure coefficient ⁇ S (CD) is decided higher than in the case where the relative length is L u, k / D ⁇ 0.04D , and lower than in the case where the relative length L u, k / D is 0.04D .
- the relative length of the additional portion 16 of the input collector 2 L u, k / D ⁇ 0.04 is an essential feature of the present invention.
- the presence of a vortex extinguisher, the vane 5 of the recommended shape with the vane 24 and the auxiliary portion 16 on the input collector 2 having a relative length L u, k / D ⁇ 0.04, provide essential features for achieving a technical Result for the decrease of the noise level at the entrance of the channel blower, which is equipped with the claimed impeller assembly.
- the design of the impeller assembly with an impeller provided with enlarged disks 20, 21 provides an increase in the coefficient of static pressure of the impeller 1 and, consequently, an improvement in the duct fan with the claimed impeller assembly.
- connection of the side edges 26 of the vanes 24 of the blades 5 by means of the ring 28 increases the rigidity of the impeller and prevents deformation of the blades 5 in the case of a high rotational speed.
- similar rings are secured to the side edges 26 and also to the ends 17 of the blades 5.
- the impeller assembly with a free impeller presented in the description of the present invention can be installed in duct and radial fans in helical housings and in pressure pumps. Through the disclosure of the invention, the impeller assembly can be designed and manufactured in specialized equipment. The impeller assembly with a free radial impeller meets the requirement "commercially applicable" for patentability.
Abstract
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft Gebläseradanordnungen mit freien radialen Gebläserädern vorwiegend zur Verwendung in Kanalgebläsen. Das technische Ergebnis besteht in der Erhöhung der Ausgangsleistung verbunden mit einer Erhöhung des statischen Drucks und einer Verminderung des Geräuschpegels. Die Gebläseradanordnung umfasst ein radiales Gebläserad mit einer Vorderfrontscheibe und einer Hauptscheibe, wobei Schaufeln mit Vorflügeln zwischen diesen Scheiben angeordnet und nach rückwärts geneigt sind, ferner einen Eingangskollektor mit einem konvergenten Eingangsabschnitt und einem Ausgangsabschnitt sowie einem Zusatzabschnitt, der zwischen Eingangsabschnitt und Ausgangsabschnitt eine Fläche mit einer geringen Krümmung und eine Länge ( L u,k ) aufweist, die nicht weniger als 0,04 des Durchmessers ( D ) des Gebläserads beträgt. Die Vorderfrontscheibe und der Ausgangsabschnitt des Eingangskollektors bilden miteinander einen ringförmigen Spalt, vor dem Platten eines Wirbellöschers angeordnet sind. In der Projektion der senkrecht zur Drehachse des Gebläserads stehenden Ebene überschreitet die gerade Linie, die die Drehachse mit einem Nocken des Vorflügels verbindet, nicht die Grenzen von ± 0,05 des Winkelschritts ( t ) von Schaufel zu Schaufel in Bezug auf die gerade Linie, die die Drehachse mit der Stoßstelle derjenigen Schaufel verbindet, die in Drehrichtung der Vorderfrontscheibe folgt.Summary The invention relates to impeller assemblies having free radial impellers primarily for use in duct blowers. The technical result consists in the increase of the output power combined with an increase of the static pressure and a reduction of the noise level. The impeller assembly includes a radial impeller having a front windshield and a main pulley with vanes disposed between vanes and inclined rearwardly, an input collector having a convergent input portion and an output portion, and an auxiliary portion defining an area between an input portion and an output portion having a small curvature and a length (L u, k) which is not less than 0.04 of the diameter (D) of the impeller. The front windshield and the output section of the input collector together form an annular gap, in front of which plates of a vortex extinguisher are arranged. In the projection of the plane perpendicular to the axis of rotation of the impeller, the straight line connecting the axis of rotation with a cam of the slat does not exceed the limits of ± 0.05 of the angular step (t) from blade to blade with respect to the straight line; which connects the axis of rotation with the joint of that blade, which follows in the direction of rotation of the front windshield.
Description
Die Erfindung betrifft ein Gebläse mit einem freien radialen Gebläserad, das auf dem Gebiet der Gebläsekonstruktion, hauptsächlich zur Verwendung in Kanalgebläsen mit einem geringen Geräuschpegel, vorgesehen ist.The invention relates to a fan with a free radial fan wheel, which is provided in the field of fan design, mainly for use in low-noise duct fans.
Als Stand der Technik sind Gebläseanordnungen mit freien radialen Gebläserädern bekannt, die hauptsächlich zur Verwendung in Kanalgebläsen vorgesehen sind.As prior art blower assemblies with free radial impellers are known, which are mainly intended for use in duct blowers.
Im Katalog "Centrifugal fans with asynchronous external rotor motor", 11.2004, Ziehl-Abegg, Seiten 9/1 bis 9/23, [1], ist eine Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad vom RH...G-Typ offenbart, wobei diese Anordnung ein radiales Gebläserad und einen Eingangskollektor sowie das Gebläserad eine Hauptscheibe und eine Vorderfrontscheibe aufweist. Dabei sind Schaufeln zwischen diesen Scheiben angeordnet, die in Bezug auf die Drehrichtung nach rückwärts geneigt sind. Der Eingangskollektor weist einen konvergenten Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt auf. Seine Kante ist zwischen der Hauptscheibe und der Eingangskante der Vorderfrontscheibe des Gebläserads angeordnet und bildet eine ringförmige Vertiefung.In the catalog "Centrifugal fans with asynchronous external rotor motor", 11.2004, Ziehl-Abegg,
Die ausgeführten aerodynamischen und akustischen Prüfungen der Gebläseradanordnung mit dem Gebläserad RH31G-4DK.0F/1R (mit einem elektrischen Motor und einem Kollektor zusammengebaut), dessen Druck- und Schall-Kennlinien auf S. 9/7 des Katalogs [1] aufgeführt sind, zeigen, dass es möglich war, die Druckkennlinien der Gebläseradanordnung mit dem Gebläserad des genannten Typs im Teil des Ausgangsleistungsanstiegs wesentlich zu verbessern. Dabei wurde der vom Gebläserad erzeugte statische Druck durch eine Änderung des Eingangskollektors und der Schaufeln des Gebläserads erhöht. Neben der Verbesserung der Druckeigenschaften nahm der Geräuschpegel am Eingang des Gebläsekanals mit dieser Gebläseradanordnung ab.The aerodynamic and acoustic tests performed on the fan wheel assembly with the fan wheel RH31G-4DK.0F / 1R (assembled with an electric motor and a collector) whose pressure and sound characteristics are listed on
In der Beschreibung des Patents RF
In der Erfindung [2] ist gezeigt, dass das Vorhandensein eines Wirbellöschers den Koeffizienten des statischen Drucks erhöht. Es gibt aber keine Information über die Wirkung der Form des Eingangskollektors auf die Druckeigenschaften des Kanalgebläses mit einer solchen Gebläseradanordnung.In the invention [2], it is shown that the presence of a vortex extinguisher increases the coefficient of static pressure. But there is no information about that Effect of the shape of the input collector on the pressure characteristics of the channel blower with such a fan wheel assembly.
Die im Katalog [1] dargestellte Gebläseradanordnung wird der vorliegenden Erfindung als das am nächsten kommende Analogon angesehen.The impeller assembly shown in Catalog [1] is considered by the present invention to be the closest analog.
Das durch die Erfindung zu lösende technische Problem besteht in der Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften verbunden mit einer Verminderung des Geräuschpegels des Gebläserads und damit des Kanalgebläses.The technical problem to be solved by the invention is to improve the aerodynamic properties associated with a reduction in the noise level of the impeller and thus the duct fan.
Das technische Ergebnis ist eine Erhöhung der Ausgangsleistung verbunden mit einer Erhöhung des statischen Drucks der Gebläseradanordnung.The technical result is an increase in output power associated with an increase in the static pressure of the impeller assembly.
Das technische Ergebnis besteht auch in einer Abnahme des Geräuschpegels am Eingang des Kanalgebläses, das mit der Gebläseradanordnung gemäß der Erfindung ausgestattet ist.The technical result is also a decrease in the noise level at the inlet of the duct fan equipped with the fan wheel assembly according to the invention.
Das gestellte technische Problem wird dadurch gelöst, dass die Erfindung mit dem folgenden Merkmalsatz durchgeführt wird, der für das Erreichen der beanspruchten technischen Ergebnisse wichtig ist.The stated technical problem is solved by carrying out the invention with the following feature set, which is important for achieving the claimed technical results.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien Gebläserad wie in dem nächstkommenden Analogon [1] weist ein radiales Gebläserad und einen Eingangskollektor auf. Das radiale Gebläserad umfasst eine Hauptscheibe und eine Vorderfrontscheibe, wobei Schaufeln zwischen diesen Scheiben angeordnet und in Bezug auf die Drehachse rückwärts geneigt sind. Der Eingangskollektor, dessen Kante zwischen der Hauptscheibe und der Eingangskante der Vorderfrontscheibe des Gebläserads unter Bildung eines ringförmigen Spalts angeordnet ist, weist einen konvergenten Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt auf. Im Gegensatz zum nächstkommenden Analogon [1] ist jedoch der Eingangskollektor mit einem Zusatzabschnitt ausgestattet, der zwischen dem Eingangsabschnitt und dem Ausgangsabschnitt mit einer Fläche versehen ist, die mit den Flächen des Eingangsabschnitts und des Ausgangsabschnitts des Eingangskollektors verbunden ist und die eine Generatrix mit schwacher Krümmung aufweist. Dabei ist die Länge des Zusatzabschnitts nicht weniger als 0,04 des Durchmessers eines Kreises, der durch die Enden der Schaufeln des Gebläserads umschrieben wird. Vor dem ringförmigen Spalt ist ein Wirbellöscher angeordnet.The impeller assembly having a free impeller as in the closest analog [1] has a radial impeller and an input collector. The radial impeller comprises a main disk and a front windshield with blades disposed between these disks and inclined rearwardly with respect to the axis of rotation. The input collector, the edge of which is disposed between the main disk and the input edge of the front windshield of the fan wheel to form an annular gap, has a convergent input portion and an output portion. In contrast to the closest analog [1] is the input collector with an additional section provided between the input portion and the output portion with an area which is connected to the surfaces of the input portion and the output portion of the input collector and having a generatrix of low curvature. In this case, the length of the additional portion is not less than 0.04 of the diameter of a circle circumscribed by the ends of the blades of the impeller. In front of the annular gap, a vortex extinguisher is arranged.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist durch einen Zusatzabschnitt gekennzeichnet, der mit einer zylindrischen Innenfläche versehen ist.The impeller assembly with a free radial impeller is characterized by an additional portion provided with a cylindrical inner surface.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist durch einen Wirbellöscher gekennzeichnet, der durch mindestens eine Platte gebildet ist, die mit den Außenwänden des Kollektors verbunden ist.The impeller assembly having a free radial impeller is characterized by a vortex extinguisher formed by at least one plate connected to the outer walls of the collector.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist durch einen ringförmigen im Meridianabschnitt befindlichen Spalt gekennzeichnet, der innerhalb des radialen Gebläserads zusammenläuft.The impeller assembly having a free radial impeller is characterized by an annular gap in the meridian section that converges within the radial impeller.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel des Gebläserads mit einem Vorflügel ausgestattet ist, der zwischen der Stoßstelle der Schaufel an der Fläche der Vorderfrontscheibe und der Drehachse des Gebläserads angeordnet ist. Dabei überschreitet in der Projektion der senkrecht zur Drehachse des Gebläserads stehenden Ebene die gerade Linie, die die Drehachse mit einem Nocken des Vorflügels verbindet, nicht den Abschnitt, der durch Strahlen begrenzt wird, die innerhalb eines Bereichs von ±0,05 des Winkelschritts der Schaufeln in Bezug auf die gerade Linie vorhanden sind, die die Drehachse des Gebläserads und die Anstoßstelle der Vorderfrontkante der Schaufel verbindet, die in Drehrichtung der Fläche der Vorderfrontscheibe folgt.The impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that each impeller of the impeller is provided with a slat disposed between the joint of the impeller on the surface of the front windshield and the axis of rotation of the impeller. Incidentally, in the projection of the plane perpendicular to the rotation axis of the impeller, the straight line connecting the rotation axis with a cam of the slat does not exceed the portion bounded by rays within a range of ± 0.05 of the angular step of the blades with respect to the straight line connecting the axis of rotation of the impeller and the abutment point of the front edge of the blade, which follows in the direction of rotation of the surface of the front windshield.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenkante des Vorflügels der Schaufel des Gebläserads unter einem spitzen Winkel zur Vorderfrontkante des Vorflügels angeordnet ist.The impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that a side edge of the slat of the blade of the impeller is disposed at an acute angle to the front edge of the slat.
Diesbezüglich ist die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad dadurch gekennzeichnet, dass die im Abschnitt gebildete Vorderfrontkante des Vorflügels der Schaufel des Gebläserads senkrecht zur Drehachse des Gebläserads steht, längs eines Kreisbogens.In this regard, the impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that the front end edge of the vane of the impeller formed in the section is perpendicular to the axis of rotation of the impeller, along a circular arc.
Außerdem ist die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Vorderfrontscheibe 1,1...1,2 und der Durchmesser der Hauptscheibe 1,05...1,15 des Durchmessers eines Kreises beträgt, der durch die Enden der Schaufeln des Gebläserads umschrieben wird. Dabei wird ein nicht auseinander gehender Kanal in der Meridianebene zwischen den Generatrizen der Vorderfrontscheibe und der Hauptscheibe in Richtung von der Drehachse zu den Enden der Schaufeln des Gebläserads gebildet.In addition, the impeller assembly with a free radial impeller is characterized in that the diameter of the front windshield is 1.1 ... 1.2 and the diameter of the main pulley is 1.05 ... 1.15 the diameter of a circle passing through the ends the blades of the fan wheel is circumscribed. In this case, a non-diverging channel is formed in the meridian plane between the generatrices of the front windshield and the main disk in the direction from the axis of rotation to the ends of the blades of the impeller.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Schaufel am Ausgang des Gebläserads nicht weniger als 0,25 des Durchmessers eines Kreises beträgt, der durch die Enden der Schaufeln des Gebläserads umschrieben wird.The impeller assembly having a free radial impeller is characterized in that the width of the impeller at the exit of the impeller is not less than 0.25 of the diameter of a circle circumscribed by the ends of the blades of the impeller.
Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad mit mindestens einem Ring versehen ist, der die Seitenkanten der Vorflügel der Schaufeln miteinander verbindet.The impeller assembly having a free radial impeller is characterized in that the impeller is provided with at least one ring interconnecting the side edges of the vanes of the vanes.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen für eine Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad näher erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gebläseradanordnung, die das nächstkommende Analogon darstellt, -
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A inFig.1 , -
Fig. 3 eine Vergrößerung der Einzelheit B inFig. 1 , -
Fig. 4 einen Längsschnitt der Gebläseradanordnung gemäß der Erfindung, -
Fig. 5 einen Längsschnitt der Gebläseradanordnung gemäß der Erfindung mit einem radialen Gebläserad, das eine vergrößerte Vorderfrontscheibe und eine vergrößerte Hauptscheibe aufweist, -
Fig. 6 eine Vergrößerung der in den dargestellten Einzelheit C,Figuren 4 und 5 -
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie D-D inFig. 4 , -
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Schaufel, -
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung E inFig. 8 , -
Fig. 10 eine Ansicht einer zusammengesetzten Schaufel in Richtung E inFig. 8 , -
Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie F-F inFig. 5 in der bevorzugten Ausführung der Gebläseradanordnung, -
Fig. 12 ein Fragment eines Gebläserads mit Schaufeln, die sich in einem Bereich mit zulässigen Abweichungen des Winkelschritts befinden, -
Fig. 13 die Druckkennlinie ψ S =F(ϕ) eines Gebläses mit einer Gebläseradanordnung in verschiedenen Ausführungen, -
Fig. 14 die Druckkennlinie ψ S =F(ϕ) eines Gebläses mit einer Gebläseradanordnung mit verschiedenen Längen eines Zusatzabschnitts des Kollektors, -
Fig. 15 das Diagramm ψ S=F(L u,k /D), worin ϕ=const im Fall der Verwendung einer Gebläseradanordnung ohne einen Wirbellöscher in einem Kanalgebläse ist, -
Fig. 16 das Diagramm ψS(C-D) =F(L/D), worin ϕ=const im Fall der Verwendung einer Gebläseradanordnung mit einem Wirbellöscher in einem Kanalgebläse ist, -
Fig. 17 das Diagramm Δ ψ S = ψ S(B-I)- ψS=F((L u,k /D), worin ϕ=const ist, -
Fig. 18 das Diagramm LP=F(f) eines Schmalbandspektrums von Pegeln des Geräuschdrucks am Eingang des Kanalgebläses mit einer Gebläseradanordnung, die das nächstkommende Analogon ist, und mit einer Gebläseradanordnung, die mit Vorflügeln und einem Wirbellöscher ausgerüstet ist, -
Fig. 19 das Diagramm LW =F(f) des Oktavspektrums der Pegel der Geräuschleistung am Eingang des Kanalgebläses mit der Gebläseradanordnung des nächstkommenden Analogons und mit der Gebläseradanordnung, die mit Vorflügeln und einem Wirbellöschers ausgestattet ist, -
Fig. 20 das Diagramm LP=F(f) des Schmalbandspektrums von Pegeln des Geräuschdrucks unter den Bedingungen der Maximalausgangsleistung am Eingang des Kanalgebläses mit der Gebläseradanordnung des nächstkommenden Analogons und mit der Gebläseradanordnung gemäß der bevorzugten Ausführung der Erfindung, -
Fig. 21 das Diagramm LP=F(f) des Schmalbandspektrums von Pegeln des Geräuschdrucks unter den Bedingungen einer mittleren Ausgangsleistung am Eingang des Kanalgebläses mit der Gebläseradanordnung des nächstkommenden Analogons und mit der Gebläseradanordnung gemäß der bevorzugten Ausführung der Erfindung, -
Fig. 22 das Diagramm LW=F(f) des Oktavspektrums der Pegel der Geräuschleistung unter den Bedingungen der Maximalausgangsleistung am Eingang des Kanalgebläses mit der Gebläseradanordnung des nächstkommenden Analogons und mit der Gebläseradanordnung gemäß der bevorzugten Ausführung der Erfindung, -
Fig. 23 das Diagramm LW=F(f) des Oktavspektrums der Pegel der Geräuschleistung unter den Bedingungen einer mittleren Ausgangsleistung am Eingang des Kanalgebläses mit der Gebläseradanordnung des nächstkommenden Analogons und mit der Gebläseradanordnung gemäß der bevorzugten Ausführung der Erfindung.
-
Fig. 1 a longitudinal section through an impeller assembly, which represents the closest analogue, -
Fig. 2 a section along the line AA inFig.1 . -
Fig. 3 an enlargement of the detail B inFig. 1 . -
Fig. 4 a longitudinal section of the impeller assembly according to the invention, -
Fig. 5 a longitudinal section of the impeller assembly according to the invention with a radial impeller having an enlarged front windshield and an enlarged main disc, -
Fig. 6 an enlargement of theFIGS. 4 and 5 shown detail C, -
Fig. 7 a section along the line DD inFig. 4 . -
Fig. 8 a side view of a shovel, -
Fig. 9 a view towards E inFig. 8 . -
Fig. 10 a view of a composite blade in the direction of E inFig. 8 . -
Fig. 11 a section along the line FF inFig. 5 in the preferred embodiment of the impeller assembly, -
Fig. 12 a fragment of an impeller with vanes located in an area with allowed deviations of the angular step, -
Fig. 13 the pressure characteristic ψ S = F ( φ ) of a blower with an impeller arrangement in various designs, -
Fig. 14 the pressure characteristic ψ S = F ( φ ) of a blower with an impeller arrangement with different lengths of an additional section of the collector, -
Fig. 15 the diagram ψ S = F (L u , k / D), where φ = const in the case of using an impeller assembly without a vortex extinguisher in a duct fan, -
Fig. 16 the diagram ψ S (CD) = F (L / D), where φ = const in the case of using an impeller assembly with a vortex extinguisher in a duct fan, -
Fig. 17 the diagram Δ ψ S = ψ S (BI) - ψ S = F ((L u , k / D) , where φ = const , -
Fig. 18 the graph L P = F (f) of a narrowband spectrum of levels of noise pressure at the entrance of the duct fan with an impeller assembly which is the closest analog and with an impeller assembly equipped with slats and a vortex extinguisher, -
Fig. 19 the diagram L W = F (f) of the octave spectrum, the noise power level at the inlet of the duct fan with the fan wheel assembly of the nearest analog, and with the impeller assembly equipped with slats and a vortex extinguisher, -
Fig. 20 the graph L P = F (f) of the narrowband spectrum of levels of noise pressure under maximum output power conditions at the entrance of the duct fan with the closest analogue fan wheel assembly and with the fan wheel assembly according to the preferred embodiment of the invention; -
Fig. 21 the plot L P = F (f) of the narrowband spectrum of levels of noise pressure under conditions of average output power at the entrance of the duct fan with the closest analogue fan wheel assembly and with the fan wheel assembly according to the preferred embodiment of the invention; -
Fig. 22 the octave spectrum diagram L W = F (f) shows the noise power level under the maximum output power conditions at the inlet of the duct fan with the nearest analogue fan wheel assembly and with the fan wheel assembly according to the preferred embodiment of the invention; -
Fig. 23 the octave spectrum graph L W = F (f) shows the noise power level under the conditions of average output power at the entrance of the duct fan with the closest analogue fan wheel assembly and with the fan wheel assembly according to the preferred embodiment of the invention.
Eine Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad, wie sie im nächstkommenden Analogon und in den
Das Gebläserad 1 ist mit Mitteln zur Verbindung mit einem Leistungsantrieb (nicht gezeigt) ausgerüstet, der zur Drehung des radialen Gebläserads1 um dessen Achse 6 dient.The impeller 1 is equipped with means for connection to a power drive (not shown) which serves to rotate the radial impeller 1 about its
Die Schaufeln 5 sind nach rückwärts in Bezug auf die Drehrichtung des radialen Gebläserads 1 geneigt (
Die Kante 12 des Ausgangsabschnitts 13 ist, wie in den
Die beanspruchte Gebläseradanordnung weist zusätzlich zu den Mitteln, die beim nächstkommenden Analogon verwendet werden, einen Zusatzabschnitt 16 (
Der in
Das radiale Gebläserad 1 kann mit einer vergrößerten Vorderfrontscheibe 20 und mit einer vergrößerten Hauptscheibe 21 versehen werden (
Die Vorderfrontkante 25 des Vorflügels 24 kann im Bereich der Winkel von ±10° zu derjenigen Ebene angeordnet werden, die senkrecht auf der Drehachse 6 des Gebläserads 1 steht. Die Seitenkante 26 kann einen spitzen Winkel zur Vorderfrontkante 25 (
Um die Festigkeit der Vorflügel 24 der Schaufeln 5 zu erhöhen, können die Seitenkanten 26 des Vorflügels 24 mittels eines Rings 28 (
Bei der bevorzugten Ausführung ist der Zusatzabschnitt 16 des Eingangskollektors 2 mit einer zylindrischen Innenfläche (1/Ru,k =0) und mit einer relativen Länge innerhalb eines Bereichs von Lu,k /D=0,04...006 ausgebildet. Das radiale Gebläserad 1 der Gebläseradanordnung 1 (
In dem Fall, in dem das Gebläserad 1 mit 6...10 Schaufeln ausgerüstet ist, sind die Fläche des Hauptabschnitts 22 und die Fläche des Vorflügels 24 der Schaufeln 5, die auf diese stoßen, mit einem einzelnen Kurvenstück oder Doppelkurvenstück (
In der Projektion der senkrecht zur Drehachse 6 des Gebläserads 1 stehenden Ebene überschreitet die gerade Linie, die die Drehachse 6 des Gebläserads 1 mit dem Nocken 27 des Vorflügels 24 verbindet, nicht den Abschnitt, der durch Strahlen begrenzt wird, die in einem Bereich von Δt=±0,05 des Winkelschritts t in Bezug auf die gerade Linie liegen, die Drehachse 6 des Gebläserads mit einer Anstoßstelle 29 der Vorderfrontkante der Schaufel 5A verbindet, der Drehrichtung der Vorderfrontscheibe 3 folgt oder die auf der geraden Linie liegt (
In dem Fall, in dem das Gebläserad 1 mit elf und mehr Schaufeln 5 ausgestattet ist, muss der Hauptabschnitt 22 der Schaufeln 5 flach mit einer geradlinigen Vorderfrontkante 23 ausgebildet werden. Die Generatrix der Vorderfrontscheibe 3 am Anstoßabschnitt der Vorderfrontkante 23 des Hauptabschnitts 22 der Schaufel 5 (
worin
- z=Z/D
- eine relative Koordinate ist, die längs der Drehachse 6 des radialen Gebläserads 1 in Richtung
von der Hauptscheibe 4zum Eingang 7 des Gebläserads 1 gerichtet ist, - x=X/D
- eine relative Koordinate ist, die senkrecht zur Drehachse 6 des radia- len Gebläserads 1 steht,
- y= Y/D
- eine relative Koordinate ist, die senkrecht zur Achse 0Z und Achse 0X steht,
- r=R/D
- ein relativer laufender Radius des Gebläserads 1 ist,
- R
- der laufende Radius des Gebläserads 1 ist,
- X, Y, Z
- die laufenden Koordinaten sind,
- D
- der Durchmesser des radialen Gebläserads 1 ist, der gleich dem Um- fangsdurchmesser ist, der durch die
Enden 17 der Schaufeln 5 wäh- rend deren Drehung umschrieben wird.
wherein
- z = Z / D
- a relative coordinate which is directed along the axis of
rotation 6 of the radial impeller 1 in the direction of themain disk 4 to theinlet 7 of the impeller 1, - x = X / D
- is a relative coordinate that is perpendicular to the axis of
rotation 6 of the radial impeller 1, - y = Y / D
- is a relative coordinate that is perpendicular to axis 0Z and axis 0X ,
- r = R / D
- is a relative running radius of the impeller 1,
- R
- the running radius of the impeller 1 is
- X, Y , Z
- the current coordinates are,
- D
- is the diameter of the radial impeller 1 which is equal to the circumferential diameter circumscribed by the
ends 17 of the vanes 5 during their rotation.
Die Ausstattung des Eingangskollektors 2 mit einem Zusatzabschnitt 16, dessen Innenfläche eine schwache Kurve 1/Ru,k→O aufweist und mit Flächen des konvergenten Eingangsabschnitts 12 vereinigt ist, sorgt für die Ausrichtung längs des Querschnitts des Kollektors 2 eines Geschwindigkeitsprofils vor der Kante 14 des Ausgangsabschnitts 13 des Eingangskollektors 2 und für eine gleichmäßige Strömung am Eingang 7 zum radialen Gebläserad 1 und auf der Fläche der Vorderfrontscheibe 3 (oder 20) des Gebläserads 1. Insgesamt erhöht die Anordnung des Zusatzabschnitts 16 des Eingangskollektors 2 den Koeffizienten des statischen Drucks ψ S (der gleich der Beziehung des statischen Drucks PSV aus dem Produkt der Luftdichte ρ und dem Quadrat der Umfangsgeschwindigkeit u der Schaufel des Gebläserads ψ S=2Psv/ρu2 ist) im Fall der Abwesenheit eines Wirbellöschers.The equipment of the
Die Anordnung eines Wirbellöschers, der beispielsweise in Form einer Platte 18 mit einer vor dem ringförmigen Spalt 15 angeordneten Hinterkante 19 ausgeführt ist, sorgt für eine Unterbrechung der ringförmigen Strömung, die an den Ausgangsflächen der sich drehenden Vorderfrontscheibe 3 und dem stationären Eingangskollektor 2 gebildet wird. Im Ergebnis wird der Wert des statischen Bestandteils des Gesamtdrucks vor dem ringförmigen Spalt 15 erhöht.The arrangement of a vortex extinguisher, which is embodied, for example, in the form of a
Dadurch wird der Impuls der ringförmigen Strömung, die aus dem ringförmigen Spalt 15 zur Innenfläche der Vorderfrontscheibe 3 strömt, erhöht. Der ausgeblasene Luftstrom verzögert die Strömungstrennung von der Innenfläche der Vorderfrontscheibe 3, wodurch die Breite H der Schaufeln 5 auf einen Wert von H=(0,25...0,37)D erhöht werden kann. Das Vorsehen des ringförmigen Spalts 15, der das radiale Gebläserad nach innen zusammenlaufen lässt (d.h. konvergent ist), fördert ebenfalls die Erhöhung des Impulses der ringförmigen Strömung.Thereby, the momentum of the annular flow flowing from the annular gap 15 to the inner surface of the
Das Vorstehende wird experimentell bestätigt und in Diagrammen der
Die Gebläseradanordnung [1] mit einem Eingangskollektor 2 und dem in
Zu den Diagrammen der
- (1) "Prototyp" bezeichnet ein Kanalgebläse mit der Gebläseradanordnung, die als nächstkommendes Analogon [1] mit dem Gebläserad RM31G-4DK.0F/1R genommen wurde, das mit einem Eingangskollektor und einem einen Außenrotor aufweisenden elektrischen Motor zusammengebaut ist.
- (2)"Prototyp+Vorflügel" bezeichnet ein Gebläserad (1)
mit verbesserten Vorflügeln 24 der Schaufeln 5. - (3) "Prototyp+Vorflügel+Wirbellöscher" bezeichnet ein Gebläserad (2), das mit einem Wirbellöscher in Form von vier
Platten 18 ausgerüstet ist. - (4) "Prototyp+Vorflügel+Wirbellöscher+Lu,k /D=..." bezeichnet ein Kanalgebläse (3),
dessen Kollektor 2mit einem Zusatzabschnitt 16 mit der genannten relativen Länge Lu,k /D ausgerüstet ist. - (5) "Prototyp+Vorflügel+Lu,k /D=..." bezeichnet ein Kanalgebläse (2),
dessen Kollektor 2mit einem Zusatzabschnitt 16 mit der genannten relativen Länge Lu,k /D ausgerüstet ist. - (6) "Die bevorzugte Ausführung der Gebläseradanordnung" bezeichnet ein Kanalgebläse (4),
dessen Kollektor 2mit einem Zusatzabschnitt 16 mit einer relativen Länge Lu,k /D=0,065 ausgerüstet ist.
- (1) "prototype" means a duct fan with the impeller assembly taken as the closest analog [1] to the impeller RM31G-4DK.0F / 1R assembled with an input collector and an external rotor electric motor.
- (2) "Prototype + slat" means an impeller (1) with
improved slats 24 of the blades 5. - (3) "Prototype + slat + vortex extinguisher" means an impeller (2) equipped with a vortex extinguisher in the form of four
plates 18. - (4) "Prototype + slat + vortex extinguisher + L u, k / D = ..." denotes a duct fan (3) whose
collector 2 is equipped with anadditional section 16 of said relative length L u, k / D. - (5) "Prototype + slat + L u, k / D = ..." denotes a duct fan (2) whose
collector 2 is equipped with anadditional section 16 of said relative length L u, k / D. - (6) "The preferred embodiment of the impeller assembly" means a duct fan (4) whose
collector 2 is equipped with anadditional portion 16 having a relative length L u, k / D = 0.065 .
Die ausgeführte Untersuchung zeigte, wie im Diagramm der
Im Diagramm ψ S=F(ϕ) in
Im Diagramm ψ S=F(Lu,k /D) der
Damit wird in dem Fall, in dem die Werte des Ausgangsleistungskoeffizienten ϕ=0,02...0,03 entsprechend dem Betriebsbereich des Kanalgebläses betragen, die Intensität der Erhöhung des Koeffizienten des statischen Drucks ψ S (C-D) entschieden höher sein als in dem Fall, in dem die relative Länge Lu,k /D≤0,04D ist, und niedriger als in dem Fall, in dem die relative Länge Lu,k /D0,04D beträgt.Thus, in the case where the values of the output coefficient φ = 0.02 ... 0.03 corresponding to the operating range of the channel blower, the intensity of increasing the static pressure coefficient ψ S (CD) is decided higher than in the case where the relative length is L u, k / D≤0.04D , and lower than in the case where the relative length L u, k / D is 0.04D .
Daher ist die relative Länge des Zusatzabschnitts 16 des Eingangskollektors 2 Lu,k /D≥0,04 ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung. Die optimale Länge des Zusatzabschnitts 16 des Eingangskollektors 2, wie sie aus dem Diagramm ψS(C-D)=F(Lu,k /D) der
Der Vergleich der Werte des Koeffizienten des statischen Drucks eines Kanalgebläses mit einer Gebläseradanordnung mit Vorflügeln 24 und einem Zusatzabschnitt 16 des Eingangskollektors 2 mit einem Wirbellöscher und ohne einen Wirbellöscher, wie er im Diagramm ψ S = ψ S(C-D)=F(Lu,k /D) der
Die Änderung der Form des Vorflügels 24 und der Einbau eines Wirbellöschers in Form von mindestens einer Platte 18, der für die Erhöhung des Koeffizienten des statischen Drucks ψ S (Diagramme der
Die Ausführung des Eingangskollektors 2 mit einem Zusatzabschnitt 16, der eine relative Länge von Lu,k /D≥0,04 und damit die besten aerodynamischen Kennlinien aufwies, führte jedoch zu einer Geräuschverminderung am Eingang des Kanalgebläses, das mit der Gebläseradanordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet war. In den Diagrammen LP =F(f) der
Daher stellen bei der bevorzugten Ausführung der Gebläseradanordnung das Vorhandensein eines Wirbellöschers, der Schaufel 5 der empfohlenen Form mit dem Vorflügel 24 und des Zusatzabschnitts 16 am Eingangskollektor 2 mit einer relativen Länge Lu,k /D≥0,04 wesentliche Merkmale zur Erreichung eines technischen Ergebnisses für die Abnahme des Geräuschpegels am Eingang des Kanalgebläses dar, das mit der beanspruchten Gebläseradanordnung ausgerüstet ist.Therefore, in the preferred embodiment of the impeller assembly, the presence of a vortex extinguisher, the vane 5 of the recommended shape with the
Die Ausführung des Gebläserads 1 der Gebläseradanordnung mit Schaufeln 5 mit Vorflügeln 24 einer zylindrischen Form und mit einem flachen Hauptabschnitt 22, dessen Vorderfrontkante 23 geradlinig ist, als auch die Ausführung der Vorderfrontscheibe 3 mit einer Hyperbelfläche, deren Generatrix längs der Befestigungslinie des Hauptabschnitts 22 der Schaufel 5 orientiert ist, vereinfacht das Herstellungswerkzeug zur Herstellung des Gebläserads 1. Dabei werden bessere aerodynamische Eigenschaften und ein niedrigerer Geräuschpegel im Vergleich zum nächstkommenden Analogon [1] erzielt.The design of the impeller 1 of the impeller assembly with blades 5 with
Die Ausführung der Gebläseradanordnung mit einem Gebläserad, das mit vergrößerten Scheiben 20, 21 versehen ist, sorgt für eine Erhöhung des Koeffizienten des statischen Drucks des Gebläserads 1 und folglich für eine Verbesserung des Kanalgebläses mit der beanspruchten Gebläseradanordnung.The design of the impeller assembly with an impeller provided with
Die Verbindung der Seitenkanten 26 der Vorflügel 24 der Schaufeln 5 mittels des Rings 28 erhöht die Steifheit des Gebläserads und verhindert eine Verformung der Schaufeln 5 im Fall einer hohen Drehgeschwindigkeit. Im Fall von großen Abmessungen der Gebläseradanordnung werden, falls nötig, ähnliche Ringe an den Seitenkanten 26 und auch an den Enden 17 der Schaufeln 5 befestigt.The connection of the side edges 26 of the
Die Gebläseradanordnung mit einem freien Gebläserad, das in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung vorgestellt wird, kann in Kanal- und radialen Gebläsen in schraubenförmigen Gehäusen und in Druckpumpen eingebaut werden. Durch die Offenbarung der Erfindung kann die Gebläseradanordnung in speziellen Anlagen entwickelt und hergestellt werden. Die Gebläseradanordnung mit einem freien radialen Gebläserad erfüllt die Forderung "gewerblich anwendbar" für die Patentierbarkeit.The impeller assembly with a free impeller presented in the description of the present invention can be installed in duct and radial fans in helical housings and in pressure pumps. Through the disclosure of the invention, the impeller assembly can be designed and manufactured in specialized equipment. The impeller assembly with a free radial impeller meets the requirement "commercially applicable" for patentability.
- 11
- Radiales Gebläserad 1,Radial fan wheel 1,
- 22
- Eingangskollektor,Input Panel,
- 33
- Vorderfrontscheibe des Gebläserads 1,Front windshield of the impeller 1,
- 44
- Hauptscheibe des Gebläserads 1,Main disc of the impeller 1,
- 55
- Schaufel des Gebläserads 1,Blade of the impeller 1,
- 66
- Drehachse des Gebläserads 1,Rotary axis of the impeller 1,
- 77
- Eingang zum Gebläserad 1,Entrance to the impeller 1,
- 88th
-
Eingangskante der Vorderfrontscheibe 3,Input edge of the
front windshield 3, - 99
- Ausgang des Gebläserads 1,Output of the impeller 1,
- 1010
-
Außenkante der Vorderfrontscheibe 3,Outer edge of the
front windshield 3, - 1111
-
Außenkante der Hauptscheibe 4,Outer edge of the
main disk 4, - 1212
-
konvergenter Eingangsabschnitt des Eingangskollektors 2,convergent input portion of the
input collector 2, - 1313
-
Ausgangsabschnitt des Eingangskollektors 2,Output section of the
input collector 2, - 1414
-
Kante des Ausgangsabschnitts des Eingangskollektors 2,Edge of the output section of the
input collector 2, - 1515
- ringförmiger Spalt,annular gap,
- 1616
-
Zusatzabschnitt des Eingangskollektors 2,Additional portion of the
input collector 2, - 1717
- Ende der Schaufel 5,End of the bucket 5,
- 1818
- Platte des Wirbellöschers,Plate of the vortex extinguisher,
- 1919
- Hinterkante der Platte des Wirbellöschers,Trailing edge of the plate of the vortex extinguisher,
- 2020
- vergrößerte Vorderfrontscheibe,enlarged front windscreen,
- 2121
- vergrößerte Hauptscheibe,enlarged main window,
- 2222
- Hauptabschnitt der Schaufel 5,Main section of the blade 5,
- 2323
- Vorderfrontkante der Schaufel 5,Front edge of the blade 5,
- 2424
- Vorflügel der Schaufel 5,Vane of the blade 5,
- 2525
-
Vorderfrontkante des Vorflügels 24,Front edge of the
slat 24, - 2626
-
Seitenkante des Vorflügels 24,Side edge of the
slat 24, - 2727
-
Nocken des Vorflügels 24,Cam of the
slat 24, - 2828
-
Ring zur Verbindung der Seitenkanten 26 der Vorflügel 24,Ring for connecting the side edges 26 of the
slats 24, - 2929
-
Anstoßstelle der Vorderfrontkante 23 der Schaufel 5A, die der Drehrichtung mit der Vorderfrontscheibe 3 folgt,Abutting point of the
front edge 23 of theblade 5A, which follows the direction of rotation with thefront windshield 3, - Ru,k R u, k
-
Radius der Generatrix der Innenfläche des Zusatzabschnitts des Ein- gangskollektors 2,Radius of the generatrix of the inner surface of the additional portion of the
input collector 2, - Lu,k L u, k
-
Länge des Zusatzabschnitts 16 des Eingangskollektors 2,Length of the
additional portion 16 of theinput collector 2, - DD
-
Durchmesser des Gebläserads 1, der gleich dem Durchmesser eines Kreises ist, der durch die Enden 17 der Schaufeln 5 während der Drehung des Gebläserads 1 umschrieben wird,Diameter of the impeller 1, which is equal to the diameter of a circle, which is circumscribed by the
ends 17 of the blades 5 during the rotation of the impeller 1, - RR
- aktueller Radius des Gebläserads,current radius of the impeller,
- X, Y, X , Y,
- Z aktuelle Koordinaten, Z current coordinates,
- x=X/D x = X / D
-
relative Koordinate, die senkrecht zur Drehachse 6 des Gebläserads steht,relative coordinate which is perpendicular to the axis of
rotation 6 of the impeller, - y=Y/D y = Y / D
- relative Koordinate, die senkrecht zur Achse 0Z und Achse 0X steht,relative coordinate, which is perpendicular to the axis 0Z and axis 0X ,
- z=Z/D z = Z / D
-
relative Koordinate, die längs der Drehachse 6 des Gebläserads 1 in Rich- tung von der Hauptscheibe 4 zum Eingang 7 des Gebläserads 1 gerichtet ist,relative coordinate, which is directed along the axis of
rotation 6 of the impeller 1 in the direction of themain disk 4 to theinlet 7 of the impeller 1, - r=R/D r = R / D
- relativer Radius des Gebläserads 1,relative radius of the impeller 1,
- HH
-
Breite der Schaufeln 5, die gleich dem Abstand zwischen der Vorderfront- scheibe 3 und der Hauptscheibe 4 am Ausgang 9 des Gebläserads 1 ist,Width of the blades 5, which is equal to the distance between the
front face disc 3 and themain disc 4 at theoutlet 9 of the fan wheel 1, - Rse R se
-
Wert des örtlichen Radius der Seitenkante 26 des Vorflügels 24 der Schaufel 5,Value of the local radius of the
side edge 26 of theslat 24 of the blade 5, - tt
- Winkelschritt von Schaufel zu Schaufel,Angular step from blade to blade,
- Δt Δ t
- Abweichung vom Winkelschritt t,Deviation from the angular step t,
- SK S K
-
Kanalfläche des Gebläses im Abschnitt, der senkrecht zur Drehachse 6 des Gebläserads 1 steht,Channel surface of the fan in the section which is perpendicular to the axis of
rotation 6 of the impeller 1, - SPK=0,25πD2 S PK = 0.25 π D 2
- Fläche des Gebläserads 1,Surface of the impeller 1,
- ψ S=2Psv/ρu2 ψ S = 2Psv / ρ u 2
- Koeffizient des statischen Drucks,Coefficient of static pressure,
- Psvpsv
- statischer Druck des Gebläses,static pressure of the blower,
- ρρ
- Luftdichte,Air density,
- uu
- Umfangsgeschwindigkeit der Schaufel 5 des Gebläserads 1,Peripheral speed of the blade 5 of the impeller 1,
- ϕ=Q/uSPK φ = Q / uS PK
- Ausgangsleistungskoeffizient,Output coefficient,
- Ausgangsleistung des Gebläses,Output power of the blower,
- SPK=0,25πD2 S PK = 0.25 π D 2
- Fläche des Gebläserads 1,Surface of the impeller 1,
- LP L P
- Pegel des Geräuschdrucks,Level of noise pressure,
- LW L W
- Pegel der Geräuschleistung,Level of noise power,
- ff
- Frequenz in kHz.Frequency in kHz.
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingangskollektor (2) mit einem Zusatzabschnitt (16), der zwischen dem konvergenten Eingangsabschnitt (12) und dem Ausgangsabschnitt (13) angeordnet ist, und mit einer Fläche, die mit den Flächen des konvergenten Eingangsabschnitts (12) und des Ausgangsabschnitts (13) des Eingangskollektors (2) verbunden ist, sowie mit einer schwach gekrümmten Generatrix (1/Ru,k ) versehen ist,
dass ferner die Länge (Lu,k ) des Zusatzabschnitts nicht weniger als 0,05 des Durchmessers (D) eines Kreises beträgt, der durch die Enden (17) der Schaufeln (5) des Gebläserads (1) umschrieben wird, und
dass vor dem ringförmigen Spalt (15) ein Wirbellöscher (18) angeordnet ist.
characterized,
in that the input collector (2) is provided with an additional section (16) arranged between the convergent input section (12) and the output section (13) and with an area coincident with the surfaces of the convergent input section (12) and the output section (13 ) of the input collector (2), and is provided with a weakly curved generatrix ( 1 / R u, k ),
further that the length ( L u, k ) of the additional portion is not less than 0.05 of the diameter ( D ) of a circle circumscribed by the ends (17) of the blades (5) of the impeller (1), and
in that a vortex extinguisher (18) is arranged in front of the annular gap (15).
dadurch gekennzeichnet,
dass der Zusatzabschnitt (16) des Eingangskollektors (2) eine zylindrische Innenfläche aufweist.Fan wheel assembly according to claim 1,
characterized,
in that the additional section (16) of the input collector (2) has a cylindrical inner surface.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wirbellöscher in Form von mindestens einer Platte (18) gebildet ist, die mit der Außenwand des Kollektors (2) verbunden ist.Fan wheel assembly according to claim 1 or 2,
characterized,
that the vortex quencher in the form of at least one plate (18) is formed, which is connected to the outer wall of the collector (2).
dadurch gekennzeichnet,
dass der ringförmige Spalt (15) im radialen Abschnitt gebildet ist und im radialen Gebläserad nach innen zusammenläuft.Fan wheel assembly according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the annular gap (15) is formed in the radial section and converges inward in the radial impeller.
dadurch gekennzeichnet,
dass jede Schaufel (5) des Gebläserads (1) mit einem Vorflügel (24) versehen ist, der zwischen der Stoßstelle der Schaufel (5) mit der Fläche der Vorderfrontscheibe (3) und der Drehachse (6) des Gebläserads (1) angeordnet ist, wobei in der Projektion der senkrecht zur Drehachse (6) des Gebläserads (1) stehenden Ebene die gerade Linie, die die Drehachse (6) mit einem Nocken (27) des Vorflügels (24) verbindet, nicht den Abschnitt überschreitet, der durch Strahlen begrenzt wird, die sich innerhalb eines Bereichs von ±0,05 des Winkelschritts von Schaufel (5) zu Schaufel (5) in Bezug auf die gerade Linie befinden, die die Drehachse (6) des Gebläserads (1) mit der Stoßstelle (29) der Vorderfrontkante (23) derjenigen Schaufel (5A) verbindet, die in Drehrichtung der Fläche der Vorderfrontscheibe (3) folgt.Fan wheel assembly according to claim 1,
characterized,
in that each blade (5) of the impeller (1) is provided with a slat (24) arranged between the joint of the blade (5) with the surface of the front windshield (3) and the axis of rotation (6) of the impeller (1) in which, in the projection of the plane perpendicular to the axis of rotation (6) of the impeller (1), the straight line connecting the axis of rotation (6) with a cam (27) of the slat (24) does not exceed the portion which is blasted which are within a range of ± 0.05 of the angular step of blade (5) to blade (5) with respect to the straight line which the axis of rotation (6) of the impeller (1) with the joint (29) the front edge (23) of that blade (5A) connects, which follows in the direction of rotation of the surface of the front windshield (3).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Seitenkante (26) des Vorflügels (24) der Schaufel (5) des Gebläserads (1) einen spitzen Winkel mit der Vorderfrontkante (25) des Vorflügels (24) einschließt.Fan wheel assembly according to claim 5,
characterized,
in that the side edge (26) of the slat (24) of the blade (5) of the impeller (1) forms an acute angle with the front edge (25) of the slat (24).
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorderfrontkante (25) des Vorflügels (24) der Schaufel (5) des Gebläserads (1) in dem Abschnitt gebildet ist, der senkrecht zur Drehachse (6) des Gebläserads (1) längs eines Kreisbogens steht.Fan wheel assembly according to claim 5 or 6,
characterized,
in that the front front edge (25) of the slat (24) of the blade (5) of the impeller (1) is formed in the section which is perpendicular to the axis of rotation (6) of the impeller (1) along a circular arc.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchmesser der Vorderfrontscheibe (20) gleich 1,1...1,2 ist und dass der Durchmesser der Hauptscheibe (21) gleich 1,05...1,15 des Durchmessers (D) eines Kreises ist, der durch die Enden (17) der Schaufeln (5) des Gebläserads (1) umschrieben wird, das in der Meridianebene eine nicht auseinander laufende Ebene zwischen den Generatrizen der Vorderfrontscheibe (20) und der Hauptscheibe (21) in Richtung von der Drehachse (6) zu den Enden (17) der Schaufeln (5) des Gebläserads (1) bildet.Fan wheel assembly according to claim 5 or 6,
characterized,
that the diameter of the front disc (20) is 1.1 ... 1.2 and that the diameter of the main disc (21) is equal to 1.05 ... 1.15 of the diameter (D) of a circle passing through the Ends (17) of the blades (5) of the impeller (1) is circumscribed, in the meridian plane a non-divergent plane between the Generatrizen the front windshield (20) and the main disc (21) in the direction of the axis of rotation (6) to the Ends (17) of the blades (5) of the impeller (1) forms.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breite (H) der Schaufel (5) am Ausgang (9) des Gebläserads (1) nicht weniger als 0,25 des Durchmessers (D) eines Kreises beträgt, der durch die Enden (17) der Schaufeln (5) des Gebläserads (1) umschrieben wird.Fan wheel assembly according to claim 5 or 6,
characterized,
that the width (H) of the blade (5) at the output (9) of the impeller (1) is not less than 0.25 of the diameter (D) is a circle defined by the ends (17) of the blades (5) of the impeller (1) is circumscribed.
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gebläserad (1) mit mindestens einem Ring (28) versehen ist, der die Seitenkanten (26) der Vorflügel (24) der Schaufeln (5) miteinander verbindet.Fan wheel assembly according to claim 5 or 6,
characterized,
that the impeller (1) is provided with at least one ring (28), connecting the side edges (26) of the slat (24) of the blades (5) with each other.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107740781A (en) * | 2017-09-28 | 2018-02-27 | 江苏大学 | A kind of single tube vertical long multistage pump water-inlet horn pipe Hydraulic Optimizing Design method |
EP3401551A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-14 | Vti | Low pressure air extraction device |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015043641A1 (en) | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg | Suction device with sound mirror device |
CN105201904B (en) * | 2015-09-02 | 2017-07-28 | 亿昇(天津)科技有限公司 | A kind of control method of half-opened impeller blade tip clearance |
CN110561051A (en) * | 2019-09-19 | 2019-12-13 | 重庆通用工业(集团)有限责任公司 | air inlet shell of steam compressor unit and rapid forming method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3307776A (en) * | 1964-04-15 | 1967-03-07 | Howden James & Co Ltd | Fluid-working machines |
DE20001746U1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-06-21 | Mulfingen Elektrobau Ebm | Radial fan and nozzle for a radial fan |
WO2007091923A1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Balakirev, Evgeni Borisovitch | Radial- flow impeller (variants), a blade therefor and a tube axial fan provided therewith |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2121608C1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-11-10 | Анохин Владимир Дмитриевич | Rotary-swirl machine |
RU2287091C1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-11-10 | Вячеслав Георгиевич Караджи | Channel ventilator (variants) |
RU2294459C1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-02-27 | Вячеслав Георгиевич Караджи | Roof smoke exhauster |
-
2007
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3307776A (en) * | 1964-04-15 | 1967-03-07 | Howden James & Co Ltd | Fluid-working machines |
DE20001746U1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-06-21 | Mulfingen Elektrobau Ebm | Radial fan and nozzle for a radial fan |
WO2007091923A1 (en) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Balakirev, Evgeni Borisovitch | Radial- flow impeller (variants), a blade therefor and a tube axial fan provided therewith |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of WO2009041844A1 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3401551A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-14 | Vti | Low pressure air extraction device |
FR3066234A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-16 | Vti | LOW PRESSURE AIR EXTRACTION DEVICE. |
CN107740781A (en) * | 2017-09-28 | 2018-02-27 | 江苏大学 | A kind of single tube vertical long multistage pump water-inlet horn pipe Hydraulic Optimizing Design method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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