RU2639241C1 - Duct fan - Google Patents
Duct fan Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639241C1 RU2639241C1 RU2016123441A RU2016123441A RU2639241C1 RU 2639241 C1 RU2639241 C1 RU 2639241C1 RU 2016123441 A RU2016123441 A RU 2016123441A RU 2016123441 A RU2016123441 A RU 2016123441A RU 2639241 C1 RU2639241 C1 RU 2639241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radial impeller
- diameter
- fan
- impeller
- disk
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вентиляторной техники, а именно к канальным или крышным вентиляторам с радиальным рабочим колесом, имеющим загнутые назад лопатки.The invention relates to the field of fan technology, namely to channel or roof fans with a radial impeller having vanes bent backward.
Из уровня техники известны канальные вентиляторы с радиальным рабочим колесом, в которых корпус выполнен с цилиндрическим участком.In the prior art, channel fans with a radial impeller are known, in which the casing is made with a cylindrical section.
Так, из описания изобретения к патенту РФ №2051295, МПК F04D 17/08, F04D 29/66, дата публикации 27.12.1995, [1], известен прямоточный вентилятор, содержащий корпус, радиальное рабочее колесо, осесимметричный входной коллектор, обтекатель привода радиального рабочего колеса и спрямляющий аппарат, корпус выполнен с цилиндрическим участком, радиальное рабочее колесо образовано основным и покрывным дисками с размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, при этом за диаметр радиального рабочего колеса принят максимальный диаметр сопряжения лопаток с основным диском, осесимметричный входной коллектор выполнен с криволинейной образующей, расположен на входе в радиальное рабочее колесо соосно с ним, радиальное рабочее колесо кинематически связано с приводом, установленным в обтекателе, оснащенном цилиндрическим участком и передней стенкой. Особенностью изобретения [1] является малая ширина радиального рабочего колеса, составляющая 0,03…0,045 диаметра радиального рабочего колеса, и отсутствие лопаточного спрямляющего аппарата. Это не позволяет достичь высоких величин коэффициента производительности ϕ и коэффициента полезного действия (КПД) η, что является недостатком известного из изобретения [1] вентилятора.So, from the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2051295, IPC F04D 17/08, F04D 29/66,
Аналогичные схемы рассмотрены в публикациях: «Исследование радиально-осевых спрямляющих аппаратов», «Промышленная аэродинамика», Сборник №6, БНИ, 1955 г., [2], «Прямоточные центробежные вентиляторы», И.В. Брусиловский, Промышленная аэродинамика, Сборник №9, БНИ, 1957 г., [3]. В данных работах рассмотрены прямоточные радиальные вентиляторы и методы профилирования спрямляющего лопаточного аппарата, размещенного между цилиндрическим корпусом и внутренним обтекателем. Максимальный КПД, достигнутый в представленных в статьях [2, 3] схемах вентилятора, достигает величины η=0,68-0,76 при малых коэффициентах производительности ϕ=0,1-0,12. Низкий КПД при высоких величинах коэффициента производительности ϕ>0,12 является недостатком представленных в статьях [2, 3] схем вентиляторов.Similar schemes are considered in publications: “Research of radial-axial rectifying apparatuses”, “Industrial aerodynamics”, Collection No. 6, BNI, 1955, [2], “Direct-flow centrifugal fans”, I.V. Brusilovsky, Industrial Aerodynamics, Collection No. 9, BNI, 1957, [3]. In these works, direct-flow radial fans and methods for profiling a straightening blade apparatus located between a cylindrical body and an internal fairing are considered. The maximum efficiency achieved in the fan circuits presented in articles [2, 3] reaches η = 0.68-0.76 with small performance factors ϕ = 0.1-0.12. Low efficiency at high values of the performance coefficient ϕ> 0.12 is a disadvantage of fan circuits presented in articles [2, 3].
В то время как в России прямоточные схемы вентиляторов мало распространены и можно встретить только их упрощенные, малогабаритные варианты, за рубежом, например в США, вентиляторы больших типоразмеров выпускаются серийно.While in Russia direct-flow fan circuits are not widespread and you can find only their simplified, small-sized options, abroad, for example in the USA, large-sized fans are mass-produced.
Такие фирмы, как TwinCity, LorenCook, S&P и другие, серийно производят прямоточные радиальные вентиляторы с цилиндрическим корпусом больших типоразмеров. Также существует большое количество изобретений на различные варианты прямоточных вентиляторов с радиальным рабочим колесом в цилиндрическом корпусе, представленные, например, в описаниях изобретений в патентах США №3069071; №3102679; №3412929; №3584968; №3650633; №4092088; №4828456; №5209639; №5810557. Недостатком представленных в данных изобретениях технических решений является КПД канальных вентиляторов, не превышающий величины 73%: η≤0,73.Companies such as TwinCity, LorenCook, S&P and others, mass-produce ramjet fans with a cylindrical body of large sizes. There are also a large number of inventions for various variants of direct-flow fans with a radial impeller in a cylindrical housing, presented, for example, in the descriptions of inventions in US patent No. 3069071; No. 3102679; No. 3412929; No. 3584968; No. 3650633; No. 4092088; No. 4828456; No. 5209639; No. 5810557. The disadvantage of the technical solutions presented in these inventions is the efficiency of the channel fans, not exceeding a value of 73%: η≤0.73.
Из описания изобретения по патенту РФ №2289728, МПК F04D 17/16, дата публикации 20.12.2006 г., [4], известен канальный радиальный вентилятор, содержащий корпус, радиальное рабочее колесо, осесимметричный входной коллектор, привод радиального рабочего колеса, обтекатель привода и спрямляющий аппарат, корпус выполнен с цилиндрическим участком, радиальное рабочее колесо образовано основным и покрывным дисками с размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, осесимметричный входной коллектор выполнен с криволинейной образующей, расположен на входе в радиальное рабочее колесо соосно с ним с образованием конфузорного зазора между поверхностями входного коллектора и покрывным диском радиального рабочего колеса, радиальное рабочее колесо кинематически связано с приводом, установленным в обтекателе, имеющим цилиндрический участок и переднюю стенку, спрямляющий аппарат содержит лопатки, установлен в канале между цилиндрическими участками обтекателя и корпуса. Недостаток изобретения [4], принятого за наиболее близкий аналог изобретения, состоит в более низких коэффициентах производительности и давления.From the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2289728, IPC
Решаемой технической задачей является повышение величины полного КПД канального вентилятора при больших коэффициентах производительности.The technical task to be solved is to increase the total efficiency of the duct fan at high performance factors.
Технический результат заключается в обеспечении высоких величин полного КПД при высоких величинах коэффициента производительности.The technical result is to provide high values of full efficiency at high values of the coefficient of performance.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Канальный вентилятор, как и наиболее близкий аналог [4], содержит корпус, радиальное рабочее колесо, осесимметричный входной коллектор, привод радиального рабочего колеса, обтекатель привода и спрямляющий аппарат, корпус выполнен с цилиндрическим участком, радиальное рабочее колесо образовано основным и покрывным дисками с размещенными между дисками загнутыми назад лопатками, осесимметричный входной коллектор выполнен с криволинейной образующей, расположен на входе в радиальное рабочее колесо и соосно с ним с образованием конфузорного зазора между поверхностями входного коллектора и покрывного диска радиального рабочего колеса, радиальное рабочее колесо кинематически связано с приводом, обтекатель привода выполнен с цилиндрическим участком и с передней стенкой, спрямляющий аппарат содержит лопатки, установлен в канале между цилиндрическими участками обтекателя и корпуса, но в отличие от наиболее близкого аналога [4] ширина лопатки, равная расстоянию между основным и покрывным дисками на диаметре радиального рабочего колеса, составляет 0,2…0,5 диаметра радиального рабочего колеса, выходная кромка лопаток радиального рабочего колеса содержит, по меньшей мере, два участка, характеризующихся изменением расстояния до оси вращения радиального рабочего колеса на каждом из участков, при этом на первом участке, примыкающем к основному диску, который составляет 0,32…0,45 ширины лопатки радиального рабочего колеса, расстояние от оси вращения до выходной кромки лопатки сохраняется постоянным, а на втором участке расстояние от оси вращения до выходной кромки плавно увеличивается по мере приближения к покрывному диску вплоть до радиуса покрывного диска, при этом диаметр основного диска равен 1,01…1,03 диаметра радиального рабочего колеса, диаметр покрывного диска равен 1,05…1,15 диаметра радиального рабочего колеса, диаметр цилиндрического участка корпуса вентилятора не превышает 1,65 диаметра радиального рабочего колеса, а диаметр цилиндрического участка обтекателя привода радиального рабочего колеса составляет не менее 1,1 диаметра радиального рабочего колеса, при этом за диаметр радиального рабочего колеса принят максимальный диаметр сопряжения лопаток с основным диском.The duct fan, as well as the closest analogue [4], contains a housing, a radial impeller, an axisymmetric inlet manifold, a radial impeller drive, a drive fairing and a straightening apparatus, the casing is made with a cylindrical section, the radial impeller is formed by the main and cover disks with placed between the disks, backward-curved blades, an axisymmetric inlet manifold is made with a curvilinear generatrix, located at the entrance to the radial impeller and coaxial with it to form a confuser about the gap between the surfaces of the inlet manifold and the cover disk of the radial impeller, the radial impeller is kinematically connected to the drive, the cowl of the drive is made with a cylindrical section and with the front wall, the straightening device contains blades, is installed in the channel between the cylindrical sections of the cowl and the housing, but in contrast from the closest analogue [4] the width of the blade equal to the distance between the main and cover discs on the diameter of the radial impeller is 0.2 ... 0.5 of the diameter of the radial the working wheel, the output edge of the blades of the radial impeller contains at least two sections, characterized by a change in the distance to the axis of rotation of the radial impeller in each of the sections, while in the first section adjacent to the main disk, which is 0.32 ... 0 45 the width of the blade of the radial impeller, the distance from the axis of rotation to the outlet edge of the blade remains constant, and in the second section, the distance from the axis of rotation to the outlet edge gradually increases as it approaches the cover the disk up to the radius of the cover disk, while the diameter of the main disk is 1.01 ... 1.03 of the diameter of the radial impeller, the diameter of the cover of the disk is 1.05 ... 1.15 of the diameter of the radial impeller, the diameter of the cylindrical section of the fan casing does not exceed 1 , 65 of the diameter of the radial impeller, and the diameter of the cylindrical portion of the radome of the drive radial impeller is at least 1.1 of the diameter of the radial impeller, while the diameter of the radial impeller is the maximum diameter I have blades with a main disk.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что участок покрывного диска радиального рабочего колеса от диаметра радиального рабочего колеса и до внешнего диаметра покрывного диска выполнен плоским.The channel fan is characterized in that the portion of the cover disk of the radial impeller from the diameter of the radial impeller to the outer diameter of the cover disk is made flat.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что участок покрывного диска радиального рабочего колеса в пределах диаметра радиального рабочего колеса выполнен конической формы с углами образующей 50…70 градусов относительно оси вращения радиального рабочего колеса.The channel fan is characterized by the fact that the plot of the casing disk of the radial impeller within the diameter of the radial impeller is made conical in shape with angles forming 50 ... 70 degrees relative to the axis of rotation of the radial impeller.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что в передней стенке цилиндрического обтекателя привода радиального рабочего колеса выполнено по меньшей мере одно отверстие.The duct fan is characterized in that at least one hole is made in the front wall of the cylindrical radome of the drive of the radial impeller.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что обтекатель привода радиального рабочего колеса содержит примыкающий к цилиндрическому участку конический участок, сужающийся к выходу вентилятора, заканчивающийся задним торцом.The duct fan is characterized in that the radome impeller drive fairing comprises a conical section adjacent to the cylindrical section, tapering to the fan outlet, ending with a rear end.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что задний торец обтекателя оснащен заглушкой, а между корпусом и обтекателем привода установлена труба, пневматически соединенная с полостью, образованной обтекателем, и выходящая наружу корпуса канального вентилятора.The channel fan is characterized in that the rear end of the fairing is equipped with a plug, and a pipe is installed between the housing and the fairing of the drive, which is pneumatically connected to the cavity formed by the fairing and exiting the exterior of the channel fan housing.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что лопатка спрямляющего аппарата выполнена по дуге окружности без крутки по радиусу корпуса, имеет углы установки на входе 25-45 градусов относительно окружного направления, углы установки на выходе 75-83 градусов относительно окружного направления, а густота лопаток спрямляющего аппарата составляет 0,9-1,2.The duct fan is characterized by the fact that the blade of the rectifier is made along an arc of a circle without twist along the radius of the casing, has installation angles at the entrance of 25-45 degrees relative to the circumferential direction, installation angles at the outlet of 75-83 degrees relative to the circumferential direction, and the density of the blades of the rectifier is 0.9-1.2.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что привод содержит электродвигатель, на валу которого установлено радиальное рабочее колесо.The channel fan is characterized in that the drive comprises an electric motor, on the shaft of which a radial impeller is installed.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что привод содержит подшипниковый узел, соединенный валом с радиальным рабочим колесом, а подшипниковый узел кинематически связан с электродвигателем, установленным на наружной поверхности корпуса канального вентилятора.The channel fan is characterized in that the drive comprises a bearing assembly connected by a shaft to the radial impeller, and the bearing assembly is kinematically connected to an electric motor mounted on the outer surface of the channel fan housing.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что к цилиндрическому участку корпуса примыкает конический участок со стороны выхода из канального вентилятора с углом между образующей и осью вращения радиального рабочего колеса в пределах 25…45 градусов.The channel fan is characterized in that a conical section adjoins the cylindrical section of the casing from the outlet side of the channel fan with an angle between the generatrix and the axis of rotation of the radial impeller within 25 ... 45 degrees.
Канальный вентилятор характеризуется тем, что цилиндрический участок корпуса вокруг спрямляющего аппарата выполнен звукопоглощающим.The duct fan is characterized in that the cylindrical portion of the housing around the rectifier is sound-absorbing.
Представленные признаки образуют совокупность и являются существенными для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата.The presented features form the totality and are essential for solving the task and achieving the claimed technical result.
Изобретение поясняется чертежами и графиками.The invention is illustrated by drawings and graphs.
На фиг. 1 представлен канальный вентилятор при виде сбоку.In FIG. 1 shows a duct fan in side view.
На фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 2 shows a section aa in FIG. one.
На фиг. 3 представлен продольный разрез канального вентилятора.In FIG. 3 is a longitudinal section through a duct fan.
На фиг. 4 представлен выносной элемент Б на фиг. 3.In FIG. 4 shows the extension B in FIG. 3.
На фиг. 5 представлен продольный разрез канального вентилятора с цилиндрическим корпусом.In FIG. 5 is a longitudinal section through a duct fan with a cylindrical body.
На фиг. 6 представлен продольный разрез канального вентилятора с цилиндрическим и коническим участками корпуса и обтекателя привода.In FIG. 6 shows a longitudinal section of a duct fan with cylindrical and conical sections of the housing and the cowl of the drive.
На фиг. 7 представлен продольный разрез канального вентилятора с трубой для охлаждения электродвигателя привода, расположенной между цилиндрическими участками корпуса и обтекателя привода.In FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a duct fan with a pipe for cooling a drive motor located between cylindrical portions of the housing and the cowl of the drive.
На фиг. 8 представлен продольный разрез канального вентилятора с обтекателем привода с участками цилиндрической и конической формы и трубой для охлаждения электродвигателя.In FIG. Figure 8 shows a longitudinal section of a duct fan with a drive cowl with cylindrical and conical sections and a pipe for cooling the electric motor.
На фиг. 9 представлен продольный разрез канального вентилятора с расположенным в обтекателе подшипниковым узлом привода, кинематически связанным с электродвигателем, установленным снаружи корпуса канального вентилятора.In FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a channel fan with a drive bearing assembly located in the fairing kinematically connected to an electric motor mounted outside the channel fan housing.
На фиг. 10 представлен график зависимости коэффициента давления Ψ и коэффициента полезного действия (КПД) η от коэффициента производительности ϕ для одного и того же радиального рабочего колеса в прямоточном цилиндрическом со спрямляющим аппаратом («канальный») и без спрямляющего аппарата («канальный аналог») корпусе канального вентилятора, а также в спиральном («спиральный») корпусе.In FIG. 10 is a graph of the dependence of the pressure coefficient Ψ and coefficient of performance (efficiency) η on the coefficient of performance ϕ for the same radial impeller in a direct-flow cylindrical with a straightening device ("channel") and without a straightening device ("channel analog") channel housing fan, as well as in a spiral ("spiral") case.
Канальный вентилятор устроен следующим образом.Channel fan is arranged as follows.
Канальный вентилятор содержит корпус 1 с цилиндрическим участком с передним коллектором 2 (фиг. 1, 2, 3), в котором расположены лопатки спрямляющего аппарата 3, радиальное рабочее колесо 4, образованное покрывным 5 и основным 6 дисками и размещенными между дисками загнутыми назад лопатками 7 (фиг. 3, 4). При этом за диаметр радиального рабочего колеса D2 принят максимальный диаметр сопряжения лопаток 7 с основным диском 6 (фиг. 3). Выходная кромка 8 лопаток 7 радиального рабочего колеса 4 содержит по меньшей мере два участка, характеризующихся изменением расстояния до оси вращения 9 радиального рабочего колеса 4 (фиг. 3): на первом участке, примыкающем к основному диску 6, расстояние от оси вращения 9 до выходной кромки 8 лопатки 7 сохраняется постоянным, а на втором участке, примыкающем к покрывному диску 5, расстояние от оси вращения 9 до выходной кромки 8 плавно увеличивается по мере приближения к покрывному диску 5 вплоть до примыкания к внешнему контуру покрывного диска 5. Диаметр основного диска 6 равен 1,01…1,03 диаметра D2 радиального рабочего колеса 4, диаметр покрывного диска 5 равен 1,05…1,15 диаметра D2 радиального рабочего колеса 4. Ширина b2 лопатки 7, равная расстоянию между основным 6 и покрывным 5 дисками на диаметре D2 радиального рабочего колеса 4, составляет 0,20…0,48 диаметра D2 радиального рабочего колеса 4. Первый участок выходной кромки 8 лопатки 7 с постоянным расстоянием до оси вращения 9 радиального рабочего колеса 4 составляет 0,32…0,45 ширины b2 лопатки 7. Радиальное рабочее колесо 4 кинематически связано с приводом 10, установленным в полости обтекателя 11, содержащего цилиндрическую часть со стороны основного диска 6 радиального рабочего колеса 4. Осесимметричный входной коллектор 12 с криволинейной образующей расположен на входе в радиальное рабочее колесо 4 соосно с ним с образованием конфузорного зазора 13 (фиг. 4). Между цилиндрическими участками корпуса 1 и обтекателя 11 образован канал 14 с лопаточным спрямляющим аппаратом 3, при этом диаметр цилиндрической части корпуса 1 вентилятора не превышает 1,65 диаметра D2 радиального рабочего колеса 4, а диаметр цилиндрического участка обтекателя 11 составляет не менее 1,1 диаметра D2 радиального рабочего колеса 4 (фиг. 3, 5-9).The duct fan contains a
Кольцевой участок покрывного диска 5 радиального рабочего колеса от диаметра D2 радиального рабочего колеса 4 и до внешнего диаметра покрывного диска 5 может выполняться плоским, коническим с углами образующей 50…70 градусов относительно оси 9 вращения радиального рабочего колеса 4 и с другой формой образующей.The annular section of the
Цилиндрический участок обтекателя 11 со стороны радиального рабочего колеса 4 может быть оснащен передней стенкой 15, в которой выполнено по меньшей мере одно отверстие (на фиг. не показано) для охлаждения привода 10, и заглушкой 16 (фиг. 5, 7). Обтекатель 11 может выполняться с сужающимся к выходу из корпуса 1 канального вентилятора коническим участком 17, примыкающим к цилиндрическому участку обтекателя 11, и оснащаться заглушкой 18 (фиг. 8, 9). Для вентиляции привода 10 канальный вентилятор может оснащаться трубой 19, пневматически соединенной с обтекателем 11 и выходящей наружу цилиндрического корпуса 1 (фиг. 7, 8).The cylindrical section of the
В предпочтительном варианте выполнения канального вентилятора лопатка спрямляющего аппарата 3 выполнена по дуге окружности без крутки по радиусу корпуса 1, имеет углы установки на входе 25…45 градусов относительно окружного направления, углы установки на выходе 75…82 градусов относительно окружного направления, а густота лопаток спрямляющего аппарата τ составляет 0,9-1,2.In a preferred embodiment of the channel fan, the blade of the
Привод 10 может содержать электродвигатель 20, на валу которого крепится радиальное рабочее колесо 4 (фиг. 3-8), либо подшипниковый узел 21, на валу которого крепится радиальное рабочее колесо 4, при этом подшипниковый узел 21 кинематически связан с электродвигателем 20, установленным на наружной поверхности цилиндрического участка корпуса 1 вентилятора (фиг. 9).The
Участок стенки корпуса 1 на выходе из канального вентилятора может быть выполнен цилиндрической (фиг. 5) или конической формы с углом между образующей и осью вращения 9 в пределах 25…45 градусов (фиг. 3, 6-9).The wall section of the
С целью снижения уровней шума на выходе вентилятора цилиндрический участок корпуса 1 вокруг спрямляющего аппарата 3 может быть выполнен звукопоглощающим (например, из металлического перфолиста, вокруг которого находится слой базальтового мата).In order to reduce noise levels at the fan outlet, the cylindrical section of the
Канальный вентилятор работает следующим образом.Channel fan operates as follows.
Течение на выходе из вращающегося радиального рабочего колеса 4 имеет кинетическую энергию вращения и создает динамическое давление, пропорциональное 0,5ρu2, где ρ - плотность воздуха, u - окружная скорость концов лопаток 7 на внешнем диаметре D2 радиального рабочего колеса 4. Наличие лопаток спрямляющего аппарата 3 на выходе из радиального рабочего колеса 4 позволяет перевести часть кинетической энергии в потенциальную путем повышения статической составляющей полного давления потока и предотвратить потерю полной энергии из-за снижения трения о стенки цилиндрического корпуса 1 в связи с уменьшением скорости потока при выравнивании структуры потока.The flow at the exit of the rotating radial impeller 4 has kinetic energy of rotation and creates a dynamic pressure proportional to 0.5ρu 2 , where ρ is the air density, u is the peripheral speed of the ends of the
Вследствие разности статического давления в полости между передним 2 и входным 12 коллекторами и во вращающемся радиальном рабочем колесе 4 в зазоре 13 формируется кольцевая струя воздуха, истекающая на внутреннюю поверхность покрывного диска 5 (фиг. 4). При этом затягивается отрыв пограничного слоя (потока) на внутренней поверхности покрывного диска 5. Кроме того, увеличенный диаметр покрывного диска 5 и лопатки 7 с возрастающим к покрывному диску 5 расстоянием от оси 9 вращения радиального рабочего колеса до выходной кромки 8 лопатки 7 предотвращает отрыв потока от покрывного диска 5, что позволяет получить наиболее равномерное течение по ширине радиального рабочего колеса 4. В результате обеспечивается повышение статического и полного давления канального вентилятора и его КПД как по полному η, так и по статическому ηs давлению. Эти меры позволяют вентилятору эффективно работать при разных значениях ширины радиального рабочего колеса b2, отнесенной к его диаметру D2, обеспечивая высокие значения КПД и расширение зоны работы по коэффициенту производительности ϕ вплоть до ϕ=0,5, что, в свою очередь, позволяет увеличить ширину лопаток 7 рабочего колеса 4 вплоть до b2=0,48D2 без ухудшения его аэродинамических характеристик. При этом, как показали исследования, форма осерадиального перехода 22 от конической к цилиндрической форме корпуса 1 слабо влияет на восстановление статической составляющей полного давления.Due to the difference in static pressure in the cavity between the front 2 and
Сравнение безразмерных аэродинамических характеристик радиального вентилятора с разными корпусами и одинаковым радиальным рабочим колесом 4 показано на фиг. 10 на графиках ΨS=f(ϕ) и η=f(ϕ), где:A comparison of the dimensionless aerodynamic characteristics of a radial fan with different housings and the same radial impeller 4 is shown in FIG. 10 on the graphs Ψ S = f (ϕ) and η = f (ϕ), where:
Ψ=2Pv/ρu2 - коэффициент полного давления,Ψ = 2P v / ρu 2 is the total pressure coefficient,
Pv - полное давление, создаваемое вентилятором,P v - total pressure created by the fan,
ρ - плотность воздуха;ρ is the air density;
u=πD2n/60 - окружная скорость лопатки рабочего колеса,u = πD 2 n / 60 is the peripheral speed of the impeller blades,
D2 - диаметр рабочего колеса;D 2 - the diameter of the impeller;
n - частота вращения;n is the rotation frequency;
ΨS=2PS/ρu2 - коэффициент статического давления;Ψ S = 2P S / ρu 2 is the static pressure coefficient;
PS - статическое давление, создаваемое вентилятором,P S - static pressure generated by the fan,
ϕ=Q/(uS) - коэффициент производительности,ϕ = Q / (uS) - productivity coefficient,
Q - объемная производительность вентилятора,Q - volumetric fan performance,
S=πD2 2/4 - площадь рабочего колеса; 2 S = πD 2/4 - Area of the impeller;
η=PvQ/N - коэффициент полезного действия,η = P v Q / N - coefficient of performance,
N - механическая мощность, подводимая к валу радиального рабочего колеса.N is the mechanical power supplied to the shaft of the radial impeller.
На графиках индексы при коэффициентах соответствуют:On the graphs, the indices with the coefficients correspond to:
Ψканальный, ηканальный - коэффициент статического давления и коэффициент полезного действия канального вентилятора, представленного в данном изобретении;Ψ channel , η channel — static pressure coefficient and coefficient of efficiency of the channel fan of the present invention;
Ψканальный аналог, ηканальный аналог - коэффициент статического давления и коэффициент полезного действия канального вентилятора без спрямляющего аппарата, представленного в наиболее близком аналоге [4], с таким же рабочим колесом, как в данном изобретении;Ψ channel analogue , η channel analogue — static pressure coefficient and efficiency of a channel fan without a rectifier, presented in the closest analogue [4], with the same impeller as in this invention;
Ψспиральный, ηспиральный - коэффициент статического давления и коэффициент полезного действия вентилятора в спиральном корпусе с таким же рабочим колесом, как в данном изобретении.Ψ spiral , η spiral - static pressure coefficient and efficiency of the fan in a spiral case with the same impeller as in this invention.
В соответствии с графиками на фиг. 10 коэффициент полного давления Ψ и КПД η разработанного канального вентилятора близки коэффициенту полного давления Ψ и КПД η того же радиального рабочего колеса в спиральном корпусе и достигают 78% в максимуме в отличие от варианта использования этого рабочего колеса в цилиндрическом корпусе, представленного в наиболее близком аналоге [4], без спрямляющего аппарата.In accordance with the graphs in FIG. 10, the total pressure coefficient Ψ and the efficiency η of the developed channel fan are close to the total pressure coefficient Ψ and the efficiency η of the same radial impeller in a spiral casing and reach 78% at maximum, unlike the case of using this impeller in a cylindrical casing, which is presented in the closest analogue [4], without a straightener.
Изобретение раскрыто в объеме, достаточном для разработки и изготовления радиального канального вентилятора на специализированном предприятии. Изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The invention is disclosed in a volume sufficient to develop and manufacture a radial duct fan in a specialized enterprise. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability".
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ «КАНАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР»LIST OF POSITIONS AND DESCRIPTION OF THE INVENTION “CHANNEL FAN”
1 - корпус вентилятора;1 - fan housing;
2 - передняя коллектор;2 - a front collector;
3 - спрямляющий аппарат;3 - straightening apparatus;
4 - радиальное рабочее колесо;4 - radial impeller;
5 - покрывной диск рабочего колеса;5 - cover disk of the impeller;
6 - основной диск рабочего колеса;6 - the main disk of the impeller;
7 - лопатка рабочего колеса;7 - the blade of the impeller;
8 - выходная кромка лопатки рабочего колеса;8 - the output edge of the blades of the impeller;
9 - ось вращения радиального рабочего колеса 4;9 - axis of rotation of the radial impeller 4;
10 - привод радиального рабочего колеса 4;10 - drive radial impeller 4;
11 - обтекатель привода 10;11 - fairing
12 - входной коллектор;12 - input collector;
13 - кольцевой зазор между входным коллектором 12 и покрывным диском рабочего колеса;13 - annular gap between the
14 - кольцевой канал между цилиндрическими участками корпуса 1 и обтекателя 11;14 - an annular channel between the cylindrical sections of the
15 - передняя стенка обтекателя 11;15 - the front wall of the fairing 11;
16 - задняя заглушка цилиндрического обтекателя 11;16 - rear plug of the
17 - конический участок обтекателя 11;17 - conical section of the fairing 11;
18 - задняя заглушка конического участка 17 обтекателя 11;18 - rear plug
19 - труба для вентиляции привода 10;19 - pipe for ventilation of the
20 - электродвигатель привода 11;20 -
21 - подшипниковый узел;21 - bearing assembly;
22 - осерадиальный переход;22 - axial radial transition;
D2 - диаметр радиального рабочего колеса 4, равный диаметру окружности, описываемой при вращении выходными кромками лопаток 7, прилегающими к основному диску 6;D 2 - the diameter of the radial impeller 4, equal to the diameter of the circle described by rotation of the output edges of the
b2 - ширина лопатки 7, равная расстоянию между основным 6 и покрывным 5 дисками на диаметре D2 рабочего колеса;b 2 - the width of the
Ψ=2Pv/ρu2 - коэффициент полного давления;Ψ = 2P v / ρu 2 is the total pressure coefficient;
Pv - полное давление, создаваемое вентилятором;P v is the total pressure created by the fan;
ρ - плотность воздуха;ρ is the air density;
u=πD2n/60 - окружная скорость лопатки рабочего колеса;u = πD 2 n / 60 is the peripheral speed of the impeller blades;
n - частота вращения;n is the rotation frequency;
ΨS=2PS/ρu2 - коэффициент статического давления;Ψ S = 2P S / ρu 2 is the static pressure coefficient;
PS - статическое давление, создаваемое вентилятором;P S - static pressure created by the fan;
ϕ=Q/(uS) - коэффициент производительности;ϕ = Q / (uS) - productivity coefficient;
Q - объемная производительность вентилятора;Q - volumetric fan performance;
S=πD2 2/4 - площадь рабочего колеса; 2 S = πD 2/4 - Area of the impeller;
η=PvQ/N - коэффициент полезного действия;η = P v Q / N - coefficient of performance;
N - механическая мощность, подводимая к валу рабочего колеса.N is the mechanical power supplied to the impeller shaft.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123441A RU2639241C1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Duct fan |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123441A RU2639241C1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Duct fan |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639241C1 true RU2639241C1 (en) | 2017-12-20 |
Family
ID=60718625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016123441A RU2639241C1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | Duct fan |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639241C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11359644B2 (en) | 2018-07-16 | 2022-06-14 | Ziehl-Abegg Se | Ventilator and deflector plate for a ventilator |
RU2776734C1 (en) * | 2018-07-16 | 2022-07-26 | Циль-Абегг СЕ | Fan and guide apparatus for a fan |
US11913461B2 (en) | 2019-06-13 | 2024-02-27 | Ziehl-Abegg Se | Fan and method for determining a media flow moved by the fan |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0867619A2 (en) * | 1997-03-26 | 1998-09-30 | Air Handling Engineering Ltd. | Fan system with variable air volume control |
EP1184574A2 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-06 | Carrier Corporation | Radial fan blade configuration |
RU2383783C2 (en) * | 2005-02-21 | 2010-03-10 | Флэкт Вудз Аб | Radial flow impeller |
RU2458258C2 (en) * | 2007-04-20 | 2012-08-10 | Флэкт Вудз Аб | Radial impeller |
-
2016
- 2016-06-15 RU RU2016123441A patent/RU2639241C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0867619A2 (en) * | 1997-03-26 | 1998-09-30 | Air Handling Engineering Ltd. | Fan system with variable air volume control |
EP1184574A2 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-06 | Carrier Corporation | Radial fan blade configuration |
RU2383783C2 (en) * | 2005-02-21 | 2010-03-10 | Флэкт Вудз Аб | Radial flow impeller |
RU2458258C2 (en) * | 2007-04-20 | 2012-08-10 | Флэкт Вудз Аб | Radial impeller |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11359644B2 (en) | 2018-07-16 | 2022-06-14 | Ziehl-Abegg Se | Ventilator and deflector plate for a ventilator |
RU2776734C1 (en) * | 2018-07-16 | 2022-07-26 | Циль-Абегг СЕ | Fan and guide apparatus for a fan |
RU2813236C2 (en) * | 2019-06-13 | 2024-02-08 | Циль-Абегг СЕ | Fan and method for determining medium flow moved by fan |
US11913461B2 (en) | 2019-06-13 | 2024-02-27 | Ziehl-Abegg Se | Fan and method for determining a media flow moved by the fan |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8333559B2 (en) | Outlet guide vanes for axial flow fans | |
CN103591047B (en) | Open-blade engine-cooling fan shroud guide vanes | |
CN101910645A (en) | Propeller fan | |
US20140186174A1 (en) | Turbocharger assembly | |
US7186080B2 (en) | Fan inlet and housing for a centrifugal blower whose impeller has forward curved fan blades | |
KR102590226B1 (en) | Diffuser of exhaust gas turbine | |
EP3462039B1 (en) | Electric fan and vacuum cleaner having same | |
CN104728160A (en) | Radial-flow impeller and fan unit | |
US11542955B2 (en) | Diagonal fan having an optimized diagonal impeller | |
CN104350308B (en) | There is axle and be placed in decelerator on axle, blower fan in fan shroud | |
RU2639241C1 (en) | Duct fan | |
CN108953223B (en) | Centrifugal impeller | |
EP2438306B1 (en) | Centrifugal impeller of compressor | |
CN108953222B (en) | Centrifugal impeller | |
CN107339260B (en) | Boosting flow centrifugal fan | |
CN110566500B (en) | Impeller of centrifugal ventilator | |
JP6806551B2 (en) | Centrifugal compressor, turbocharger | |
RU2617636C1 (en) | Impeller of radial-blade fan | |
WO2014136032A1 (en) | A stream turbine | |
CN110857789B (en) | Fume exhauster | |
CN213953930U (en) | Noise-reduction axial flow fan | |
FR2859251A1 (en) | Pulser for heating, ventilation and/or air conditioning apparatus, has intermediate piece mounted on engine support and placed in upstream of vaned rotor, where piece and support have radial ribs to spin air in rotor direction | |
JP6299833B2 (en) | Turbine and vehicle turbocharger | |
US6425739B1 (en) | In-line centrifugal fan | |
US8128369B2 (en) | Blower impeller with partial tip blockage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200616 |