Файл: Хорошев Г.А. Шум судовых систем вентиляции и кондиционирования воздуха.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 1
Аналогично для Дрг имеем |
|
|
|
|
|||
|
|
Aß2 = |
I arctgz[ (B') |— I arctg zj (В") |. |
(134) |
|||
При наклоне лопатки |
на |
угол |
Ѳ в тангенциальном |
направлении |
|||
(вокруг оси г) |
изменяются координаты точек А и В\ |
|
|||||
|
|
2Л, = |
2Л„; UA„ |
cos Ѳ |
(135) |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
аВ' |
|
|
|
*В' |
|
UB” |
|
||
|
|
|
cos Ѳ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя |
линия |
прямого |
z |
|
|
Средняя линия наклоненного |
|
профиля |
(тть |
дуги ѵ, |
|
|
|
|
|
окружности) |
|
|
|
|
|
||
|
|
О и |
Рис. 63. Изменение параметров |
средней линии прямого профиля, выполненного |
|
в виде дуги окружности, при наклоне профиля на угол Ѳ (прямая задача). |
||
Из этих выражений следует, что |
||
|
dz2 (А") |
_ dz, (А ’)__ cos Q при 0<5ß1<390°. |
du |
du |
du |
Следовательно, Aßi = ßi — ßi> 0 и соответственно Aß2 = ß2 — ß2>0- Эти выражения показывают, что геометрический угол входа наклонного профиля и угол выхода будут меньше соответствую
щих углов прямого профиля соответственно на Aßi и Арг. |
профиля |
||
При наклоне лопатки изменяется |
и угол |
установки |
|
(по средней линии). |
|
|
|
Из аналитической геометрии имеем |
|
|
|
tgy = |
|
|
(136) |
откуда |
|
2В"~ гА” |
|
Ду = у '— у" = arctg-------- 'lAL |
arctg |
(137) |
|
и В ' и А ' |
|
и В ’ ~ 2А" |
|
|
|
|
|
111
В качестве примера рассмотрим случай, когда средняя линия прямого профиля выполнена в виде окружности. Уравнение ок ружности запишем в виде
z2 + u2 = R2. |
(138) |
При наклоне лопатки на угол Ѳ средняя линия (в том же ци линдрическом сечении) преобразовывается в линию эллипса, урав нение которого следующее:
и2 cos2 Ѳ
R 2
Координаты точек А и В будут равны
u ., = # sin ß .; |
|
R sin |
|
и.„ = ------- |
|||
л |
1 |
л |
cos Ѳ |
гА' = ^ cosßj; |
zA„ = zA,. |
||
Из уравнения (139) имеем
2и du cos2 Ѳ = —2z dz,
dz |
и cos2 Ѳ. |
du |
|
Подставив (140) в (139), для точки А" получим
—— = tg ß ;= tg ß ;c o s 2o. du
Аналогично
t g ß 2 = |
t g ß 2 c o s 2 0 . |
Из (142) и (143) получим
Aßi = |
| ß i | — arct§ [tg ß ic°s2 ѳ] ; I |
A ß 2 = |
Iß 2 1— a r c t g [* S ß 2c o s 2 ѳ ] • |
(139)
(140)
(141)
(142)
(143)
(144)
J
Определим теперь, как изменится угол установки Для прямого профиля
tgY'
где
zB, = ,Rcosß2; ив , = i?sinß2;
za, = R cosßj; Ид, = R sin ßj.
Для наклонного профиля
tg?"
ZB" — 2А"
UB" — Uа "
профиля у.
(145)
(146)
112
где
ZB" = |
zB,\ |
ив „ = |
R sin ß ; |
|
|
cos Ѳ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
ZA" = |
2Л,; |
|
R sin ßj |
|
|
UA - = |
cos Ѳ |
|
|||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos ß2 — |
|
|
Ay — y' - Г |
= |
arctg |
|
||
sin ß2 — sin ßj |
|
||||
|
|
|
|
|
|
arctg |
cos ß2— cos ß |
(147) |
|||
|
|
—cos Ѳ |
|||
|
|
sin ß2— sin ß[ |
|
||
О б р а т н а я з а д а ч а . |
При решении обратной задачи |
пара |
|||
метры средней линии прямого и наклонного профилей подсчиты вают по общим формулам (131) — (137).
(обратная задача).
Определим параметры средней линии прямого профиля в част ном случае, когда средняя линия наклонного профиля образована дугой окружности (рис. 64).
Уравнение средней линии наклонного профиля:
R2 |
|
|
|
Уравнение средней линии |
прямого |
профиля: |
|
і І ' |
»2 |
_ |
j. |
R 2 Т |
R 2cos2 Ѳ — |
|
|
tgßj
zAncos2 Ѳ
113
|ß ;| = |
arctg |
1 |
|
|
COS20 |
|
|
||
|
2 А ’ |
|
|
|
A ß j= ß ;—ß;= |
arctg |
tgß'; |
- ß i > 0 . |
(148) |
|
|
cos20 |
|
|
Аналогично
Aß2 = arctg |
tg ß2 |
- ß : > o. |
|
COS20 |
|||
|
Изменение угла установки профиля:
Ay = y '—y" |
cos ß2 — COS ß[ |
1 |
arctg |
|
|
|
sin ß2 — sin ßj |
co sö |
COS ß2 — COS ß[
arctg
sin ß2 — sin ß[
(149)
(150)
В заключение приведем порядок расчета параметров средней линии лопатки СА, наклоненной на угол Ѳ.
1. Величины ßi, ß2, у подсчи тывают одним из известных ме тодов аэродинамического расчета вентиляторов, например методом ЦАГИ [67].
2. По зависимостям (128),
(129) или (130) определяют угол наклона лопатки СА.
3. По зависимостям (144) и
(147) находят изменения вели чин ß/, ß2', у' при наклоне ло патки СА на расчетный угол.
4. По аэродинамическим ха рактеристикам плоских решеток профилей [6] и величинам Aßi, Aß2, Ay определяют изменение коэффициентов су и сх. Если при этом окажется, что су и сх изме нились незначительно, а аэроди
намические параметры вентилятора (расход Q и давление Я) не изменились, то профиль не пересчитывают. Если же расход и дав ление вентилятора значительно изменяются, то лопатку СА необ ходимо рассчитать заново:
а) принять, что расчетные величины ßi, ß2, Y будут уже у на клонного профиля, а средняя линия наклонного профиля выпол нена на дуге окружности;
б) |
определить угол наклона лопатки спрямляющего аппа |
рата |
Ѳ; |
114
в) найти координаты средней линии прямого профиля по фор мулам
Хцр. проф =? ^накл. проф',
2/пр. проф = і/накл. проф COS Ѳ,
где д^накл. проф, Унакл. проф известные величины;
г) |
полученную среднюю линию «одеть» телесным профилем; |
д) |
наклонную лопатку установить под расчетным углом у=у". |
В качестве примера на рис. 65 показан общий вид спрямляю-
|
|
|
|
4 |
N |
|
|
|
|
|
—N |
|
|
|
|
|
h LjU-<j |
* |
|
^sr- |
|
|
|||
|
|
7 1 |
|
|
|
л |
|
|
|
|||
Щ |
|
|
|
|
|
_ |
|
|
F--- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
PC“ |
и |
|||
І |
» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ы---->Г * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-V |
бэ |
юо |
wo |
250 |
т |
500 |
630 |
т о woo |
2500 0000 бзоо m oo |
||||
80 |
125 |
200 |
315 |
|
800 |
1250 |
2000 |
3150 |
5000 |
8000 |
||
Среднегеометрические третьоктавные частоты, Гц
Рис. 66. Влияние угла наклона лопаток спрямляющего аппарата на спектр шума осевого вентилятора.
—О— прямые лопатки;------— X -------- |
— наклонные лопатки. |
щего аппарата с наклонными лопатками осевого вентилятора. Из сравнения двух спектрограмм воздушного шума этого вентиля тора (рис. 66) видно, что применение наклонных лопаток спрям ляющего аппарата приводит к уменьшению уровня воздушного шума на частоте fz на 8 дБ, т. е. спектральная составляющая шума от неоднородности потока практически не превышает уровни вихревого шума.
§26. Выбор числа лопаток рабочего колеса
испрямляющего аппарата, а также зазора между ними в осевых и центробежных вентиляторах
Рассмотрим взаимодействие потока, выходящего из рабочего колеса (РК) осевого вентилятора, с лопатками спрямляющего аппарата (СА), так как в результате именно их взаимодействия и возникают интенсивные дискретные составляющие в спектре шума. Известно, что в некоторой точке пространства, где произво
115