Режими на нестабилна работа на феновете

Почти е невъзможно да се постигне идеалната работа на всяка техническа система. Вентилационните системи не са изключение. Болното "място" на повечето обичайни вентилационни системи е нарушение на правилния режим на работа на основния елемент - вентилатора. И последствията не ви карат да чакате дълго - феновете започват да вибрират анормално, да правят много шум, а изпълнението им пада забележимо. Всички тези явления се появяват в режимите на нестабилна работа на феновете.

Какво може да причини такива провали? Има два главни отговора на този въпрос:

• Неправилен избор на вентилатори при проектирането на вентилационната система -
• Грешки при извършването на предварителни изчисления.

В последния случай, режими на нестабилна работа на вентилаторите. В кои случаи се появяват и какво е то? Това ще бъде обсъдено по-късно.

Сред най-често срещаните видове са спиралните центробежни устройства, чиито остриета са наклонени напред и назад. Графиките на фигура 1.13 показват типичните аеродинамични характеристики на такова устройство. В повечето каталози с описание на устройствата са дадени две ограничени секции от всяка графика, които описват само режима на работа. В рамките на тези граници ефективността не е по-малка от 90% от максималната му стойност. В контекста на темата за режимите на нестабилна работа на вентилаторите, останалите сегменти на характеристиката са от особен интерес. Тези раздели описват работата на устройството за големи и малки мощности, съответно.

След това слушайте мъдрите думи на Исак Нютон, които веднъж казаха, че при изучаването на науките примерите са по-полезни от правилата. Нашият "експериментален" ще бъде радиален фен на местната продукция BP80-75 с извити остриета в обратна посока. В работната зона радиаторът не създава шум, създава стабилно налягане и характеристиките на въздушния поток не се променят във времето. Също така се работи с възможно най-висока ефективност. Ако точката, съответстваща на текущия режим на работа, не превишава границите на графика 1, то всички от горните могат да бъдат приписани на устройство от всякакъв дизайн. След това ще анализираме режимите на нестабилна работа на фенове от този тип.

И сега нека се обърнем към фигура 1.14 и да видим какво се случва, когато режимът е силно отклонен от работника. Рязкото увеличение на производителността води до увеличаване на въздушния поток на отделянето. Според графиката на Фигура 1.13, в този случай има рязък спад в ефективността, вентилаторът започва да създава шум, причинен от генерирането на произволни въздушни вихри по повърхностите на предните перки.

Ако производителността падне, тогава точката, съответстваща на режима на вентилатора, също излиза извън работната зона. Има увеличение на разделителния поток близо до задната повърхност на ножа на предното колело. Ефективността отново намалява, но производителността също пада. Вентилаторът прави шум, генерират се случайни въздушни вихри.

Фигура 1.14d описва потока на въздушния поток в равнината на меридиана на работното колело на вентилатора. Ако ширината на последното е много по-тясна от диаметъра на колелото, въздушният поток преминава по предното колело на колелото и това важи за почти всички режими на аеродинамични характеристики на вентилатора. Ако се увеличи широчината на работното колело (това се използва за увеличаване на производителността), за определени стойности потокът, преминаващ близо до повърхността на предния диск, може да се промени на разглобяемата. Това явление е показано на фигура 1.15 (област 2). Промяната в дебита на разглобяемото средство води до забележимо намаляване на работното налягане във вентилационната система.

Сега помислете за процесите, които се наблюдават в спиралния калъф на вентилатора. Конструкцията на корпуса е една от изпълненията на дифузора, чиято цел е да увеличи статичното налягане. Оптималното представяне на спиралния корпус е тясно свързано с определен диапазон от експлоатационни характеристики. Непрекъснатото естество на въздушния поток в корпуса на вентилатора показва, че устройството работи на режими номинал или близо до него (в графика за аеродинамични характеристики) (фигура 1.14 д).

Същевременно се постига максимална ефективност и устройството е изключително тихо. Какво се случва, ако производителността падне? Отделеният въздушен поток се увеличава близо до повърхността на езика и предната стена на спиралния корпус (Фигура 1.14 g). Този ток е случайно, което води до намаляване на ефективността, както и преобладаване на ниските звукови честоти в шума, който вентилаторът започва да излъчва. В резултат на това спираловидното тяло намалява основния въздушен поток, което води до още по-голямо намаляване на ефективността и увеличаване на шума по време на работа.

Човек може уверено да говори за взаимното свързване на отделни потоци, действащи в спираловиден корпус и в неговия работен колектор. Връзката може да се опише по следния начин: веднага щом потоците от разделяне на вихъра започнат да се проявяват в един елемент, те със 100% вероятност генерират подобни процеси в друг елемент на вентилатора. Но тук има един нюанс: най-силното влияние върху аеродинамиката на вентилатора е отделеният поток, който се получава в работното колело, тъй като той е механизмът за прехвърляне на механичната енергия към въздушния поток.

Описание на режимите на нестабилна работа на вентилаторите, когато работната точка е изместена наляво

Досега става въпрос за явления, които се появяват, когато работната точка е изместена надясно. Сега ще обсъдим ситуацията, в известен смисъл, обратното, което беше разгледано по-рано. Работната точка на графиката е силно вляво, което съответства на намаление на производителността. Зоните на отрязващите токове (фигури 1.14 и 1.16а) се появяват на задните повърхности на лопатките. Разследването се усеща чрез разделянето на интерблубния канал на 2 региона: активен поток и откъсване. При по-нататъшно намаляване на производителността, периферният поток става неравномерен.

Това води до редица негативни явления, като блокиране на потока въздух през вентилационните остриета чрез процеси на разкъсване. Целият набор от процеси, протичащи с намаляване на производителността на активния елемент на вентилационната система, се нарича ротационно разрушаване. На графиката на аеродинамичната характеристика се вижда, че ротационната недостатъчност е съпроводена с спад на налягането (Фигура 1.15, зона 1), при едновременно намаляване на ефективността и преобладаване на ниски честоти в шума.

Продуктивността продължава да намалява, което води до промяна в скоростта на въртене на периферните въздушни зони, както и до промяна в броя им. Честотният спектър на шума, излъчван от вентилатора, също претърпява промени. Понякога внезапни промени в работата на вентилатора, което води до скокове на натиск в канала на вентилационната система (нагоре), което води до появата на резонансни явления. Това не води до унищожаване на вентилатори със средно и ниско налягане, но само увеличава силата на ниските честоти в получения шум. Амплитудата на вибрациите също става по-голяма. Ако в системата са инсталирани вентилатори с високо налягане, тогава в този случай има голяма вероятност за натрупване, последвано от унищожаване на самия електрически уред.

Режимите на нестабилна работа на вентилаторите водят до едни и същи неблагоприятни явления за устройства от всякакъв вид и дизайн (с острие назад, различен брой и т.н.)

Сега разгледайте феновете със спирален корпус, чиито колела имат остриета, извити в посока напред. Като пример можем да цитираме модел C16-46, произведен в няколко модификации и имащ подобни версии на чуждестранно производство. Графиката на аеродинамичните характеристики на този електрически уред е показана на Фигура 1.13 (ред 2.). Средният ъгъл на входа на въздушния поток към колелото е ограничен до максимална стойност 45 в ъглите на монтираните лопатки 80-90. Като цяло, ефективността на тези фенове е винаги по-малка от тази на подобни с извити остриета.

Какви са режимите на нестабилна работа на феновете на въпросния дизайн? За да направите това, трябва да се движите силно надясно според графиката, показана на Фигура 1.13 и да излезете извън границите на работната зона. При увеличаване на ефективността на вентилатора се увеличава интензивността на въздушния поток в работното колело, както и ъглите на входа му към предното колело. В резултат на това се получава отделен поток близо до езика на тялото на това устройство. Характерът му е подобен на този, описан по-рано за друг модел (Фигура 1.14 h). Отделен поток води до спад в ефективността и усилване на шума.

Ако производителността се понижи, ъглите на въздушния поток, влизащ в предното колело, намаляват. В този случай интензитетът на зоните за разделяне се увеличава. Налягането в системата пада, докато ефективността на устройството се влошава. По-нататъшното укрепване на описаната тенденция води до появата на въртящо се отделяне, описано по-горе (Фигура 1.17 b). Има отделяне на въздушния поток от диска (Фигура 1.18 b), а размерът на зоната на откъсване нараства до такава степен, че да стане практически сравним с ширината на работното колело.

Освен това се наблюдават процеси на разделяне на потока от вътрешната повърхност на езика (по аналогия със ситуацията, показана на фигура 1.14 g). На графиката на аеродинамичните характеристики има спад на налягането, ефективността намалява, шумът се проявява с преобладаване в неговия звуков спектър с ниски честоти. Ако производителността става още по-малка, вентилаторът може да премине към изключително нестабилна работа в режим на суинг. По този начин, режимите на нестабилна работа на вентилаторите винаги са свързани с влошаване на ефективността на устройствата и увеличаване на шума.

Споделяне в социалните мрежи: