ней и нижней кромках лопаток или разности квадратов скоростей их вращения, т. е.
Лц-(р/2)(и1
в—«!„), (9.1)
где и
л. п,
ил. к — соответственно скорость вращения нижней и верхней кромок лопаток, м/с; р — плотность воздуха, кг/м
3.
Скоростное давление воздуха на выходе из рабочего колеса пропорционально квадрату тангенциальной составляющей
ив. т результирующей скорости движения воздуха
ив (рис. 9.3), т. е.
Л
Ск-(р/2)«в.
т. (9.2)
Тогда общее давление воздуха на выходе из рабочего колеса выразится в виде
h - (р/2) (а! в—ил. н) + (р/2)
ui T.
(ШЩ
Представим теперь, что при постоянной скорости вращения колеса вентилятора расход воздуха через вентилятор увеличился (например, вследствие уменьшения сопротивления шахты). Это означает, что скорость движения воздуха между лопатками рабочего колеса вентилятора возросла с
ив. л до и'в.л, а результирующая скорость движения воздуха возросла с
ив до
ив. Из рис. 9.3 видно, что тангенциальная составляющая результирующей скорости воздуха на выходе из рабочего колеса у вентилятора с загнутыми вперед лопатками при этом увеличилась с
ив. т до а'в.
т (рис. 9.3, а), а у вентилятора с загнутыми назад лопатками уменьшилась с
иВш т до и'
в.
т (см. рис. 9.3). Из этого в соответствии с (9.3) следует, что при неизменных скоростях «
л.
в и
ил. и с увеличением расхода воздуха в вентиляторе с загнутыми вперед лопатками его теоретическое давление увеличивается, а в вентиляторе с загнутыми назад лопатками оно уменьшается (рис. 9.4). Фактическое давление, развиваемое вентилятором, будет меньше теоретического на величину потерь в вентиляторе (см. рис. 9.4), вызываемых трением, местными сопротивлениями и потерями энергии при преобразовании скоростного давления в статическое. Потери энергии на трение и местные сопротивления в вентиляторе имеют ту же природу, что и аналогичные потери в выработках, с той лишь разницей, что основным видом местных сопротивлений здесь является сопротивление внезапного расширения. Потери энергии при преобразовании скоростного давления в статическое объясняются тем, что в вентиляторе воздушный поток никогда не может расшириться настолько, чтобы скорость движения воздуха равнялась нулю и вся кинетическая энергия преобразовалась в потенциальную (статическое давление). Второй причиной потерь является неравномерность скоростного поля на выходе из вентилятора вследствие тенденции воздуха двигаться преимущественно в одной части выходного отверстия. Все виды потерь пропорциональны квадрату дебита вентилятора. К ним относятся также потери на рециркуляцию воздуха (вихреобразование) в вентиляторе. Поэтому с увеличением дебита вентилятора потери в нем прогрес-
136
Рис. 9.3. Кинематическая схема движения воздуха в рабочем колесе центробежного вентилятора:
а — для рабочего колеса с лопатками, загнутыми вперед; б — то же, с лопатками, загнутыми назад
а б
Do'stlaringiz bilan baham: