Воздушный поток в канале импеллера
хотелось бы от коллективного разума услышать совета
Делается силовая установка (фото внизу)
Установка планируется “задом наперед” - т.е. мотор будет вращать вентилятор по часовой стрелке
после продолжением будет небольшой канал (видимо 1,5-2 диаметра с сужением)
возникает необходимость спрямления потока после вентилятора с учетом
заводки двс - необходимо оставить проход для стартера.
пока два варианта - либо классическое кольцо с ребрами, либо просто ребра
В пользу кольца - большая прочность и меньшая склонность к вибрациям (да и можно просто взять готовое) - в пользу ребер - меньшее сопротивление, хотя появляется вероятность флаттера.
Еще - каковы оптимальные количества, длина и форма ребер?
примерные варианты на рисунке
Конструкция однозначно с кольцом/конусом. Количество лопаток для большого канала желательно большое. Для 5-и лопастного ротора например 9, 11, 12 лопаток (главное, чтоб не было кратно количеству лопаток ротора, т.е. не 5, не 10 и не 15 для пятилопастного ротора). Ширина соразмерима с шириной лопаток ротора, угол нужно высчитывать (он остаётся неизменным для любых оборотов ротора). Крутка теоретически приветствуется, но в реале даст больше заморочек при изготовлении, чем выигрыша.
мотор будет вращать вентилятор по часовой стрелке
Вы будете мотор в другую сторону заводить? Может легче пулл-старт приспособить?
резонансная труба будет поток портить.😃
может ее есть возможность вывести из потока?😊
Для 5-и лопастного ротора например 9, 11, 12 лопаток (главное, чтоб не было кратно количеству лопаток ротора, т.е. не 5, не 10 и не 15 для пятилопастного ротора). …
А если у вентилятора 6 лопастей, то 4 лопатки статора - это нормально?
Почему нельзя применять кратное число лопаток статора?
Конструкция однозначно с кольцом/конусом. Количество лопаток для большого канала желательно большое. Для 5-и лопастного ротора например 9, 11, 12 лопаток
импеллер - Turbax 7.5 - 5 лопастей ротора и 6 спрямляющих
Вы будете мотор в другую сторону заводить? Может легче пулл-старт приспособить?
пулл старт не получится - там помпа
пока компоновка под вопросом - но может и придется импеллер на “выдув” приспосабливать - хотя торчащая труба не всегда портит вид 😃
6 лопастей, то 4 лопатки статора - это нормально
Не очень. Оба числа кратны двум, хотя это не так фатально как например 3 и 6.
Применение кратного количества лопаток может приводить к возникновению стоячих волн и потере КПД
импеллер - Turbax 7.5
120mm?
Не очень. Оба числа кратны двум, хотя это не так фатально как например 3 и 6.
Я так и знал. 😵 Интересно, а как-нибудь связан с этим эффектом “воющий” звук импеллера, если он не связан с балансировкой?
Существует понятие оптимального соотношения числа лопаток рабочего колеса и направляющего аппарата вентилятора, которое влияет как на параметры ступени, так и на акустические её характеристики. В теории не лезу. Грубо, для исходной прикидки: число лопаток и направляющего аппарата должно удовлетворять двум условиям
- произведение числа лопаток на величину хорды лопатки в среднем сечении для рабочего колеса и направляющего аппарата - величина постоянная (Z*Bл=Const);
- число лопаток рабочего колеса ИЛИ направляющего аппарата должно быть ПРОСТЫМ ЧИСЛОМ.
Кратности в числах лопаток приводят к появлению соответствующих гармоник: вибрационных (снижается усталостная прочность лопаток), акустических (дополнительный уровень шума на некоторых режимах работы, а это дополнительные потери мощности привода).
Георгий, а подскажите пожалуйста, а невыполнение вышеуказанного равенства к чему приводит? Только что обмерил свой импеллер и там число для статора существенно больше. Для ротора: 13х6=78, для статора 28х4=112.
На некоторых режимах работы (по частоте вращения) может отмечаться усиление звука от установки. Если измерить частотный диапазон, то частота звука повышенной тональности будет кратна частоте вращения и числу лопаток колеса, направляющего аппарата или их кратности. Наличие за вентилятором длинного канала при этом может приводить к возникновению резонансных явлений, которые, возможно, дали пищу темы о “тепловом импеллере”.
К вибрациям более “ранимы” консольные лопатки - это обычно рабочее колесо. Применение в направляющем аппарате (статор) лопаток с двухсторонней заделкой (в наружное кольцо и внутренний обтекатель) снимает проблему вибраций лопаток почти полностью.
Выскажу своё ЛИЧНОЕ мнение: применяемые в моделизме вентиляторы (импеллеры) - дети вентиляторов для охлаждения аппаратуры и они унаследовали их особенности. Некоторые из них отрицательно сказываются на применении их в качестве движителей. Фактически, они - многолопастные ВВ в канале с “испорченными” характеристиками (не зря изготовители не приводят расходно-напорных характеристик импеллекров!). Так отсутствие за колесом спрямляющего аппарата позволяет улучшить теплосъем с аппаратуры, но приводит к снижению эффективности вентилятора, как движителя (энергия закрученного потока не используется и создает дополнительное гидравлическое сопротивление в выпускном канале). Но лопатки спрямляющего аппарата (и стойки!!!) должны быть правильно спрофилированы. Прямые лопатки (стойки), установленные по оси вдоль канала, могут даже увеличить потери… Но проблему можно решить довольно доступно даже в мастерской и дома, определив угол закрутки потока за рабочим колесом в 1…3 сечениях по радиусу на 2…3 режимах по частоте вращения. И по полученным результатам определить форму средней линии лопатки, хорду и число лопаток. Для кружковцев такая работа будет как научная…
Но лопатки спрямляющего аппарата (и стойки!!!) должны быть правильно спрофилированы.
вот как-то так
у мелких китайских - еще круче
вот как-то так…
Да, так. Примерно. На основании треугольников скоростей (расчетных или экспериментальных) строится СРЕДНЯЯ линия профиля и на неё “надевается” симметричный профиль.
Так как в спрямляющем аппарате происходит поворот потока не некоторый угол, то, для обеспечения этого процесса с минимальными потерями, необходимо обеспечить определенную "густоту " решетки профилей (отношение величины хорды лопатки к окружному шагу лопаток),т.е. обеспечить необходимые размеры (хорду) и количество лопаток.
В результате будет некоторое увеличение давления за ступенью вентилятора (перед соплом), что потребует уменьшение площади сопла (его диаметра на выходе). Возрастет скорость истечения воздуха и тяга установки.
При наличии стенда, можно подобрать оптимум.
Уважаемый Colo!С Вашего позволения, видео Вашего импеллера.