Гидроаэродинамика нагнетателей

  • Назначение корпуса
  • О расчете нагнетателей
  • Работа лопастного колеса. Основной частью всякого лопастного нагнетателя является рабочее колесо, при вращении которого жидкости передается часть подводимой к двигателю энергии. Во всех других частях нагнетателя (в корпусе, направляющих и спрямляющих аппаратах) энергия только теряется. 
    Чтобы пояснить происходящий в рабочих лопастных колесах процесс передачи мощности двигателя жидкости, т. е. процесс образования давления, рассмотрим вывод уравнения для определения давления, развиваемого центробежным (радиальным) нагнетателем (аналогичный результат можно получить и для осевых лопастных нагнетателей).
    При изучении процесса движения жидкости вдоль лопасти колеса абсолютную скорость движения можно по правилу параллелограмма разложить на две составляющие:
    переносную, или окружную, скорость, и относительную.
    До недавнего времени у радиальных вентиляторов в большинстве случаев лопатки делали загнутыми вперед, что позволяло уменьшать габариты вентиляторов. В настоящее время вентиляторы выполняют и с лопастями, загнутыми назад, что приводит к увеличению КПД и уменьшению шума, хотя габариты вентилятора несколько увеличиваются. У центробежных насосов всегда лопатки делаются загнутыми назад.
    Входные кромки лопастей любых центробежных (радиальных) нагнетателей для обеспечения безударного входа всегда следует отгибать в направлении вращения. Это требование вызывается тем, что на входе вектор абсолютной скорости при отсутствии предварительного закручивания  направлен радиально, и по правилу параллелограмма угол между векторами относительной и окружной скоростей получается тупым. Очертания лопастей при заданных углах входа и выхода должны быть плавными, и желательно применять профилированные объемные лопатки.
    У осевых нагнетателей лопасти колеса не образуют явно выраженных каналов (как у центробежных) и работают аналогично изолированным крыльям. Поэтому при расчете здесь базируются на хорошо изученном в авиационной аэродинамике силовом взаимодействии между лопастями и набегающим на них потоком в соответствии с теоремой Н. Е. Жуковского о подъемной силе крыла и понятием о циркуляции.
    В части аэродинамики колес вентиляторов пылевых, смерчевых, дисковых и особенно вихревых и диаметральных еще многое нужно исследовать, но аэродинамика колес центробежных (радиальных) и осевых вентиляторов, а также и гидродинамика таких насосов уже достаточно обоснована и описана.


    Насосы и вентиляторы