Получили запрос на направляющий аппарат для выпрямления потока воздуха перед вентилятором. Основываясь на предоставленных чертежах, провели анализ интересующих нас участков сети воздуховодов, а также смоделировали поток газа в качестве подтверждения своих выводов.
По результатам этой работы предложили альтернативное решение вопроса.
По результатам этой работы предложили альтернативное решение вопроса.
Исходные данные
- Вентилятор, принятый в расчетах - VCM 1121 N8
- Разрез и план помещения
Участок «до вентилятора».
Смоделированный поток газа на входе в вентилятор выглядит следующим образом:
Несмотря на близкое расположение вентилятора к отводу, расстояние до которого (1200 мм) не достигает рекомендованных 2.5 диаметров вентилятора, поле скоростей на входе в рабочее колесо оказывается равномерным:
Этому способствуют следующие факторы:
- Использование газохода круглого сечения. Отводы в таких газоходах создают меньшее возмущение потока, чем в прямоугольных
- Большой диаметр газохода относительно диаметра входного отверстия вентилятора (наличие конусного участка газохода при подключении к системе вентилятора VCM 1121)
- Наличие в конструкции вентилятора тороидального входного коллектора
Как видно из изображения выше, конус газохода длиной L=400 мм почти полностью устраняет отрывную область, следующую за поворотом. Поток практически выровнен перед вентилятором уже при прохождении гибкой вставки, а после прохождения входного коллектора вентилятора сохраняются только незначительные следы неравномерности. Учитывая, что вентиляторы малой быстроходности (с узким рабочим колесом и небольшим относительным диаметром входа) в принципе маловосприимчивы к поступлению возмущённого потока, влияние стоящего выше по течению отвода на характеристику вентилятора едва ли удастся зарегистрировать даже в условиях лабораторного эксперимента.
В данном случае нарушение рекомендации о длине прямого участке газохода перед вентилятором не приведёт ни к каким негативным последствиям. Устройство спрямляющих лопастей перед входом в вентилятор не требуется.
Такое положение вещей не следует воспринимать как обыденность т. к. оно явилось результатом сочетания многих факторов. При построении аналогичной системы с вентиляторами низкого или среднего давления, обладающими входными отверстиями большого относительного диаметра, близкого к диаметрам газоходов, картина была бы другой, и такая компоновка привела бы к ухудшению характеристики вентилятора.
В данном случае нарушение рекомендации о длине прямого участке газохода перед вентилятором не приведёт ни к каким негативным последствиям. Устройство спрямляющих лопастей перед входом в вентилятор не требуется.
Такое положение вещей не следует воспринимать как обыденность т. к. оно явилось результатом сочетания многих факторов. При построении аналогичной системы с вентиляторами низкого или среднего давления, обладающими входными отверстиями большого относительного диаметра, близкого к диаметрам газоходов, картина была бы другой, и такая компоновка привела бы к ухудшению характеристики вентилятора.
Участок «после вентилятора»
За вентиляторами нежелательно устраивать внезапных расширений. Внезапное расширение после вентилятора высокого давления создаёт сопротивление в несколько сотен Па и приводит к заметному перерасходу электроэнергии. Нужно использовать диффузоры с небольшим углом раскрытия:
Уже после диффузора размещать переход с квадратного сечения на круглое.
Моделирование потока газа за вентилятором не выполнялось, поскольку оно потребовало бы смоделировать всю машину целиком с использованием дорогостоящего программного комплекса и машинного времени.
Детальные рекомендации по проектированию диффузора вентилятора можно прочитать в нашей методичке по проектированию воздушных трактов котельных установок.
Моделирование потока газа за вентилятором не выполнялось, поскольку оно потребовало бы смоделировать всю машину целиком с использованием дорогостоящего программного комплекса и машинного времени.
Детальные рекомендации по проектированию диффузора вентилятора можно прочитать в нашей методичке по проектированию воздушных трактов котельных установок.
Пара слов про использование ОНА в качестве спрямляющего устройства.
Наделение направляющего аппарата вентилятора такой функцией не имеет смысла по причине крайне малой длины его лопаток в сочетании с небольшим их количеством. Коротким может быть только ячейковый спрямитель, как показан на рисунке ниже:
Если звездообразный, то он должен быть длинным:
С лопастями полностью открытого направляющего аппарата подавляющее число элементарных струек газа просто не успеют встретиться.
Чапкевич А.В.
Технический директор
Технический директор