某離心式通風機的氣動設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u4988某離心式通風機的氣動設(shè)計計算案例 1211921.1通風機型式選擇及計算比轉(zhuǎn)速 1136231.2計算葉片出口角β2A和壓力系數(shù)ψt 1159071.3選定葉輪外圈圓周速度u2 279731.4選定葉輪外徑D2 290841.5確定葉輪進口直徑D0和葉片出口直徑D1 341801.6確定進口寬度b1和葉片進口角β1A 3195531.7葉片數(shù)目Z的確定 4327471.8確定葉片出口寬度b2 481721.9校核全壓 5314871.9.1通風機理論全壓Pth 5142581.9.2容積效率和泄漏量 5231031.9.3驗算全壓 6249181.10確定風機的功率 8219641.11繪制葉片的型式 865091.12選取通風機葉片各尺寸 9所給參數(shù)：大氣壓P=101325Pa，實際溫度T=293K，實際流量Q=21400m3/h，全壓Ptf=598Pa，中間介質(zhì)為空氣。根據(jù)這些參數(shù)，進行氣動設(shè)計。1.1通風機型式選擇及計算比轉(zhuǎn)速 Qv0由綜合系統(tǒng)設(shè)計系數(shù)得Ptf=598Pa<2500Pa，那么本次綜合系統(tǒng)設(shè)計里能夠忽視氣體可壓縮處理性的影響作用。應(yīng)用直接機械傳動，選用機動設(shè)備的實際轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘。運算比轉(zhuǎn)速： ns=5.54n運算出的比轉(zhuǎn)速ns=67.07轉(zhuǎn)/分鐘，由于比轉(zhuǎn)速的范圍15<ns<80，我選擇了離心通風機。又由于ns分布于40～76之內(nèi)，葉輪形式我選用單吸式。又因為比轉(zhuǎn)速位于20~90間，所以葉片形式我選用后彎圓弧式。1.2計算葉片出口角β2A和壓力系數(shù)ψtβ2A的實際大小和許多影響因素相關(guān)，例如：通風機的大小尺寸、工作效率、噪音大小等，要放在一起考慮。我選用的葉片是后彎圓弧葉片，參考資料信息，了解到一些通風機設(shè)備的設(shè)計經(jīng)驗，為獲得較大工作效率，針對后彎圓弧葉片式通風機，一般在β2A=30°~60°范圍里選用。由此可知，選用葉片設(shè)備的對外出口角為：β2A=50°。估計全壓系數(shù)：ψt1.3選定葉輪外圈圓周速度u2 u2=1.4選定葉輪外徑D2 D2=確定為D2=1.00m當D2=1.00m時，u2為： u2=全壓系數(shù)： ψt=依據(jù)全壓系數(shù)與葉片設(shè)備對外出口角的范圍，驗算校對運算出的全壓系數(shù)ψt與選擇的葉片設(shè)備對外出口角β2A是否適合。它們的作用范圍在表1.3里列舉出。表1.1作用范圍對照表根據(jù)以上表格能夠得知：全壓系數(shù)ψt與葉片設(shè)備對外出口角β2A取值合適。1.5確定葉輪進口直徑D0和葉片出口直徑D1通常情況下確定為D0=D1。流量系數(shù)： ?=Qv那么：D=0.514～0.726m取D0=600mm。葉片最大入口直徑： D1max=取D1max=620mm。葉片最小入口直徑： D1min=取D1min=580mm。葉片入口平均直徑： D1m=因此：D0=D1=600mm。1.6確定進口寬度b1和葉片進口角β1A由于通風機是自由進氣，所以通風機設(shè)備選用弧形前盤，所以d=0。 ξ=0.488100n取ξ=0.5，葉片進口寬度b1為： b1=確定為容積參數(shù)ηv=0.98，子午速率為： C1m'估計葉片進口角： β1A=arctan1.7葉片數(shù)目Z的確定葉片設(shè)備數(shù)為： z=8.5sinβ葉片數(shù)通常為12~16?？紤]到計算便利，選取為Z=16。1.8確定葉片出口寬度b2葉片設(shè)備對外出口寬度根據(jù)計算公式運算： b2=取b2=0.19m。校核當量角： tan?θ葉片厚度取δ1=δ2=0.005m。阻塞系數(shù)τ1、τ2可由如下方程式運算： τ1=1? τ2=1?葉片長度：l=D2把數(shù)據(jù)代入，計算可知：tanθ則，θ2所以選用合適。1.9校核全壓1.9.1通風機理論全壓Pth經(jīng)過我們在流體機械設(shè)備里所學(xué)到的歐拉運算方程式，我們知道，針對其原理全壓Pth∞在不相同葉片設(shè)備數(shù)量下存在不相同的運算方程式，如果葉片數(shù)量為無限多的時候，其運算方程式為： Pt?o=ρ其中： C2m∞=得： Pt?∞=1.1994×環(huán)流系數(shù)K： K=11+sin理論全壓： Pt?=K1.9.2容積效率和泄漏量徑向間隙δr=0.005m，選取間隙邊緣收縮系數(shù)α=0.7m。 ?Q（1.29）考慮泄露后的流量： Qt?=容積效率： ηv=1.9.3驗算全壓子午速度： C1m'進入入口后的速度： C1m= ω1=出口前的速度： C2m= ω2=出口之后的速度： C2m' C2u∞= C2u' C2'估計通風機總流動損失： ΔP?f轉(zhuǎn)變損失： ΔPr=阻力系數(shù)確定為：ε得： ΔPr葉道內(nèi)部損失： ΔPimp阻力系數(shù)確定為：ε得： ΔPimp額定運行工況下，沖擊載荷損失為： ΔPs蝸殼內(nèi)部流動損失： ΔPv取阻力系數(shù)ε得： ΔPv所以： ΔP?f實際全壓為： PtF=因此：PtF?由于最終運算結(jié)果為3.40%<5.0%，因此所確定的數(shù)據(jù)是科學(xué)的。流動效率： η?=1.10確定風機的功率輪阻損失確定為β=0.88( ΔP（1.53）內(nèi)部功率： Ni=內(nèi)部機械效率： ηim=通風機設(shè)備內(nèi)部效率為： ηi=運算軸功率，取=98%，則： Ns=安全系數(shù)：k=1.15，得通風機功率： N=kNs1.11繪制葉片的型式葉片寬度從入口到出口是在慢慢改變的，從C1m=11.75m/s改變到C2m=11.16m/s，看作為數(shù)學(xué)線性改變的，因為C1m≈C1m?，C2m≈C2m?，那么可以看成是從C1m?數(shù)學(xué)線性改變到C2m?，因此： b=Qt?其中：μ=0.9