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离心式通风机设计

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离心式通风机设计 通风机的设计包括气动设计计算,结构设计和强度计算等内容。这一章主要讲第一方面,而且通风机的气动设计分相似设计和理论设计两种方法。相似设计方法简单,可靠,在工业上广泛使用。而理论设讲方法用于设计新系列的通风机。本章主要叙述离心通风机气动设计的一般方法。 离心通风机在设计中根据给定的条件:容积流量,通风机全压,工作介质及其密度,以用其他要求,确定通风机的主要尺寸,例如,直径及直径比,转速 n,进出口宽度和,进出口叶片角和,叶片数 Z,以及叶片的绘型和扩压器设计,以保证通风机的性能。 对于通风机设计的要求是: (1) 满足所需流量和压力的工况点应在最高效率点附近; (2) 最高效率要高,效率曲线平坦; (3) 压力曲线的稳定工作区间要宽; (4) 结构简单,工艺性能好; (5) 足够的强度,刚度,工作安全可靠; (6) 噪音低; (7) 调节性能好; (8) 尺寸尽量小,重量经; (9) 维护方便。 对于无因次数的选择应注意以下几点: (1) 为保证最高的效率,应选择一个适当的值来设计。 (2) 选择最大的值和低的圆周速度,以保证最低的噪音。 (3) 选择最大的值,以保证最小的磨损。 (4) 大时选择最大的值。 §1 叶轮尺寸的决定 图 3-1叶轮的主要参数: 图 3-1为叶轮的主要参数: :叶轮外径 :叶轮进口直径; :叶片进口直径; :出口宽度; :进口宽度; :叶片出口安装角; :叶片进口安装角; Z:叶片数; :叶片前盘倾斜角; 一. 最佳进口宽度 在叶轮进口处如果有迴流就造成叶轮中的损失,为此应加速进口流速。一般采用,叶轮进口面积为,而进风口面积为,令为叶轮进口速度的变化系数,故有: 由此得出: (3-1a) 考虑到轮毂直径引起面积减少,则有: (3-1b) 其中 在加速20%时,即, (3-1c) 图3-2 加速20%的叶轮图 图3-2是这种加速20%的叶轮图。近年来的研究加速不一定是必需的,在某些情况下减速反而有利。 二. 最佳进口直径 由水力学计算可以知道,叶道中的损失与速度的平方成正比,即。为此选择在一定的流量和转速条件下合适的,以使为最小。 首先讨论叶片厚度的影响。如图3-3,由于叶片有一定厚度;以及折边的存在,这样使进入风机的流速从增加至,即: 图3-3 叶片厚度和进出口的阻塞系数计算 用和分别表示进出口的阻塞系数: (3-2a) 式中为节距,为切向叶片厚度 同理 那么进出口的径向速度为: 当气流进入叶轮为径...

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