Робоче колесо відцентрового вентилятора

Реферат: UA 91938 U UA 91938 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області вентиляторобудування, а саме до робочих коліс радіальних вентиляторів. Найбільш близьким за конструкцією, взятим як прототип, є робоче колесо відцентрового вентилятора, що містить основний і покривний диски і встановлені між ними загнуті назад лопатки, кожна з яких має поздовжній виступ, розташований на її вихідний частини з боку спинки, який виконаний з криволінійною зовнішньою поверхнею, що має кривизну, зворотну кривизні спинки, а довжина і товщина виступу по вихідному краю лопатки становить відповідно: 0,1-0,2 від хорди лопатки і 0,005-0,025 від зовнішнього діаметра [1]. У прототипі лопатка має розташований в області вихідної кромки виступ, з довжиною і товщиною, які відповідно визначаються залежностями: 0,1-0,2 від довжини хорди лопатки і 0,005-0,025 від зовнішнього діаметра. При обертанні робочого колеса з виступом, зазначеної конструкції, відбувається збільшення тиску, що розвиває вентилятор, в значному діапазоні, так як має місце сумарна дія двох факторів - збільшення довжини, яку проходить повітряний потік за рахунок западини і виступу на лопатці, і збільшення кута виходу потоку, що обтікає виступ. Однак, недоліком конструкції прототипу є те, що зазначені в прототипі діапазони залежностей довжини і товщини виступу не є оптимальними і не виключають відрив потоку в момент обтікання лопатки, тим самим, не забезпечують мінімальний коефіцієнт профільного опору лопатки та ефективне підвищення тиску, що створює вентилятор, за умови збереження вихідного значення максимального ККД. В основу корисної моделі поставлена задача створення лопатки робочого колеса відцентрового вентилятора з такою геометричною формою і розмірами вихідної кромки, оснащеної виступом, які порівняно з прототипом забезпечать зменшення коефіцієнта профільного опору лопатки і підвищення тиску, за умови збереження вихідного значення максимального ККД. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому робочому колесі відцентрового вентилятора, що включає основний і покривний диски, між якими закріплені загнуті назад лопатки, у кожної з яких спинка на вихідній кромці, розташованій на зовнішньому діаметрі (Д), оснащена виступом, при цьому профіль виступу утворений криволінійною поверхнею, що має кривизну, зворотну кривизні спинки, відповідно до корисної моделі, відстань (L), від виступу до нижньої точки криволінійної поверхні, та висоту (Н) лопатки по вихідній кромці спинки з виступом визначають залежностями від зовнішнього діаметра (Д) лопатки, при цьому L = (0,040,05)Д, а Н = (0,001-0,01)Д. При такому рішенні досягається технічний результат, який полягає в забезпеченні замикання відриву повітряного потоку на довжині (L) криволінійної поверхні виступу і створення оптимального кута виходу потоку з робочого колеса при висоті (Н) лопатки з виступом, і як наслідок, отримуємо оптимальний коефіцієнт профільного опору лопатки. Даний технічний результат забезпечує споживчі властивості корисної моделі, а саме: зберігає початкове значення максимального ККД вентилятора при ефективному підвищенні тиску, що розвиває. Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і досягненням технічного результату пояснюється наступним. В радіальних вентиляторах головним геометричним параметром аеродинамічної схеми є діаметр колеса по кінцях лопаток, а при виборі частоти обертання ротора, статичного тиску і споживаної потужності можливо вибрати і розрахувати оптимальні аеродинамічні параметри вентилятора. Таким чином, введенням в формулу залежностей відстані (L), від виступу вихідної кромки до нижньої точки криволінійної поверхні, і висоти (Н) лопатки по вихідній кромці спинки з виступом, від зовнішнього діаметра (Д) лопатки, при цьому L = (0,04-0,05)Д, а Н = (0,001…0,01)Д, забезпечуються оптимальні діапазони залежностей довжини і висоти виступу від діаметра лопатки, що забезпечує замикання відриву потоку на довжині (L) від вихідної кромки і створення оптимального кута виходу потоку з робочого колеса при висоті (Н) лопатки з виступом для даного значення зовнішнього діаметра (Д) і зберігає початкове значення максимального ККД вентилятора при ефективному підвищенні розвиваючого тиску. Суть корисної моделі пояснюють креслення. Здійснення технічного рішення пояснюється кресленнями. Фіг. 1 - робоче колесо (1) відцентрового вентилятора; Фіг. 2 - перетин А-А лопатки (4). 1 - робоче колесо відцентрового вентилятора; 2 - основний диск; 3 - покривний диск; 4 - лопатки; 4.1. - вихідна кромка; 1 UA 91938 U 5 10 15 20 25 4.2. - спинка; 4.3. - виступ; 4.4. - криволінійна поверхня; 4.4.1 - нижня точка криволінійної поверхні (4.5). На фіг. 1 зображене робоче колесо відцентрового вентилятора (1), яке містить основний (2) та покривний (3) диски, між якими закріплені загнуті назад лопатки (4), кожна з яких закінчується вихідною кромкою (4.1), вершина якої розташована на діаметрі (Д). На фіг. 2 показана лопатка робочого колеса (1), у перерізі А-А. Лопатка має спинку (4.2), оснащену виступом (4.3) висотою (Н), вихідна кромка (4.1) якого розташована на зовнішньому діаметрі (Д) лопатки (4), а профіль виступу (4.3) утворений криволінійною поверхнею (4.4), яка має кривизну, зворотну кривизні спинки (4.2) і нижню точку(4.4.1) на відстані (L) від вихідної кромки (4.1). Промислова придатність Технічний результат корисної моделі, що заявляється, досягається наступним чином. Під час роботи відцентрового вентилятора повітряний потік потрапляє в канал, утворений двома сусідніми лопатками (4) і основним (2) і покривним (3) дисками, проходить по спинці (4.2) лопатки і на виході потрапляє на криволінійну поверхню (4.4), яка закінчується виступом (4.3). Спільна дія відцентрової та коріолісової сил притискають повітряний потік до криволінійної поверхні (4.4), яка подовжує шлях його проходження і замикає відрив повітряного потоку на довжині L, де знаходиться нижня точка (4.4.1) криволінійної поверхні (4.4), а висота (Н) вихідної кромки (4.1) збільшує кут виходу потоку. В результаті отримуємо при незмінному значенні максимального ККД вентилятора ефективне підвищення розвиваючого тиску. Пропоноване технічне рішення дозволяє отримати конструкцію, яка забезпечить оптимальні аеродинамічні параметри подачі повітря, статичного тиску та енергоефективності радіального вентилятора без зниження його надійності і безпеки експлуатації. Джерело інформації: Свідоцтво СРСР SU 1178956 (А) - 15.09.1985г., пріоритет 07.03.1984 г. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Робоче колесо відцентрового вентилятора, що містить основний і покривний диски, між якими закріплені загнуті назад лопатки, у кожної з яких спинка на вихідній кромці, розташованій на зовнішньому діаметрі (Д), оснащена виступом, при цьому профіль виступу утворений криволінійною поверхнею, що має кривизну, зворотну кривизні спинки, яке відрізняється тим, що відстань (L), від виступу до нижньої точки криволінійної поверхні, та висоту (Н) лопатки по вихідній кромці спинки з виступом визначають залежностями від зовнішнього діаметра (Д) лопатки, при цьому L = (0,04-0,05)Д, а Н = (0,001-0,01)Д. 2 UA 91938 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3