此外,据试验结果还绘制了叶轮出口角 β2A=50°、β2A=60°系列模型b2/D2变化派生机性能修正曲线图(见图5,6)。图中φ2r/φ2r0、ηi/ηi0分别表示切割后派生机与母机的对应流量系数(该流量系数为φ2r =Q/(πD2b2U2τ2)之比和全压效率之比。图5,6 给出的修正系数为今后该类模型机的设计提供了有效而简便的途径。
图7示出了不同的叶轮出口角下,压力系数与流量系数的关系。从图中可以看出:在相同的流量系数下,随着出口角的增加,压力系数也增加。但是,在大出口角时,其流量系数减少近一半。
3.3 高效模型机压力系数
模型机压力系数的计算是优化设计高效模型机关键技术之一,文献[2]给出不同研究者的计算公式,并进行了详细讨论。但在实际使用过程中其精度都较低,不适合工程应用。按照斯陀道拉理论并按有限叶片数考虑轴向涡流影响的修正计算压力系数:
计算压力系数与实测压力系数比较见图8,从图8中可以看出,两者基本均衡地分布在P计算/P实测=1的直线两侧。但对比实测压力系数与理论设计值,若按照斯陀道拉理论并按有限叶片数修正计算,在最高效率点附近,其误差范围约为±5%,在小流量工况(i>10°) 时,其误差大于-20%。
结合本文试验研究结果,在统计的基础上提出了压力系数校核计算公式:
P=k+k1β2A+k2ηi-k3ns(1)
其中: k = 0.43~0.45 k1= 0. 0040~0. 0048 k2= 0. 002~0. 025 k3= 0. 0048~0. 0550
在25≤ns≤80范围内,模型机最高效率点按此式计算的压力系数值与实测压力系数的相对误差在±2 %内,能够满足工程应用。求出压力系数P,就可方便地计算出模型机的压力:
P =ρPu22 (2)
3.4 模型机损失计算
离心通风机的损失大致可分为容积损失、机械损失和流动损失。其中流动损失是最重要一项,它主要引起通风机压力的降低。容积损失引起流量的降低,机械损失则必然多耗功。 |