Главная / Статьи / Разное / Предварительные математические расчеты при моделирование течений в вентиляторе

Предварительные математические расчеты при моделирование течений в вентиляторе

( 2 Голосов )
Кирилл "deLuther" Сергеев 25.05.2009

Данная статья входит в набор статей для решения задачи "Моделирование осевого вентилятора в Ansys 12"

Полный список статей для этой задачи таков:


Описание задачи

1. Создание геометрии в Ansys BladeModeler

2. Предварительные расчеты (данная статья)

3. Создание сетки с помощью CFX-Mesh

4. Расчет течения в Ansys CFX

5. Поспроцесоорная обработка результатов в CFD-Post

 

См. также:

6. Расчет течения в Ansys Fluent

 

Сопутсвующие матераилы:

Расчет штамповки ступицы вентилятора в сиcтеме QForm 2D/3D

 


 

Рассчитываются некоторые базовые характеристики вентилятора, используя известные формулы и определения. Строются треугольники скоростей.

 

Условия задачи

 

Имеется осевой вентилятор, скорость вращения rpm=3000 оборотов в минуту.

Количество лопаток - 28.

Диаметр обода (shroud) Rs=231 mm

Диаметр ступицы (hub) Rh=162 mm

Определим треугольники скоростей для проектного режима.

Средний радиус (mean) Rm= (231+162)/2= 196.5 mm

Угловая скорость omega=2*pi*rpm/60= 314.159 rad s^-1

Тангенциальная скорость (постоянная для одинакового радиуса) U=omega * Rm= 61.7323 m/s

 

Углы входа и выхода (для среднего радиуса):

beta1=71.2

beta2=28.8

FanPIC_43

Рис. 1 Геометрия и треугольники скоростей.

 

Предварительный расчёт

 

Вектор абсолютной скорости на входе в машину направлен по оси (при отсутствии напраляющего аппарата), таким образом: Ca=Сa1= U/tg(beta1)= 21.0154 m s^-1 (можно получить построив треугольники скоростей в скетчере CAD-программы).

Ca1 - меридиональная проекция абсолютной скорости на входе, Cw1 - тангенциальная.

Под проектировочным режимом подразумеваем безударный вход и выход по касательной к средней линии.

Площадь сечения S= pi (Rs^2-Rh^2)= 0.0851906 m^2

Плотность воздуха rho= 1.185 kg m^-3

Объёмный расход примем Q=Ca*S= 1.79031 m^3 s^-1

Массовый расход m= rho*Q= 2.12152 kg s^-1

Осевая составляющая скорости не меняется при проходе через вентилятор.

Определим тангенциальную проекцию абсолютной скорости на выходе.

Из треугольника скоростей на выходе (рис. 1) можно получить

Cw2=U-Ca2*tg(beta2)= U-Ca*tg(beta2)= 50.179 m s^-1

Энергия необходимая для вращения ротора вентилятора составит:

W=m (Cw2*U2- Cw1*U1)=m*U*Cw2= 6571.76 W (Вт).


 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© ProCae.ru 2007-2010 При полной или частичной перепечатке редакционных и авторских материалов гиперссылка на «ProCae.ru» обязательна