Tractors and Agricultural MachineryTractors and Agricultural MachineryТракторы и сельхозмашины0321-44432782-425XEco-Vector6619310.17816/0321-4443-66193ArticlesСтатьиResearch ArticleSpecific speed and overall dimensions in calculation and selection of transverse fansБыстроходность и габаритность при расчете и выборе диаметральных вентиляторовSychugovN. PСычуговН. П

DSc in Engineering

д-р техн. наук

info@vgsha.infoVyatka State Agricultural AcademyВятская государственная сельскохозяйственная академия15052016835NO5 (2016)№5 (2016)273327042021Copyright ©; 2016, Sychugov N.P.Copyright ©; 2016, Сычугов Н.П.2016Sychugov N.P.Сычугов Н.П.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/66193

When calculating, designing and selecting the fans, along with the similarity theory and dimensional analysis, the criteria of specific speed and overall dimensions are used, which allow to study a great number of aerodynamic configurations and characteristics of highly efficient fan prototypes and at the same time to choose the configuration which meets technical requirements most completely. The criteria of specific speed and overall dimensions are properly elaborated and used when designing and calculating radial and axial fans, but not suitable for the transverse fans, because in their flowing part the air flow is not three-dimensional but two-dimensional, and consequently there is an additional independent parameter in calculation, namely the usable width. Based on the main correlations of transverse fans’ parameters (the propeller diameter and its rotation frequency, the usable width of flowing part) and moving air density, dimensionless and dimensional criteria of specific speed and overall dimensions for these air flow generators are derived. On the basis of theoretical and experimental studies, the cause-and-effect laws allowing to determine the criteria of specific speed and overall dimensions for transverse fans are revealed. Graphical interpretation of rational values areas of these criteria is shown, and calculations are performed. According to the known values of criteria of specific speed and overall dimensions, the examples of calculations for transverse fans using the dimensionless aerodynamic configurations and characteristics of highly efficient fan prototypes are given. The calculations are supplied with graphical interpretation.

При расчете, конструкционном исполнении и выборе вентиляторов наряду с теорией подобия и анализом размерностей применяются критерии быстроходности и габаритности. Они позволяют одновременно рассмотреть большое количество аэродинамических схем и характеристик высокоэффективных вентиляторов-прототипов и выбрать схему, наиболее полно отвечающую требованиям технического задания и отмеченным критериям. Критерии быстроходности и габаритности, в достаточной мере разработанные и применяемые при расчете и проектировании радиальных и осевых вентиляторов, для диаметральных неприемлемы, поскольку в их поточной части и на выходе поток воздуха не объемный (трехмерный), а двухмерный, вследствие чего при расчете имеет место дополнительный независимый параметр - полезная ширина. Из основных соотношений параметров диаметральных вентиляторов (диаметр рабочего колеса по наружным кромкам лопаток, частота вращения рабочего колеса, полезная ширина проточной части) и плотности перемещаемого воздуха выполнен вывод безразмерных и размерных критериев быстроходности и габаритности для этих генераторов потока воздуха в функции отмеченных параметров. На основании теоретических и экспериментальных исследований выявлены причинно-следственные закономерности, позволяющие определять критерии быстроходности и габаритности для диаметральных вентиляторов. Выполнен расчет и представлена графическая интерпретация областей рациональных значений данных критериев. Приведены примеры расчета диаметральных вентиляторов по известным величинам критериев быстроходности и габаритности с применением безразмерных аэродинамических схем и характеристик высокоэффективных вентиляторов-прототипов. Расчеты сопровождены графическими интерпретациями.

transverse fanradial fanaxial fanproductivitypressurecoefficient of efficiencyconsumed powerdimensionless coefficientdiameterflowing part widthrotation frequencyspecific speedoverall dimensionsaerodynamic configurationaerodynamic characteristicdesigningcalculationselectionдиаметральный вентиляторрадиальный вентиляторосевой вентиляторпроизводительностьдавлениекоэффициент полезного действияпотребляемая мощностьбезразмерный коэффициентдиаметрширина проточной частичастота вращениябыстроходностьгабаритностьаэродинамическая схемааэродинамическая характеристикапроектированиерасчетвыборСычугов Н.П. Вентиляторы. Киров: Старая Вятка, 2015. 394 с.Центробежные вентиляторы / Под ред. Т.С. Соломаховой. М.: Машиностроение, 1975. 416 с.Брусиловский И.В. Аэродинамика осевых вентиляторов. М.: Машиностроение, 1984. 240 с.Коровкин А.Г., Матковский К.А., Феофилактов А.Н. Диаметральные вентиляторы ЦАГИ для электрокалориферных агрегатов сельскохозяйственного назначения // В сб.: Некоторые вопросы аэродинамики сельскохозяйственных машин. Вып. 2430. М.: Изд. отдел ЦАГИ, 1988. С. 35-41.Laakso H. Querstromventilatoren mit Druckkenwerten // Heizung, Lüftung, Haustechnik. 1957, no. 12, pp. 324-325.Murata S., Nishihara K. An experimental study of cross flow fan (1st report, Effects of housing geometry on the fan performance) // Bulletin of the JSME. 1976, vol. 19, no. 129, pp. 314-321.Сычугов Н.П. О моделировании при проектировании диаметральных вентиляторов // Тракторы и сельхозмашины. 1972, №1. С. 23-25.Сычугов Н.П. Аэродинамические схемы, характеристики и применение диаметральных вентиляторов // Тракторы и сельхозмашины. 2015, №3. С. 27-33.