ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1, где схематически изображена предлагаемая лопатка рабочего колеса радиального вентилятора, имеющая хорду b, с расположенной на ее поверхности в области выходной кромки накладкой, выполненной в виде полуцилиндра радиусом r (продольный разрез). На фиг.2 приведен график зависимости максимального КПД вентилятора h _max и относительного повышения развиваемого вентилятором давления от отношения r/b - радиуса полуцилиндра, образующего накладку, к хорде лопатки. В качестве критерия, характеризующего эффективность накладки в части повышения развиваемого вентилятором давления, на фиг.2 используется безразмерный комплекс (Р*-p)/p, где Р - давление, развиваемое вентилятором с лопатками без накладок, а Р* - давление вентилятора, имеющего на лопатках рабочего колеса накладки предлагаемой конструкции.

Лопатка рабочего колеса радиального вентилятора 1 (фиг.1) с хордой протяженностью b имеет в области выходной кромки накладку 2 в виде полуцилиндра радиусом r.

Протяженность радиуса r составляет 0,005ё0,03 хорды лопатки b. В описываемом примере упомянута накладка выполнена из трубной заготовки, изготовленной, как и лопатка рабочего колеса, из углеродистой стали, и приварена к поверхности лопатки вдоль своей диаметральной плоскости. Для вентиляторов, перемещающих среды, содержащие абразивную пыль, с целью обеспечения длительной эффективной работы вентилятора, указанная накладка должна быть сплошной. В случае необходимости указанная накладка может быть дополнительно покрыта износостойким материалом, например путем наплавки ленточным электродом марки ЛС-70ХНЗМН.

При работе радиального вентилятора, лопатки 1 которого имеют накладки предлагаемой конструкции (фиг. 1) в области выходной кромки, поток рабочей среды обтекает накладку 2 без образования отрыва потока. Обтекая накладку, поток изменяет свое направление в сторону увеличения угла выхода из рабочего колеса, что обеспечивает повышение давления, развиваемого вентилятором. Выполнение накладки на лопатке в виде полуцилиндра позволяет снизить до минимума профильное сопротивление лопатки из-за отсутствия отрыва потока. При этом КПД вентилятора сохраняет свое значение на максимальном для конкретного типа вентилятора уровне при эффективном увеличении развиваемого вентилятором давления.

На фиг.2 приведены полученные в результате экспериментальных исследований графики зависимости относительного повышения давления (Р*-Р)/Р и максимального КПД h _max вентилятора, с лопатками, снабженными полуцилиндрическими накладками 1, от отношения радиуса накладки r к хорде лопатки b. На основании этих графиков определена оптимальная величина радиуса r, равна 0,005-0,03 хорды лопатки b. Приведенные граничные значения радиуса r были определены, исход из следующих соображений:

при r<0,005b(r><0,005) величина="" относительного="" повышения="" давления=""><0,05 (т.="" е.="" составляет="" менее="" 5%),="" что="" обычно="" не="" представляет="" достаточной="" практической="">

при r>0,03b(r/b>0,03) эффективность накладки предлагаемой конструкции снижается вследствие снижения относительного повышения давления (после достижения максимального значения ((Р*-Р)/p) _max =0,18) и снижения максимального КПД вентилятора.

Таким образом, выполнение накладки, расположенной в области выходной кромки лопатки рабочего колеса радиального вентилятора, в виде полуцилиндра, закрепленного на поверхности лопатки вдоль своей диаметральной плоскости, предотвращает образование отрыва потока, что обеспечивает минимальный коэффициент профильного сопротивления лопатки. При обтекании полуцилиндрической накладки происходит увеличение угла выхода потока из рабочего колеса, необходимое для повышения развиваемого вентилятором давления. Исключение отрыва потока при обтекании полуцилиндрической накладки, обеспечивающее минимальный коэффициент профильного сопротивления лопатки, позволяет сохранить исходное значение максимального КПД вентилятора при эффективном повышении развиваемого давления.