Пример определения количества струйных вентиляторов

0
Просмотров: 300

Определим количество струйных вентиляторов, необходимых для проветривания тоннеля длиной l = 2500 м. Тоннель имеет поперечное сечение в виде полукруга диаметром 20 м, скорость потока воздуха в тоннеле V1 = 4 м/с. Струйные вентиляторы имеют диаметр колеса DВ = 0,63 м, скорость истечения V2 = 25 м/с.

Решение. Площадь поперечного сечения тоннеля F1 = 3,1416*202 / 8 = 157 м2;

гидравлический диаметр DГ = 4*F/П = 4 *157 / (3,1416*10 + 20) = 12,2 м.

Определим аэродинамическое сопротивление тоннеля, предполагая, что он не имеет поворотов, отсутствуют гравитационная тяга и ветровое давление. Примем, что высота шероховатости ? = 6 мм, относительная шероховатость ?I = 6*10-3 / 12,2 = 0,0005, тогда коэффициент сопротивления тоннеля составляет ? = 0,017.

Аэродинамическое сопротивление тоннеля (по полным параметрам) = ? L / DГpVl2/2 + pVl2/2 = 0,017*2500/12,2*1,2*42/2+1,2*42/2 = 43Па.

Площадь выходного сечения вентилятора F2 = ?*DВ2/4 = 0,312 м2,

производительность вентилятора L = V1*F2 = 25*0,312 = 7,8 м2

Тяга единичного вентилятора (принимаем С1 = С2 = 1,0) Тni = p*L*(V1V2)*C1*C2 = 1,2*7,8*(25-4) = 197 Н.

Суммарная тяга Т? = F1 = 43*157 = 6751 Н, количество вентиляторов z = Т?/ Тni = 6751/197 = 34 шт. На самом деле вентиляторов должно быть больше, т. к. С1С2 < 1,0.

Тот же результат можно получить другим путем. Перепад давления, создаваемый еди­ничным вентилятором, I составляет 1,05 Па. Это падение давления происходит на участке тоннеля длиной li = i*DГ / (? pVl2/2) = 1,05* 12,2/(0,017*1,2*42/2) = 78 м.

Приближенно (с точностью до определения перепада i) число вентиляторов z = l / l1 = 2500/78 = 32.

Оценим суммарную потребляемую мощность вентиляторов. Полное давление венти­лятора приблизительно равно его динамическому давлению: pV = ?*р*сa 2 / 2 = ?*р*V22/ (2 ( 1 — v2)2) = 1,1*1,2*252/(2 (1—0,252)2) = 469 Па (принимаем коэффициент потерь проточной час­ти вентилятора ? = 1,1, а относительный диаметр втулки v = 0,25). Потребляемая мощ­ность единичного струйного вентилятора Ni = pV *L / ? = 363*7,8 / 0,75*10-3 = 4,9 кВт (при­нимаем полный КПД струйного вентилятора ? = 0,75). Суммарная мощность струйных вентиляторов N? = 4,9*34 = 167 кВт.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите своё имя

*