Влияние особенности конструкции лопаток входного направляющего аппарата вентилятора на его характеристики

Авторы

Глушков Т. Д.^*, Митрофович В. В.^**

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: dianno@bk.ru
**e-mail: vvmitrof@yandex.ru

Аннотация

В статье описан процесс определения и анализа характеристик двух вентиляторов – крупномасштабной модели прототипа и аналогичного опытного образца, предназначенного для эксплуатации в системе охлаждения вертолета, который был изготовлен в соответствии с техническими и технологическими требованиями к конструкции вентилятора. Анализ полученных результатов показал, что аэродинамические параметры системы охлаждения с опытным образцом вентилятора на рабочих режимах значительно ниже расчетных величин, полученных для крупномасштабной модели. При анализе кинематических параметров потока в межлопаточных каналах было установлено, что на изменение аэродинамических характеристик вентилятора в значительной степени влияет повышенная величина радиального зазора между торцами лопаток входного направляющего аппарата, втулкой и корпусом вентилятора, а также в наличии на периферии этих лопаток сквозного паза, создающего возможность перетечек между корытцем и спинкой лопаток.

Ключевые слова

вентилятор, лопатки входного направляющего аппарата, перетекание потока, скос потока

Библиографический список

1. Брусиловский И.В. Аэродинамика осевых вентиляторов. – М.: Машиностроение, 1984. – 240 c.

2. Ушаков К.А., Брусиловский И.В., Бушель А.Р. Аэродинамика осевых вентиляторов и элементы их конструкций. – М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1960. – 422 c.

3. Брусиловский И.В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. – М.: Машиностроение, 1986. – 284 c.

4. Довжик С.А. Исследования по аэродинамике осевого дозвукового компрессора. – М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1968. – 280 c.

5. Брусиловский И.В. Определение предельных расчетных параметров осевых вентиляторов // Промышленная аэродинамика. 1975. .№ 32. С. 123 – 146.

6. Чаплыгин С.А., Чаплыгин Ю.С. Новые теоретические профили крыльев и винтов // Техника воздушного флота. 1942. № 10. С. 3 – 5.

7. Гиневский A.C. Исследование аэродинамических характеристик решеток профилей направляющего аппарата и рабочего колеса осевого компрессора: Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. – М.: ЦАГИ, 1956. – 17 с.

8. Брусиловский И.В. Выбор густоты решетки профилей и угла атаки в осевых вентилятораз // Промышленная аэродинамика. 1975. № 32. С. 93 – 117.

9. Гегин А.Д. Расчет оптимального угла аьакт жиффухорной решетки профилей // Промышленная аэродинамика. 1975. № 32. С. 117 – 122.

10. Azimian A.R., Elder R.L., McKenzie A.B. Application of Recess Vaned Casing Treatment to Axial Flow Fans // Journal of Turbomachinery, 1990, vol. 112, no. 1, pp. 145 – 150.

11. Crook A.J. et al. Numerical Simulation of Compressor Endwall and Casing Treatment Flow Phenomena // Journal of Turbomachinery, 1993, vol. 115, no. 3, pp. 501 – 512.

12. Greitzer E.M. et al. A Fundamental Criterion for the Application of Rotor Casing Threatment // Journal of Fluids Engineering, 1979, vol. 101, no. 2, pp. 237 – 243.

13. Johnson M.C., Greitzer E.M. Effects of Slotted Hub and Casing Treatments on Compressor Endwall Flow Fields // Journal of Turbomachinery, 1987, vol. 109, no. 3, pp. 380 – 387.

14. Lee N.K.W., Greitzer E.M. Effects of Endwall Suction and Blowing on Compressor Stability Enhancement // Journal of Turbomachinery, 1990, vol. 112, no. 1, pp. 133 – 144.

15. Day I.J. Active Suppression of Rotating Stall and Surge in Axial Compressors // Journal of Turbomachinery, 1993, vol. 115, no. 1, pp. 40 – 47.

16. D’Andrea R., Behnken R.L., Murray R.M. Rotating Stall Control of an Axial Flow Compressor Using Pulsed Air Injection // Journal of Tyrbomachinery, 1997, vol. 119, no. 4, pp. 742 – 752.

17. Weigl H.J. et al. Active Stabilization of Rotating Stall and Surge in a Transonic Single-Stage Axial Compressor // Journal of Turbomachinery, 1998, vol. 120, no. 4, pp. 625 – 636.

18. Глушков Т.Д. и др. Расчетные и экспериментальные исследования аэродинамики многопоточных систем охлаждения силовой установки вертолетов // XXVIII научно-техническая конференция по аэродинамике. Тезисы докладов, 20-21 апреля 2017, п. Володарского, Московская обл., pp. 45 – 46.

19. Camussi R., Grilliat J., Caputi-Gennaro G. Experimental study of a tip leakage flow: wavellet analysis of pressure fluctuations // Journal of Fluid Mechanics, 2010, vol. 660, pp. 87-113.

20. Chitrakar S., Thapa B.S., Dahlhaug O.G. Numerical and experimental study of the leakage flow in guide vanes with different hydrofoils // Journal of Computational Design and Engineering, 2017, vol. 4, no.3. C. 218 – 230.

21. Ву М.Х., Попов С.А., Рыжов Ю.А. Проблемы моделирования течения в осевых вентиляторах аэродинамических труб // Труды МАИ. 2012. № 53. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=29361

Скачать статью