Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог эффектов

Вентилятор
Вентилятор. Машина использующая электрическую энергию для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15

Анимация

Описание


Вентилятор — машина использующая электрическую энергию для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа). Вентилятор состоит из электромотора, который питается электрической энергией внешнего источника и крыльчатки, осуществляющей перемещение воздушного потока в необходимом направлении. Таким образом, вентилятор осуществляет преобразование электрической энергии в механическую энергию поступательного упорядоченного движения молекул воздуха (энергию воздушного потока или энергию ветра).
В зависимости от формы крыльчатки и принципа работы, вентиляторы можно разделить на несколько основных групп: радиальные, осевые, полуосевые и диагональные вентиляторы.
Радиальные вентиляторы (рисунок 1) используются там, где необходимо очень высокое общее давление. Особые характеристики радиальных вентиляторов определяются формой рабочего колеса и лопаток.
Прохождение воздушного потока через радиальный вентилятор с загнутыми вперед лопатками.
 
Рис.1.
Загнутые назад лопатки (рисунок 2, В): объем воздуха, подаваемый вентилятором с загнутыми назад лопатками, значительно зависит от давления. Не рекомендуется для загрязненного воздуха. Этот тип вентилятора наиболее эффективен в узком спектре, находящемся в левой части кривой вентилятора. До 80% эффективности достигается при сохранении уровня низкого уровня шума вентилятора. Отклонённые назад прямые лопатки: вентиляторы с такой формой лопаток хорошо подходят для загрязненного воздуха. Здесь можно достичь 70% эффективности. Прямые радиальные лопатки (рисунок 2, R): Форма лопаток предотвращает налипание загрязняющих веществ на лопастное колесо даже более эффективно, чем при использовании лопастного колеса. С этим типом лопаток достигается эффективность более 55%. Загнутые вперед лопатки (рисунок 2, F): Изменения давления воздуха оказывает незначительное воздействие на объем воздуха, подаваемый радиальными вентиляторами с загнутыми вперед лопатками. Крыльчатка F меньше, чем, например, крыльчатка В, и вентилятор занимает, соответственно, меньше места. По сравнению с крыльчаткой В, этот тип вентиляторов имеет оптимальную эффективность в правой части графика характеристик вентилятора. Это означает, что при предпочтении вентилятора с лопастным колесом F, а не В, можно выбрать вентилятор меньших габаритов. В этом случае можно достичь эффективности около 60%.
Типы крыльчаток. Стрелка указывает направление вращения колеса.
 
Рис.2.
Простейший тип осевых вентиляторов - пропеллерные вентиляторы (рисунок 3). Свободно вращающиеся осевые вентиляторы этого типа имеют очень низкую эффективность, а потому большинство осевых вентиляторов встраивается в цилиндрический корпус. Кроме того, эффективность можно повысить, если укрепить направляющие лопасти непосредственно за лопастным колесом. Уровень эффективности может быть поднят до 75% без направляющих лопастей и до 85% с их использованием.
Прохождение воздушного потока через осевой вентилятор.
 
Рис.3.
Радиальная крыльчатка вызывает увеличение статического давления в связи с центробежной силой, действующей в радиальном направлении. У осевой крыльчатки не возникает эквивалентного давления, поскольку воздушный поток является нормально осевым. Диагональные вентиляторы (рисунок 4) являются смешением радиальных и осевых вентиляторов. Воздух движется в осевом направлении, а затем в лопастном колесе он отклоняется на 45°. Радиальная составляющая скорости, которая увеличивается таким отклонением, вызывает некоторое увеличение давления посредством центробежной силы. Можно достичь эффективности до 80%.
Прохождение воздушного потока через диагональный вентилятор.
 
Рис.4.
В диаметральных вентиляторах (рисунок 5) воздух проходит напрямую вдоль рабочего колеса, и как входящий, так и исходящий потоки располагаются по периметру рабочего колеса. Несмотря на небольшой диаметр, рабочее колесо может подавать большие объемы воздуха, а потому пригодно для применения в небольших вентиляционных установках, например воздушная завеса. Уровень эффективности может достигать 65%.
Прохождение воздушного потока через диаметральный вентилятор.
 
Рис.5.
 

 

 

Ключевые слова

 

Области техники и экономики

 

Применение эффекта

Вентиляторы используются в промышленности и быту для перемещения воздушных масс. Таким образом, электрическая энергия превращается в кинетическую энергию воздушной струи. В основном такое преобразование энергии требуется для замены воздуха в закрытом помещении, изменении температуры и влажности воздуха. В связи в необходимостью обеспечения циркуляции воздуха во всех процессах, связанных с работой людей и тепловыделяющего оборудования промышленное использование вентиляторов развито очень широко.

Реализации эффекта

Вентилятор предназначен для перемещения воздуха в помещении для обеспечения комфортного пребывания в летний период.
Основными элементами типичного настольного вентилятора являются лопасти вентилятора, основание, каркас и электропровод, двигатель, защитное устройство лопастей, корпус двигателя, коробка передач осциллятора, и ось осциллятора. Осциллятор — это механизм, который осуществляет перемещение вентилятора из стороны в сторону. Ось выходит на обе стороны двигателя, один конец оси прикрепляется к лопастям, а прикрепляется к коробке передач осциллятора. Корпус двигателя присоединённый к коробке передач содержит в себе ротор и статор . Вал осциллятора объединяет нагруженное основание и коробку передач. Корпус двигателя покрывает механизм осциллятора. Для безопасности защитное устройство лопастей присоединяется к корпусу двигателя.
Электромеханические вентиляторы оцениваются согласно их состоянию, размеру, возрасту, и числу лопастей. Наиболее общими являются вентиляторы с четырьмя лопастями. Конструкции с пятью или шестью лопастями встречаются редко. Желательно, чтобы материалом, из которого изготавливаются компоненты вентилятора была латунь.

Литература

1. Рослякова Е. М. Насосы. Вентиляторы. Кондиционеры.- Тверь: Политехника, 2006.

2. Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй. — М.: Физматгиз, 1960. — 715 с.

3. Алиев Г. М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов: Справ. — М.: Металлургия, 1986. — 554 с.

4. Афанасьева Р. Ф., Константинов Е. И., Кузьмин М. С. и др. Вентиляция. Оборудование и технологии: Учеб.-практ. пособие. — М.: Стройинформ, 2007. — 424 с.

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина