Особливості зміни і балансування аеродинамічної незрівноваженості робочого колеса осьового вентилятора низького тиску
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133105Ключові слова:
осьовий вентилятор, аеродинамічні сили, аеродинамічна незрівноваженість, динамічне балансування, автобалансир, автобалансуванняАнотація
Досліджені особливості зміни і балансування аеродинамічної неврівноваженості робочого колеса осьового вентилятора типу В-06-300 (Україна).
Знайдена аеродинамічна неврівноваженість робочого колеса, викликана установкою однієї лопатки:
– під іншим кутом атаки;
– з порушенням рівномірності кроку;
– не перпендикулярно до подовжньої осі робочого колеса;
– за наявністю відразу всіх трьох вище названих похибок встановлення.
Оцінена зміна аеродинамічної незрівноваженості від зміни густини повітря. Оцінений вплив температури повітря, висоти над рівнем моря, атмосферного тиску на густину повітря і аеродинамічну незрівноваженість.
Встановлено, що при іншому куті атаки і при порушенні перпендикулярності виникає динамічна незрівноваженість, у який моментна складова на порядок більша за статичну складову. При порушенні рівномірності кроку виникає тільки статична складова, що лежить у площині робочого колеса.
Серед розглянутих похибок найбільш небажаною є встановлення лопатки під іншим кутом атаки. При такій похибці аеродинамічна незрівноваженість у 6–8 разів більша, ніж при інших.
При зміні в робочому колесі кута атаки однієї лопатки на ±4° можна погіршити точність балансування робочого колеса до класу точності G 6,3 при частоті 1500 об/хв, чи G 16 – при 3000 об/хв.
Встановлено, що звичайну і аеродинамічну незрівноваженості можна балансувати одночасно. Балансування доцільно проводити динамічне в двох площинах корекції. Балансування можна проводити корегуванням мас чи пасивними автобалансирами.
На конкретному прикладі показана методика врахування аеродинамічної неврівноваженості в диференціальних рівняннях руху осьового вентилятора. Відповідно до методики складові аеродинамічної незрівноваженості додаються до відповідних складових звичайної незрівноваженості.
Одержані результати застосовні на етапах проектування і виготовлення осьових вентиляторів низького тиску. Їх застосування дозволить поліпшити вібраційні характеристики зазначених вентиляторів
Посилання
- Polyakov, V., Skvortsov, L. (1990). Pumps and Fans. Moscow: Stroyizdat, 336.
- Axial fans VO 06-300/VO-12-300. Gradvent. Available at: http://gradvent.org.ua/ventilyatory/ventilyatory-osevye/vo-06-300
- Ziborov, K., Vanga, G., Marenko, V. (2013). Imbalance As A Major Factor Influencing The Work Rotors Mine Main Fan. Modern engineering. Science and education, 3, 734–740. Available at: http://docplayer.ru/36451188-Udk-k-a-ziborov-g-k-vanzha-v-n-marenko.html
- Korneev, N. (2008). Aerodynamic disbalance of the turbocompressor as the reason of lowering of power indexes of internal combustion engines. Machine Builder, 10, 24–27.
- Korneev, N. V., Polyakova, E. V. (2014). The calculation of the aerodynamic the disbalance rotor of turbocharger ICE. Machine Builder, 8, 13–16.
- Idelson, A. M., Kuptsov, A. I. (2006). Elastic deformation of fan blades as a factor, influencing the gas-dynamic unbalance. Vestnik SSAU, 2-1 (10), 234–238.
- Idelson, A. M. (2003). Modeling of aerodynamic unbalance on fan blades. Problems and prospects of engine development, 180–185.
- Suvorov, L. M. (2009). Pat. No. 2419773 RU. Procedure for low speed mass balancing and aerodynamics of high speed vane rotor. MPK G01M 1/00 (2006.01). No. 2009109011/28; declareted: 11.03.2009; published: 27.05.2011, Bul. No. 15.
- Yang, X., Wu, C., Wen, H., Zhang, L. (2017). Numerical simulation and experimental research on the aerodynamic performance of large marine axial flow fan with a perforated blade. Journal of Low Frequency Noise Vibration and Active Control, 1–12. doi: 10.1177/0263092317714697
- Qu, X., Han, X., Bi, R., Tan, Y. (2015). Multi-objective genetic optimization of impeller of rail axial fan based on Kriging model. Zhongguo Jixie Gongcheng/China Mechanical Engineering, 26 (14), 1938–1943.
- Bamberger, K., Carolus, T. (2017). Development, Application, and Validation of a Quick Optimization Method for the Class of Axial Fans. Journal of Turbomachinery, 139 (11), 111001. doi: 10.1115/1.4036764
- Liu, Z., Han, B., Yeming, L., Yeming, L. (2017). Application of the objective optimization algorithm in parametric design of impeller blade, 50 (1), 19–27. Available at: http://journals.tju.edu.cn/zrb/Upload/PaperUpLoad/c3eb690d-ce15-49e7-98c4-2d431edf2c0d.pdf
- Almazo, D., Rodríguez, C., Toledo, M. (2013). Selection and Design of an Axial Flow Fan. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, 7 (5), 923–926.
- Filimonikhin, G., Olijnichenko, L. (2015). Investigation of the possibility of balancing aerodynamic imbalance of the impeller of the axial fan by correction of masses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (77)), 30–35. doi: 10.15587/1729-4061.2015.51195
- Filimonikhin, G. B., Yatsun, V. V. (2009). Determination of the principal vector and the principal moment of aerodynamic forces acting on the rotating impeller of the fan. Collection of scientific works KNTU, 22, 364–370.
- Yatsun, V. V. (2009). A mathematical model of the self-important culmovami auto-balancers of the crank of the axis fan. Vesnik mining university, 9, 11–18.
- Filimonikhin, G., Filimonikhina, I., Yakymenko, M., Yakimenko, S. (2017). Application of the empirical criterion for the occurrence of auto-balancing for axisymmetric rotor on two isotropic elastic supports. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (86)), 51–58. doi: 10.15587/1729-4061.2017.96622
- Olijnichenko, L., Goncharov, V., Sidei, V., Horpynchenko, O. (2017). Experimental study of the process of the static and dynamic balancing of the axial fan impeller by ball auto-balancers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (1 (86)), 42–50. doi: 10.15587/1729-4061.2017.96374
- Olijnichenko, L., Hruban, V., Lichuk, M., Pirogov, V. (2018). On the limited accuracy of balancing the axial fan impeller by automatic ball balancers. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (91)), 27–35. doi: 10.15587/1729-4061.2018.123025
- Brusylovskyy, I. V. (1984). Aerodynamics of axial fans. Мoscow: Engineering, 240.
- Alexandrov, V. L. (1951). Balloon screws. Мoscow: Oborongiz, 493.
- Zahordan, A. M. (1955). The elementary theory of the helicopter. Мoscow: Voenizdat, 216.
- World Meteorological Organization Global Weather & Climate Extremes Archive. Arizona State University. Available at: https://wmo.asu.edu
- Khrgian, A. Kh. (1969). Fizika atmosfery [Physics of the atmosphere]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 476.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Lubov Olijnichenko, Gennadiy Filimonikhin, Andrey Nevdakha, Vladimir Pirogov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
