DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ AXIÁL VENTILÁTOOK MÉETEZÉSI ELJÁÁSÁNAK KOEKCIÓJA MOLNÁ Ildió*, SZLIVKA Feenc** Szent Istán Egyetem, Géészmén Ka Könyezetiai endszee Intézet Gödöllő Páte Káoly út. *Ph.D hallgató, **egyetemi docens *molna.ildio@ge.szie.h, **szlia.feenc@ge.szie.h KIVONAT A ci eetében ismetetjü a áltozó cilációa töténő méetezés menetét, alamint egyszeűsítő feltételeit. Eze egy észéne jogosltságát az elégzett méése alátámasztjá más eseteben, edig nem talált igazoltna a feltétel helyességét. A ci másodi felében jaaslatot teszün aa, hogy hogyan lehet az alalmazott méetezési eljáást ontosítani. Klcsszaa: Axiál entiláto, méetezési módsze, finomszeezeti eloszláso, hatásfo. BEVEZETÉS Az axiál entilátoo lasszis teezési módszeei özé tatozi az állandó öényesség feltételezésén alaló méetezési eljáás, amellyel Gbe és szezőtásai számos ci és öny eetében foglalozta. Az össznyomás és a téfogatáam adott geometiai méete és fodlatszám esetén az előbb említett méetezési módszetől függetlenül a áltozó cilációa töténő teezési eljáással nöelhető. Céln a áltozó cilációa töténő méetezési eljáásban ejlő toábbi lehetősége ismetetése. A Szent Istán Egyetemen égzett OTKA ályázatoal [4] is támogatott tatáso soán izsgált az axiál entiláto önyezetében ialaló finomszeezeti eloszlásoat. A entiláto sgaa és a eülete mentén az össznyomás, sebesség (axiális és tangenciális), eltéítési szög, hidaliai hatásfo stb. áltozását. Enne onét eedményeit a [, 4, 5, 6, ] cieben özöltü.. AXIÁL VENTILÁTOOK TEVEZÉSI MÓDSZEEI Az axiális entilátoonál a tengely iányából beáamló leegő gyancsa a tengely iányában lé i a entilátoból. Az áamonala a laáto özött áthalada, jó özelítéssel a tengellyel oncentis hengefelületeen, csaaonalahoz hasonlóan alalna i. Wallis nyomán eltejedt non-fee otex teezési módsze lényege, hogy a sgá mentén áltozó laátciláció a otenciális öénytől eltéő tangenciális sebességeloszlást eedményez. Sgá mentén áltozó laátciláció esetén a teezésbe újabb aamétee onható be. A géeben jelentező szende áamláso egy százalényi nagyságendű hatásfocsöenést oozna, anna öszönhetően, hogy a laátofil nagyobb sgaaon nagyobb össznyomást teljesít, amely többletteljesítményben nyilánl meg, és ez aányban áll a többleteszteségeel, így a gé hatásfoa nem omli. Változó ciláció 8
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ módszeéel teezett jáóeé csendesebb üzemű, miel nincs a sgá mentén jelentős özeglasslás. Az axiál entiláto teezése soán indljn i a öetező ábából: a a. ába A csőezetébe beéített axiál entiláto Feltételezésün szeint az áamfelülete sgaú hengee. A - ont özött felía az Ele tbina egyenletet a öetező összefüggést aj., - a statis nyomás;, ( ) () - a beléő és iléő abszolút sebessége eület iányú omonensei;, - a eületi sebesség a be- és iléésnél; - a és -as onto özött felléő esztesége. Az () Ele tbinaegyenlet bal oldalán a záójeleben léő összefüggés a nyomóoldali és a szíóoldali össznyomás ülönbsége ideális esetben, tehát d ( ) () A méetezési eljáás soán feltételezzü, hogy nincs jelentős sgá iányú sebesség omonense a szállított özegne. Ezét a sgá iányú sebességet ( ) elhanyagolj a mási ét sebességomonens, a meidián ( m ) és a tangenciális ( ) omonense mellett. m m () 8
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ 8 m - meidián, tengely iányú sebesség; Behelyettesítün az () Ele tbinaegyenletbe: ( ) m m (4) A szilád testént fogó laát eületi sebessége felíható a öetező módon: ω, ω (5) és - ftósgá; A (4) egyenletet deiálj és szeint, egyelőe feltételezzü, hogy az és egymástól független áltozó, toábbá feltételezzü, hogy sgá mentén állandó, deiáltja : m m m m m ω ω (6) Felhasználj az (7) Ele-egyenlet temészetes oodináta endszeben felít alaját, amit behelyettesítün a (6) deiált ifejezésbe. (7) m m m m m ω (8) Az egyenlet dimenziótlanításához szüség an a öetező összefüggésee: Mennyiségi szám: m Össznyomás szám:
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ 84 Ideális össznyomás áltozás: ( ) d A felít (8) Ele-egyenletet egyszeűsíte, beezete a, ha feltételezzü, hogy agyis azonos sgáon an a és ont, ao jelölést beezete aj, hogy Ha feltételezzü, hogy edületmentes a beléés, ao és - a laátég eületi sebessége; Az (5) egyenlet alaján ω a ftósgá eületi sebessége, ω, ahol az a ülső sgá. Minden egyes tagot dimenziótlanítn (8) egyenletben, úgy, hogy az egész egyenletet égigszoozz az agy anna az átalaított alajáal ω ω m m m m (9)
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ 85 Tdj, hogy,, és ezen összefüggése ismeetében behelyettesítün a dimenziótlanított (9) egyenletbe: () Az egyenlet bal oldalán léő deiáltat átalaíta aj. Behelyettesítün a () egyenletbe, majd az egyenlet mindét oldalát megszoozz ettőel: 4 () A () egyenlet jobb oldalát endeze aj,
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ ezt isszahelyettesítjü a () egyenletbe. () - (a független áltozó étée megegyezi) Somlyódy a íséletei soán a és tényező figyelembeételét elhanyagolta. Míg Somlyódy az axiál entilátoo teezéséhez szüséges diffeenciál egyenlet jobb oldalán léő eszteséges tagot onstansna feltételezte, emiatt anna deiáltja nlla [7], addig Bencze-Szlia a alóságos össznyomásból iindla figyelembe ette a eszteséges tagot, ahol a hidaliai hatásfoot állandóna teintetté sgá mentén []. Mindét módsze alalmazásáal a teezési ont nem esi á a méésből számított ideális jelleggöbée. Mindezt méése is alátámasztjá.. MÉÉSI EEDMÉNYEK Az általn elégzett méése azt bizonyítjá, hogy a hidaliai hatásfo sgá menti állandósága helyett anna sgá menti áltozását figyelembe ell enni a méetezési eljáás soán. A finomszeezeti eloszláso méése soán [, 5] meghatáozt a hidaliai hatásfoot. Az ideális nyomásnöeedést az Ele tbinaegyenletből at Ψ d, a alóságos nyomásnöeedést edig mééssel hatáozt meg. Enne észletei megtalálható [] cieben. Az. ábán látható, hogy az ideális hatásfo göbe, a mét hatásfo göbe (amelyne ontjaia hamadfoú olinomot illesztettün) és a mét hatásfo göbéne az átlag függénye. A ét hatásfo átlaga jelentősen elté egymástól, a mét hatásfo été jóal isebb mint a teezett, ideális hatásfo été. 86
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ 7 6 5 η hatásfo 4,4,5,6,7,8,9 dimenziótlan sgá Polinom. (mét hatásfo) Polinom. (mét átlag) Polinom. (teezett été). ába: Hidaliai hatásfo áltozása sgá mentén 4. KÖVETKEZTETÉSEK A hidaliai hatásfo sgá menti állandóságána feltételezése nem ossz özelítés, ha nem az agy özelében és nem a eület özelében agyn. Mind az agynál mind a eületen (és hatásáa) lecsöen a hatásfo étée (. ába). Vizsgálatain célja, hogy egy olyan méetezési eljáást dolgozzn i, amely e hatásfoáltozást figyelembe eszi. A legegyszeűbb módon a áltozást egy olinommal özelíthetjü, mint tettü azt a nyomásszám esetében is. Eo azonban nehéz figyelembe enni a özéső szaaszon felléő özel állandó hatásfo étéet. Így a alóság özelítése ontosabb, ha háom szaasza osztj a hatásfo sgá menti áltozását, és ülön-ülön özelítjü. Miel a teezési módsze számítógéel égezhető el, így enne semmiféle aadálya nincs. 5. FELHASZNÁLT IODALOM [] Molná I., Eedménye a mezőgazdaságban alalmazható axiál entilátoo fejlesztésében, Gé, LVII. éf., 6,. 4-44. [] Szlia F.- Bencze, F.-Kemény, Gy., Ventilato oto of axial flow fan 989 No: 9 : NSZO:F4D-9/8 87
DEBECENI MŰSZAKI KÖZLEMÉNYEK 7/ [] Szlia F.- Kóházi J., Nyomás- és sebességté méése axiális entiláto jáóeee önyezetében Magya Éületgéészet /4.,. 48-5. [4] Szlia F.- Molná I., Pesse and elocity field oeties aond an imelle of axial flow fan, 5. Ph.D. Hallgató V. Nemzetözi Konfeenciája, Misolci Egyetem,. 6-66. [5] Szlia F.- Molná I., Különböző laátozású axiális entilátoo izsgálati eedményei Dnaújáos, 5, Dnaújáosi Főisola Közleményi. XXVI. 55-56 [6] Szlia F. Molná I., Axiál entiláto méetezése a méési eedménye tüében Kolozsá, 5,. 5-54. [7] Somlyódy L., Axiál entilátoo teezése és jelleggöbe számítása, Műszai Dotoi Éteezés Bdaest, 97. THE COECTION OF MEASUEMENT METHOD BY AXIAL FLOW FAN In o aticle we analyzed the measement method based on the nown non-fee otex design, which sees as a lanning method fo design of axial flow fans. Each measement method, lie this one, is based on some simlified hyothesis. One at of these hyothesis is soted by the measement eslts made by oseles and by othe eseaches, as well, bt on the othe hand some hyothesis ae do not totally eified. Fo the sae of the fthe deeloment of this design method the change of the hydalic efficiency was analyzed along the adis. Accoding to o exeiences steadiness of the hydalic efficiency was ealized with elatiely high-leel eo. Hence it is sggested to tae the change of the hydalic efficiency along the adis into consideation to imoe the ability of the aboe mentioned design method. 88