Радиальный вентилятор и осевой вентилятор

1. Вентилятор пропускного типа
Вентиляторы пропускного типа, также известные как вентиляторы пропускного потока, состоят из рабочего колеса, спирального кожуха и лопаток-язычков. Рабочее колесо представляет собой цилиндрический диск с многочисленными лопастями; одна часть его открыта, а другая часть окружена спиральным кожухом. Спиральный кожух не имеет входных отверстий по обеим сторонам, подобно центробежным вентиляторам. Когда рабочее колесо вращается, поток воздуха поступает с открытой стороны через решётку лопастей, проходит внутри рабочего колеса и затем выходит через другую сторону решётки в спиральный кожух, образуя рабочий воздушный поток. Поток воздуха внутри рабочего колеса достаточно сложен; поле скорости потока внутри колеса является нестабильным. Наблюдения показывают, что внутри рабочего колеса возникают вихревые потоки.

Центр вихря находится вблизи лопатки. Наличие вихря создаёт циркуляционное движение на выходе рабочего колеса, тогда как вне вихря линии потока воздуха внутри рабочего колеса имеют дугообразную форму. Таким образом, скорости движения газа в различных точках на внешнем периметре рабочего колеса неодинаковы: чем ближе к центру вихря, тем выше скорость потока; чем ближе к спирали, тем ниже скорость. На выходе вентилятора скорость и давление потока воздуха однородны, а коэффициенты расхода и давления вентилятора представляют собой средние значения.

Расположение вихря оказывает значительное влияние на характеристики вентилятора с поперечным потоком. Когда центр вихря находится ближе к внутреннему краю рабочего колеса и близко к язычку, характеристики вентилятора улучшаются; если же центр вихря отдаляется от язычка, зона циркуляционного потока увеличивается, что приводит к снижению эффективности вентилятора и нестабильности расхода воздуха. Форма корпуса, положение язычка, а также разница давлений на входе и выходе вентилятора существенно влияют на положение центра вихря; в настоящее время оптимальные диапазоны для различных размеров в основном определяются экспериментально.

Из представленной ниже кривой характеристик вентилятора с перекрёстным потоком видно, что при большем расходе соотношение динамического и статического давлений становится выше. При небольшом диаметре вентилятора можно добиться большего расхода воздуха. Поскольку кривая статического давления имеет форму горба, при малых расходах возможна нестабильная работа.

2. Радиальный вентилятор
В центробежном вентиляторе поток воздуха внутри рабочего колеса движется по радиусу, тогда как в осевом вентиляторе поток воздуха движется вдоль оси внутри рабочего колеса. Осевой вентилятор состоит из обтекателя, рабочего колеса, направляющих лопастей, стабилизатора, пылеуловителя и диффузора. Рабочее колесо вращается и становится ротором, тогда как остальные части остаются неподвижными. В процессе работы поток воздуха поступает через пылеуловитель, набирает энергию, проходя через рабочее колесо, затем попадает на направляющие лопасти, где преобразуется в осевой поток, и, наконец, проходит через диффузор, где часть кинетической энергии осевого потока превращается в потенциальную энергию давления. После выхода из диффузора поток воздуха поступает в трубопровод.

Путём расширения контуров рабочего колеса и направляющих лопаток вдоль радиуса R можно получить набор плоских лопастных решёток, как показано на рисунке ниже. Форма лопастной решётки влияет на расход, давление и КПД вентилятора, что делает её ключевым аспектом проектирования вентилятора.
Характеристические кривые осевых вентиляторов аналогичны характеристикам центробежных вентиляторов и также могут быть представлены в виде размерных и безразмерных кривых. Однако даже в рамках одной серии с единым номером модели характеристики могут различаться из-за изменения угла установки лопастей.

3. Испытание характеристик вентилятора
В сельскохозяйственной технике используется множество разнообразных типов вентиляторов; некоторые из них ещё не объединены в серии, и возможно даже невозможно найти подходящую модель вентилятора. В таких случаях необходимо проводить теоретические расчёты для проектирования. Из-за недостаточной точности теоретического проектирования обычно приходится проводить эксперименты для корректировки, что делает испытания вентиляторов чрезвычайно важными.

Испытания аэродинамических характеристик вентиляторов можно разделить на полевые измерения и испытания в экспериментальных установках. Полевые измерения подразумевают определение аэродинамических характеристик непосредственно на месте эксплуатации; из-за условий внутри помещения и особенностей проведения измерений точность таких замеров часто бывает недостаточной. Однако измерения характеристик уже установленных вентиляторов проводить относительно удобно.

1. Оборудование для испытаний характеристик вентиляторов
К распространённым видам испытательного оборудования относятся устройства для всасывания, выброса и комбинированные устройства для всасывания и выброса; выбор конкретного типа зависит от реальных условий эксплуатации вентилятора. Например, при работе с трубопроводом всасывания можно использовать устройство для испытаний всасывания; при работе с трубопроводом выброса — устройство для испытаний выброса; если же вентилятор имеет длинные рабочие трубопроводы как со стороны всасывания, так и со стороны выброса, следует выбрать комбинированное устройство для испытаний всасывания и выброса. Поскольку устройства для испытаний всасывания просты и удобны в использовании, большинство экспериментов по проверке характеристик вентиляторов традиционно проводится именно с помощью такого типа испытательного оборудования.

2. Метод определения основных параметров вентилятора
Основными параметрами кривой характеристик газа вентилятора являются расход, давление, потребляемая мощность и КПД. Расход измеряется с помощью расходомеров, которые могут иметь дугообразную или коническую форму; на стенках этих приборов имеются отверстия для измерения статического давления. При отсутствии потерь динамическое и статическое давления на сечении j-j равны друг другу.