Anh văn chuyên ngành CHƯƠNG 7: QUẠT LI TÂM

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
––o0o—

Môn : Anh văn chuyên ngành

CHƯƠNG 7: QUẠT LI TÂM
GVHD: TS.NGUYỄN HIẾU NGHĨA
DANH SÁCH NHÓM
Trần Trọng Nhân
Đinh Xuân Hùng

MSSV
15052781
15094131

Lê Trọng Tài

15063561

Đỗ Hoàng Nam

15078921

Nguyễn Phước Bảo Thạnh

15089921

Nguyễn Văn Khánh

15057951

Hồ Chí Minh, tháng 11/2018


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

Nhận xét
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

2


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

MỤC LỤC
............................................................................................................................... 1
MÔ HÌNH DÒNG CHẢY .................................................................................... 4
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG ............................................................................ 4

SỰ THAY ĐỔI ĐIỀU KHIỂN ............................................................................. 5
NHÓM QUẠT LY TÂM THEO AMCA ........................................................... 28
QUẠT LY TÂM VỚI RT BLADES .................................................................. 39
QUẠT THỔI ÁP LỰC, QUẠT KIỂU TUA-BIN. ............................................. 50
MÁY NÉN TUABIN. ......................................................................................... 55
HAI QUẠT LY TÂM TRONG PARALLEL ..................................................... 66
TÓM TẮT ........................................................................................................... 68

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

3


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

CHƯƠNG 7: QUẠT LY TÂM
MÔ HÌNH DÒNG CHẢY
Hình 3.17 cho thấy một bánh xe quạt ly tâm điển hình với các lưỡi nghiêng ngược.
Hình 3.18 cho thấy cùng một bánh xe quạt trong một hộp cuộn. Luồng không khí
đi vào đơn vị theo trục, giống như trong quạt hướng trục, nhưng sau đó trải ra
theo một mẫu hình phễu, biến 90o thành các hướng đi hướng ra ngoài khác nhau
trước khi gặp các lưỡi dao. Các lưỡi dao sau đó làm chệch hướng các luồng không
khí riêng lẻ này thành một hình xoắn ốc theo hướng gần như vòng tròn. Tất cả
các luồng không khí này cuối cùng được thu thập bởi các nhà ở cuộn và được
đoàn tụ thành một luồng không khí duy nhất mà rời khỏi đơn vị ở bên phải góc
tới trục.
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
Như đã thảo luận ở trên, nguyên lý hoạt động của quạt hướng trục là đơn giản

làm lệch luồng không khí bằng các cánh quạt từ hướng trục thành dạng dòng xoắn
ốc. Trong quạt ly tâm, nguyên lý hoạt động là sự kết hợp của hai hiệu ứng: lực li
tâm (đây là lý do tại sao chúng được gọi là quạt ly tâm) và một lần nữa làm lệch
luồng khí bằng các lưỡi dao, nhưng ở đây độ lệch là từ hướng ra ngoài mô hình,
như có thể thấy trong hình 3.17 và 3.18. Khi bánh xe quay quay, không khí nằm
giữa các lưỡi dao và xoay cùng với chúng, tất nhiên, chịu lực ly tâm, và đây là
nguyên nhân chính cho luồng ra ngoài của không khí. Độ lệch hướng ra ngoài
đơn giản của lưỡi dao là yếu tố góp phần, nhưng ở mức độ thấp hơn ở hầu hết các
loại quạt ly tâm. Chỉ trong trường hợp lưỡi cong về phía trước thì độ lệch không
khí có ảnh hưởng mạnh đến kiểu chảy và trên hiệu suất. Trong các loại quạt ly
tâm khác, lực ly tâm là hiệu ứng chiếm ưu thế. Điều này dẫn đến hai sự khác biệt
sau đây giữa các màn trình diễn của quạt hướng trục và quạt ly tâm:
1. Quạt ly tâm thường tạo ra áp suất tĩnh cao hơn so với quạt hướng trục có cùng
đường kính bánh xe và tốc độ chạy tương tự do lực ly tâm bổ sung bị thiếu ở quạt
hướng trục.
2. Vì quạt ly tâm nên thang máy bay (nếu chúng ta có thể gọi nó) chỉ đóng góp
một phần nhỏ áp suất được tạo ra (trong khi phần lớn được tạo ra bằng hành động
ly tâm), cải tiến do lưỡi dao bay (trên một độ dày, lưỡi kim loại tấm quay ngược)
không được phát âm trong quạt ly tâm vì nó là trong quạt hướng trục.
Chúng ta có ý gì khi nói "nếu chúng ta có thể gọi nó là"? Lặp lại một đoạn từ
Chương 2: Trong một bánh xe quạt ly tâm với lưỡi dao cánh ngược cong, mặt lồi

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

4


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

của cánh máy bay là mặt áp suất. Điều này là bất thường đối với một chiếc máy
bay, mặc dù các đường nét máy bay được chồng lên trên một đường xoắn ốc. Đây
là loại lưỡi dao có thể có sự xuất hiện của một cánh máy bay, nhưng nó không
thực sự có chức năng của một chiếc máy bay, vì không có lực nâng theo nghĩa
thông thường. Nó chỉ đơn giản là một lưỡi cong cong với một cạnh hàng đầu cùn,
giúp mở rộng phạm vi hiệu quả tốt và cải thiện sức mạnh cấu trúc của lưỡi dao.
SỰ THAY ĐỔI ĐIỀU KHIỂN
Một quạt ly tâm, như trong hình 3.18, bao gồm một bánh xe quạt và một cuộn
nhà ở cộng với các phụ kiện như đầu vào hình nón, ngưỡng cắt và các hỗ trợ khác
nhau cho vỏ và cho sắp xếp ổ đĩa (động cơ, ròng rọc, vòng bi, và trục). Hầu hết
các quạt ly tâm đều sử dụng ổ đĩa vành đai vì nó có ba ưu điểm sau:
1. Có thể sử dụng động cơ 1750 hoặc 3450 vòng/phút và động cơ tốc độ chậm
đắt tiền tránh được.
2. Tốc độ quạt chính xác cho khối lượng không khí yêu cầu và áp suất tĩnh có thể
được thu được.
3. Tốc độ vẫn có thể được điều chỉnh trong lĩnh vực này, nếu muốn, bằng cách
thay đổi đơn giản
tỷ lệ ley.
Mặt khác, ổ đĩa trực tiếp là thích hợp hơn bất cứ khi nào có thể, đặc biệt là ở kích
thước nhỏ, bởi vì nó có ba ưu điểm sau:
1. Nó làm giảm chi phí đầu tiên bất cứ khi nào một động cơ 1750 vòng/phút có
thể được sử dụng, vì hỗ trợ thêm, ròng rọc, vòng bi, và trục được tránh.
2. Nó tránh mất 5 đến 10% công suất phanh, được tiêu thụ bởi ổ đĩa vành đai.
3. Đai mới thường kéo dài từ 10 đến 15% hoạt động, đòi hỏi phải điều chỉnh dây
đai. Ổ đĩa trực tiếp tránh được sự bảo trì này.
CÁC LOẠI LƯỠI DAO
Theo hình dạng lưỡi của chúng, quạt ly tâm có thể được chia thành sáu loại sau:
AF (máy bay). BC (cong ngược). BI (cong ngược), RT (đầu xuyên tâm), FC (phía
trước cong), và RB (lưỡi xuyên tâm). Hình 7.1 cho thấy sáu hình dạng lưỡi thường

được sử dụng này. Mỗi người trong số họ đều có những ưu điểm và nhược điểm
riêng. Theo đó, mỗi cái đều phù hợp với một số ứng dụng nhất định. Hình 7.1
cũng cho thấy hiệu suất tối đa gần đúng mà thường có thể đạt được với các hình

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

5


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

dạng lưỡi này. Tuy nhiên, nhiều người hâm mộ được xây dựng với chi phí thấp
và có hiệu quả tối đa bên dưới những người được hiển thị và đôi khi — như chúng
ta sẽ thấy — hiệu quả thậm chí còn cao hơn

Hình 7.1 Sáu hình dạng lưỡi thường được sử dụng trong quạt ly tâm. Hiệu suất
tối đa gần đúng đạt được đối với từng loại được hiển thị. (Từ Hleier. F. R,
Người hâm mộ, trong Cẩm nang Kỹ thuật Hệ thống Năng lượng. New York:
Wiley. Được sử dụng với sự cho phép.)
thu được với lưỡi dao BI và RT. Hiệu suất cao nhất có thể thu được với lưỡi dao
bay, thấp nhất với các thanh ngang bằng phẳng. Hãy để chúng tôi kiểm tra sáu
hình dạng lưỡi và chỉ ra các tính năng của chúng.
Quạt ly tâm với lưỡi dao AF.
Quạt ly tâm máy bay là quạt ly tâm cao cấp. Họ có tính năng, đặc điểm:
1. Họ có hiệu quả cao nhất của tất cả các quạt ly tâm.
2. Họ có mức độ tiếng ồn tương đối thấp.
3. Chúng có độ bền kết cấu cao để chúng có thể chạy ở tốc độ cao và sản xuất lên
đến 30 trong WC áp suất tĩnh.

4. Họ có hiệu suất ổn định, mà không tăng hoặc xung.
5. Chúng được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng khí và không khí sạch và để
thông gió chung. Chúng rất tốt cho các hệ thống có khả năng chống biến đổi vì
các đường cong hiệu suất không có phạm vi hoạt động. Chúng có thể hoạt động
song song.
6. Các đoạn giữa các lưỡi liền kề đang dần mở rộng cho sự nhiễu loạn tối thiểu.
7. Các lưỡi dao thường được làm thành các cánh rỗng của thép, được hàn vào tấm
lưng và tấm vải liệm (Hình 7.2). Với kích thước nhỏ, toàn bộ bánh xe quạt đôi
khi được chế tạo bằng nhôm đúc (Hình 7.3).

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

6


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

Hình 7.2 Góc nhìn của bánh xe quạt ly tâm 16-in (5 mã lực, 3450 vòng / phút)
với tám lưỡi cánh rỗng, thép hàn, có mặt sau bằng phẳng và tấm che quay cho
lưỡi cắt. (Được phép của Coppus Division, TufhUl Corporation, Millbury,
Mass.)

Hình 7.3 Góc nhìn của một bánh xe ly tâm 10-in (1 hp, 3450 rpm) của nhôm
đúc với mười cánh máy bay. (Được phép của Tổng công ty Chicago Blower,
GlenMe Heights, 1U.)
Hình 7.4 cho thấy một phác thảo sơ đồ của một bánh xe quạt ly tâm thông thường.
Nó cho thấy các mô hình của luồng không khí và các biểu tượng cho các kích

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

7


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

thước chính .Các biểu tượng tương tự sẽ được sử dụng trong các loại quạt ly tâm
khác. Trong hình 7.4, lưu ý những điều sau:
1. Bánh xe quạt có một tấm sau, một tấm vải liệm và mười lưỡi dao bay ngược.
2. Các kích thước chính, như được hiển thị, là lưỡi dao bên ngoài đường kính d2,
đường kính lưỡi bên trong d1, chiều dài lưỡi l, chiều rộng lưỡi b, và các góc lưỡi
𝛽1 và 𝛽2
3. Cạnh trên của lưỡi dao là cạnh cùn ở bên trong. Nó có một góc lưỡi 𝛽2, được
đo giữa tiếp tuyến với chu vi của vòng tròn bên trong và một đường chia đôi cạnh
đầu của lưỡi dao.
4. Cạnh sau của lưỡi dao là cạnh nhọn ở đầu lưỡi dao. Nó có một góc lưỡi 𝛽2,
được đo giữa tang tiếp với chu vi của vòng tròn bên ngoài và một đường chia đôi
cạnh sau của lưỡi dao.
5. Con số này cũng cho thấy một hình nón đầu vào kéo hướng dẫn luồng không
khí vào đầu vào bánh xe và giúp nó quay ra bên ngoài với mức tối thiểu của sự
hỗn loạn.
6. Tấm vải liệm thể hiện trong hình 7.4 có phần cong ở đầu vào cộng với một
phần phẳng mở rộng ra ngoài. Một số tấm vải liệm có phần cong cộng với phần
hình nón (thay vì phẳng) sao cho chiều rộng lưỡi dao không cố định nhưng hẹp
hơn về phía đầu, làm cho diện tích cho luồng không khí. Nói cách khác, chiều
rộng lưỡi dao thay đổi từ b1 tại mép đầu chết đến b2 nhỏ hơn ở đầu lưỡi sao cho
các khu vực d1𝜋b1=d2𝜋b2. Đây là thiết kế được chấp nhận chung bởi vì vùng

không đổi và góc giảm cho luồng không khí quay ra ngoài được cho là có hiệu
quả tốt hơn. Lý do này, tuy nhiên, bỏ qua sự mất mát gây ra bởi sự mở rộng đột
ngột ở đầu lưỡi dao, từ chiều rộng lưỡi đến chiều rộng nhà ở lớn hơn nhiều. Một
phần vải liệm phẳng bên ngoài hóa ra chỉ hiệu quả hoặc thậm chí hiệu quả hơn
một chút vì nó dẫn đến tăng tốc ít hơn vận tốc không khí tuyệt đối khi luồng
không khí đi từ mép đầu đến đầu lưỡi và mở rộng đột ngột ở lưỡi dao do đó, ít
nghiêm trọng hơn. Như một tiền thưởng thêm, lưỡi dao bay là đơn giản và tiết
kiệm hơn trong sản xuất nếu b1=b2.

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

8


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

Hình 7.4 Sơ đồ phác thảo của một bánh xe quạt ly tâm điển hình với mười lưỡi
dao bay ngược cong có chiều rộng tối đa cho phép b. Lưu ý: d1: lưỡi i.d ; d2:
lưỡi o.d ; b: chiều rộng lưỡi ; l: chiều dài lưỡi ; 𝛽1: góc lưỡi ở cạnh đầu ; Góc
lưỡi 𝛽2 ở đầu lưỡi dao; Vận tốc lưỡi V𝛽1 (fpm) ở cạnh đầu lưỡi; V𝛽1. vận tốc lưỡi
(fpm) tại đầu lưỡi dao; W1, vận tốc không khí tương đối (fpm) ở cạnh đầu của
lưỡi dao; Tốc độ không khí tương đối W2 (fpm) tại đầu lưỡi dao; Tốc độ không
khí tuyệt đối kết quả V1 (fpm) ở cạnh đầu của lưỡi dao; V2, tạo ra vận tốc không
khí tuyệt đối (fpm) tại đầu lưỡi dao.
Sơ đồ vận tốc. Hình 7.4 cũng cho thấy các sơ đồ vận tốc ở các cạnh đầu và cuối.
Nhìn vào các sơ đồ này, chúng ta có thể thực hiện một số quan sát và một số tính
toán và chúng ta có thể lấy được các kích thước nhất định từ các yêu cầu về tốc
độ, thể tích không khí và áp suất tĩnh như sau:

1. Tổng vectơ của vận tốc không khí tương đối W và vận tốc lưỡi của VB dẫn đến
vận tốc không khí tuyệt đối V.Điều này đúng ở mép đầu cũng như ở cạnh sau.
2. Ở mép đầu, các điều kiện sau đây tồn tại:
a. Khu vực hình trụ A1 thông qua đó luồng không khí sẽ đi qua là:
𝐴1 =

𝑑1 .𝜋.𝑏
144

= 0.02182𝑑1 . 𝑏

(7.1)

trong đó d1 và b bằng inch và A1 tính bằng feet vuông.
b. Tốc độ lưỡi dao VB1 ở cạnh đầu có thể được tính như

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

9


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

𝑉𝐵1 =

𝑑1 .𝜋
12

× 𝑟𝑝𝑚 = 0.2618𝑑1 × 𝑟𝑝𝑚

(7.2)

trong đó VB1 tính bằng feet trên phút (fpm).
c. Vận tốc không khí tuyệt đối VB1 ở cạnh đầu là hướng ra ngoài và do đó
vuông góc với vùng hình trụ 𝐴1. Nó có thể được tính như
𝑉1 =

𝑐𝑓𝑚
𝐴1

= 45.8

𝑐𝑓𝑚

(7.3)

𝑑1 .𝑏

trong đó V1 tính bằng feet trên phút (fpm).
d. Góc lưỡi dao 𝛽1 ở cạnh đầu có thể được tính toán từ
tan 𝛽1 =

𝑉1
𝑉𝐵1

= 175

𝑐𝑓𝑚

𝑑12 .𝑏×𝑟𝑝𝑚

(7.4)

Nó thường là từ 10 đến 30o.
e.Vận tốc không khí tương đối W1 ở cạnh đầu là khoảng tiếp tuyến với cạnh
đầu của lưỡi dao.
3. Khi chúng ta di chuyển từ mép đầu đến đầu lưỡi dao. vận tốc lưỡi V𝛽 tăng, vận
tốc không khí tương đối W giảm phần nào (do kênh giữa các cánh liền kề trở nên
rộng hơn) và vận tốc không khí tuyệt đối V (là tổng vector của hai) tăng lên.
4. Ở đầu lưỡi dao, các điều kiện sau tồn tại:
a. Khu vực hình trụ A2 là
𝐴2 =

𝑑2 .𝜋.𝑏
144

= 0.02182𝑑2 . 𝑏

(7.5)

trong đó d2 và b bằng inch và A2 tính bằng feet vuông.
b. Tốc độ lưỡi dao VB2 ở đầu lưỡi dao có thể được tính như
𝑉𝐵2 =

𝑑2
12

× 𝑟𝑝𝑚 = 0.2618𝑑2 × 𝑟𝑝𝑚

(7.6)

nơi VB2 được tính bằng feet mỗi phút (fpm).
c. Vận tốc không khí tuyệt đối V2 ở đầu lưỡi không còn hướng ra ngoài hoặc
vuông góc với khu vực hình trụ A2. Vào thời điểm nó chạm tới đầu lưỡi dao,
luồng không khí bị lệch hướng đáng kể theo hướng quay quạt, từ hướng ra
ngoài đến một góc chỉ khoảng 20 đến 30o từ chu vi.
d.Vận tốc không khí tuyệt đối V2 có thể được giải quyết thành hai thành phần:
một thành phần hướng ra bên ngoài V2r và một thành phần chu vi V2c. Thành phần
xuyên tâm có thể được tính toán dễ dàng như

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

10


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

𝑉2𝑟 =

𝑐𝑓𝑚
𝐴2

= 45.8

𝑐𝑓𝑚
𝑑2 𝑏

(7.7)

Công thức cho thành phần chu vi V2c là
𝑉2𝑐 = 𝐾

𝑆𝑃
𝑟𝑝𝑚×𝑑2

(7.8)

tương tự như phương trình tương ứng (phương trình 4.6) đối với quạt vaneaxial,
nhưng không may, hằng số K chứa hai yếu tố hiệu chỉnh (đối với tổn thất thủy
lực và lưu lượng tuần hoàn) chỉ có thể ước tính nhưng không thể tính toán chính
xác. Phương trình trước cho V2c. do đó, chỉ quan tâm lý thuyết. Trong khi đó, Eq.
(4.6) đã cho chúng ta một giá trị chính xác cho thành phần chu vi trong quạt
vaneaxial, phương trình trước cho quạt ly tâm sẽ không cho chúng ta giá trị chính
xác cho V2c, thành phần chu vi cho quạt ly tâm.
e.Góc lưỡi dao 𝛽2 ở đầu lưỡi có thể được xác định từ
𝑡𝑎𝑛𝛽2 =

𝑉2𝑟
𝑉𝐵2 − 𝑉2𝑟

nhưng vì không thể xác định chính xác V2r , 𝛽2 cũng không thể được xác định
chính xác.
Như một dấu hiệu của xu hướng chung, có thể nói rằng sự gia tăng của các góc
lưỡi 𝛽1, và 𝛽2 dẫn đến sự gia tăng khối lượng không khí và áp suất tĩnh, nhưng
làm giảm hiệu suất của quạt. Tuy nhiên, nếu 𝛽1 và 𝛽2 trở nên quá lớn, đường đi
giữa các lưỡi liền kề có thể trở nên rộng và ngắn đến mức luồng không khí không
còn được hướng dẫn đầy đủ nữa và dòng tuần hoàn sẽ trở nên quá mức. Trong

trường hợp này, sự gia tăng đồng thời về số lượng lưỡi dao sẽ điều chỉnh tình
hình bằng cách làm cho kênh lưỡi cắt hẹp hơn.
Thiệt hại thủy lực và lưu lượng tuần hoàn. Hai thuật ngữ này được đề cập trước
đó là lý do tại sao chúng ta không thể tính toán chính xác thành phần chu vi V2c
của vận tốc không khí tuyệt đối V2 tại đầu lưỡi dao. Do đó, độc giả xứng đáng
được giải thích về ý nghĩa của hai thuật ngữ này. Các tổn thất thủy lực là tổn thất
áp suất do ma sát khi luồng không khí đi qua các bề mặt khác nhau. Dòng tuần
hoàn là một hiện tượng đặc biệt diễn ra khi kênh lưỡi quay xoay quanh trục của
bánh xe quạt. Hãy giải thích chi tiết hơn.
Các hạt không khí chiếm không gian giữa các lưỡi dao không hoàn toàn theo kịp
với sự quay của các bức tường của kênh nhưng do quán tính của chúng tụt lại
phía sau. So với kênh, chúng xoay chậm theo hướng ngược lại. Xoáy tương đối
này, được gọi là lưu thông tuần hoàn, được xếp chồng lên dòng tương đối chính,
tương đối nhỏ, nhưng nó đủ lớn để giảm đáng kể áp lực do quạt tạo ra. Cơ chế
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

11


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

của tổn thất áp lực này là gì? Thành phần chu vi V2c chịu trách nhiệm cho áp suất
được tạo ra. Vì dòng tuần hoàn là một hiện tượng không mong muốn ảnh hưởng
tiêu cực đến hiệu năng của quạt, nên hệ số hiệu chỉnh phải được áp dụng cho công
thức cho V2c. để bù đắp cho áp lực giảm do lưu thông tuần hoàn. Hệ số hiệu chỉnh
này có khuynh hướng tăng V2c và do đó góc đầu ra của lưỡi dao 𝛽2 Việc xác định
hệ số hiệu chỉnh này là khó khăn. Hình dạng, chiều rộng và số lưỡi dao sẽ ảnh
hưởng đến nó: Hướng dẫn không khí càng kém đi trong khi đi qua kênh, dòng

chảy tuần hoàn càng mạnh và lớn hơn sẽ phải là yếu tố chỉnh sửa.
Phần kết luận. Theo quan điểm trước đó, việc tính toán thiết kế cho quạt ly tâm
không chính xác như tính toán thiết kế cho quạt vaneaxial. Nói cách khác, nếu
các yêu cầu về tốc độ, thể tích không khí và áp suất tĩnh được đưa ra cho một quạt
đồng trục, nó hoàn toàn có thể, không có kinh nghiệm trước đó, để đi qua các
công thức khác nhau, như trong trang 4.63. để tính toán các kích thước chính và
để có được một mẫu thử (nguyên mẫu đầu tiên) sẽ đạt yêu cầu đối với thể tích
không khí, áp suất tĩnh và hiệu suất. Đối với người hâm mộ ly tâm, mặt khác, chỉ
có một nhà thiết kế người hâm mộ có kinh nghiệm, người có một số dữ liệu thực
nghiệm cho loại quạt này trong hồ sơ của mình sẽ có thể đáp ứng các yêu cầu với
nguyên mẫu đầu tiên.
Đường kính bánh xe d2 và lưỡi bên trong đường kính d1 cho Quạt ly tâm. Trong
Chương 4 chúng tôi đã chỉ ra rằng trong việc thiết kế một quạt đồng trục cho một
bộ yêu cầu nhất định (tốc độ, thể tích không khí, áp suất tĩnh), chúng ta có thể
tính toán đường kính trung tâm tối thiểu dmin bằng phương trình. (4.1) và đường
kính bánh xe tối thiểu Dmin theo phương trình. (4.3). Phương trình (4.1) chỉ ra
rằng đường kính trung tâm tối thiểu chỉ là một hàm của tốc độ và áp suất tĩnh
nhưng không phải là âm lượng không khí, điều đó nghe có vẻ hợp lý. Phương
trình (4.3) chỉ ra rằng đường kính bánh xe tối thiểu là một hàm của tốc độ, thể
tích không khí và đường kính trung tâm, do đó cũng có áp suất tĩnh. Đường kính
bánh xe tối thiểu thu được từ phương trình. (4.3) cho chúng tôi biết đường kính
bánh xe theo yêu cầu của khách hàng có chấp nhận được không. Trong việc thiết
kế một quạt ly tâm vận tải hàng không, quy trình này khác nhau. Một lần nữa,
chúng tôi muốn tính toán đường kính bánh xe d2 và lưỡi dao bên trong đường
kính d1, từ các yêu cầu (tốc độ, khối lượng không khí, áp suất tĩnh). Để tính toán
lưỡi dao bên trong đường kính du chúng ta sử dụng công thức:
3

𝑑1.𝑚𝑖𝑛 = 10√

𝑐𝑓𝑚

𝑟𝑝𝑚

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

(7.9)

12


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

và lưu ý rằng đường kính bên trong lưỡi dao chỉ phụ thuộc vào tốc độ và thể tích
không khí nhưng không phụ thuộc vào áp suất tĩnh. Điều này nghe có vẻ hợp lý.
Rõ ràng, một khối lượng không khí lớn hơn và tốc độ nhỏ hơn sẽ dẫn đến một
đường kính bên trong lưỡi lớn hơn. Áp suất tĩnh sẽ được tạo ra sau khi đường
kính bên trong lưỡi dao được truyền qua, bởi các lưỡi bắt đầu tại d1 và mở rộng
đến d2
Để tính toán đường kính bánh xe d2, chúng tôi sử dụng công thức
𝑑2.𝑚𝑖𝑛 =

18,000
𝑟𝑝𝑚

√𝑆𝑃

(7.10)

và lưu ý rằng lưỡi dao bên ngoài đường kính chỉ phụ thuộc vào tốc độ và áp suất
tĩnh nhưng không phụ thuộc vào khối lượng không khí. Thoạt nhìn, tuy nhiên,
điều này nghe có vẻ không đầy đủ. Rõ ràng áp suất tĩnh lớn hơn và tốc độ nhỏ
hơn sẽ dẫn đến một đường kính lớn hơn bên ngoài lưỡi, nhưng về khối lượng
không khí thì sao? Sẽ không khối lượng không khí có xu hướng tăng lưỡi dao bên
ngoài đường kính, quá? Câu trả lời là các góc lưỡi 𝛽1 và 𝛽2 sẽ phải xử lý khối
lượng không khí. Chúng ta có Eq. (7.4) để tính 𝛽1, và nó chứa thể tích không khí,
như nó cần. Công thức cho 𝛽2 cũng chứa thể tích không khí, nhưng nó không
chính xác, như đã chỉ ra trên trang 7.7. Thực tế là 𝛽2 có ảnh hưởng mạnh đến cả
khối lượng không khí và áp suất tĩnh, vì chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn trong
phần trên các thanh cong về phía trước. Một tăng 𝛽2 sẽ dẫn đến sự gia tăng đáng
kể khối lượng không khí, nhưng với chi phí hiệu quả. Do đó, trong khi khối lượng
không khí lớn hơn có thể thu được bằng cách tăng 𝛽2, đôi khi tốt hơn là giữ cho
𝛽2 nhỏ hơn, để đạt hiệu quả tốt hơn, và thay vì tăng đường kính ngoài vượt quá
giá trị của d2min theo phương trình. (7.10).
Chiều rộng lưỡi b. Trước đó chúng tôi đã chỉ ra rằng luồng không khí đi vào một
quạt quạt ly tâm và sau đó biến 90o thành các hướng đi hướng ra ngoài khác nhau.
Khi làm như vậy, luồng không khí đầu tiên đi qua khu vực hình tròn A, đầu vào
của tấm vải liệm và sau đó sau khi rẽ 90o qua khu vực hình trụ A1 ở đường kính
bên trong lưỡi dao, như có thể thấy trong Hình 7.4. Hai khu vực này có thể được
tính như sau:
𝑑1 2

𝐴1 = ( ) × 𝜋
24

(7.11)

trong đó d, là tấm vải liệm có đường kính bên trong tính bằng inch và A, là khu

vực đầu vào của tấm vải liệm hình tròn bằng feet vuông.

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

13


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

𝐴1 =

𝑑1 𝜋𝑏

(7.1)

144

trong đó d1 là lưỡi dao có đường kính bên trong tính bằng inch. b là chiều rộng
lưỡi dao theo inch, và A1 là diện tích hình trụ ở đường kính bên trong lưỡi dao
tính bằng feet vuông. Hãy xem xét ba biến trong hai công thức này: d1; d, và b;
d1 đã được tính từ phương trình. (7.9) như là một hàm số của tốc độ và khối lượng
không khí. Nó đã được xác định, d, có thể được tính như
𝑑2 = 0.94𝑑1
(7.12)
Sự khác biệt d1 - d, là nhỏ, chỉ đủ lớn để cho phép phần cong của tấm vải liệm, d,
do đó cũng đã được xác định. b là biến duy nhất vẫn mở để lựa chọn. Làm thế
nào chúng ta có thể xác định nó? Rõ ràng, giá trị của b sẽ ảnh hưởng đến khối
lượng không khí. Khi chiều rộng lưỡi dao tăng, do đó, khối lượng không khí, ít

nhất là đến một điểm. Khi đạt đến điểm này, sự gia tăng tiếp theo trong b sẽ không
làm tăng thêm khối lượng không khí vì đường kính bên trong hình nón liên tục
sẽ hoạt động như một cuộn cảm. Nó chỉ đơn giản là sẽ không để cho bất kỳ không
khí đi qua. Câu hỏi đặt ra là chúng ta có thể tạo ra b bao nhiêu để có hiệu suất tối
ưu, tức là .. cho lượng khí tối đa, không làm giảm hiệu suất của quạt. Câu trả lời
cho câu hỏi này là: bmax nên như vậy
𝐴1 = 2.1𝐴0
(7.13)
Đây là một công thức thực nghiệm. Đó là kết quả của thử nghiệm. Nó làm cho
phụ cấp cho đường kính bên trong hình nón bên trong là hơi nhỏ hơn so với tấm
vải liệm bên trong đường kính d, Chèn các biểu thức của các phương trình. (7.1),
(7.11) và (7.12) vào phương trình. (7.13), chúng tôi nhận được
𝑑1 𝜋𝑏
144

0.94𝑑1 2

= 2.1 (

24

) ×𝜋

(7.14)

or
𝑏 = 0.46𝑑1

(7.15)

Nói cách khác, nếu A1 = 2.1As theo phương trình. (7. 13), có nghĩa là giảm 52%
luồng không khí làm cho góc 90° từ trục sang hướng ra ngoài, sau đó chiều rộng
lưỡi b sẽ là 46% d1 theo phương trình. (7. 15). Đây là chiều rộng lưỡi tối đa được
đề nghị b.
Một góc rẽ phải với giảm tốc 52 phần trăm (hoặc với bất kỳ giảm tốc) là đề xuất
không rõ ràng. Dòng không khí có xu hướng theo quán tính của nó và bắn xuyên
qua chiều rộng lưỡi dao. Nói cách khác, thay vì đồng đều lấp đầy không gian giữa
tấm vải liệm và tấm lưng, luồng không khí sẽ bay về phía tấm lưng, và ít không
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

14


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

khí sẽ chảy gần tấm vải liệm. Rõ ràng, một điều kiện không đồng đều là không
mong muốn, mặc dù mô hình dòng chảy được cải thiện nhiều bởi các đường cong
trơn tru ở đầu vào của tấm vải liệm và ở đầu cuối của đầu vào hình nón, như trong
Hình 7.4.
Trong khi chiều rộng lưỡi dao theo phương trình. (7.15) là mức khuyến cáo tối
đa, chiều rộng lưỡi nhỏ hơn thường được sử dụng, bất cứ khi nào các yêu cầu cho
lượng không khí ít hơn ở cùng áp suất tĩnh. Như vậy một chiều rộng lưỡi cắt giảm,
sau đó, sẽ dẫn đến giảm tốc ít hơn hoặc thậm chí trong một số gia tốc trong khi
rẽ phải góc từ trục sang hướng ra bên ngoài và do đó, trong một mô hình dòng
chảy thậm chí còn hơn. Tăng tốc sẽ diễn ra bất cứ khi nào
𝑏 ≤ 0.221𝑑1
(7.16)
tức là, bất cứ khi nào bánh xe quạt có các lưỡi dao hẹp (chẳng hạn như trong máy

thổi tuabin có phẳng lưỡi, sẽ được thảo luận sau).

Hình 7.5: khối lượng không khí (cfm) so với chiều rộng lưỡi b cho quạt ly tâm
vận tải
Hình 7.5 cho thấy khối lượng không khí sẽ thay đổi theo chiều rộng lưỡi b. Nó
không phải là tỷ lệ trực tiếp (mà sẽ là một đường thẳng), như đôi khi được giả
định. Khi chiều rộng lưỡi dao tăng lên, khối lượng không khí tăng tương ứng là
(1) nhỏ hơn tỷ lệ và (2) khi hy sinh điều kiện dòng chảy. Đường trong hình 7.5
có phần hơi cong sao cho ở bmax (gần điểm bão hòa) đường cong gần như nằm

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

15


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

ngang. Trong khu vực của dòng chảy tăng tốc và lưỡi dao hẹp, luồng không khí
sẽ đồng đều hơn lấp đầy không gian giữa tấm lưng và tấm vải liệm.
Tóm tắt, có thể nói: lưỡi hẹp có lợi thế là nhỏ gọn hơn; tức là, chúng cung cấp
thêm khối lượng không khí trên mỗi inch chiều rộng trục. Lưỡi rộng có lợi thế là
tổng khối lượng không khí giao là lớn hơn. Điều kiện dòng chảy mượt mà hơn
trong các bánh xe hẹp, nhưng vận tốc không khí trung bình thấp hơn ở bánh xe
rộng.
Do đó hiệu quả kết quả có thể so sánh được.
Số lượng lưỡi dao. Quyết định về số lượng lưỡi dao được dựa trên sự thỏa hiệp
giữa hai yêu cầu xung đột. Một mặt, kênh giữa các lưỡi dao phải đủ hẹp để có
hướng dẫn tốt về luồng không khí. Mặt khác, nó phải đủ rộng để khả năng chống

luồng không quá lớn. Giữa 8 và 12 lưỡi là một lựa chọn tốt cho hầu hết các thiết
kế, nhưng đôi khi, lên đến 16 lưỡi là cần thiết cho các thiết kế có tỷ lệ đường kính
lớn d1/d2 hoặc góc lưỡi đầu vào lớn 𝛽1
Nó đã được đề xuất rằng một phần lưỡi dao có thể được đặt giữa các lưỡi chính,
nhưng chỉ ở phần bên ngoài của không gian hình khuyên, do đó chiều rộng kênh
sẽ giảm xuống khi nó lớn nhất. Tuy nhiên, các thử nghiệm trên cấu hình như vậy
đã chỉ ra rằng điều này sẽ không cải thiện hiệu suất. Lý do là các lưỡi cắt một
phần tạo ra gấp đôi số cạnh của lưỡi dao, mà như đã đề cập trước đó — là một
nguồn chính của sự hỗn loạn.
Chiều dài lưỡi l. Góc lưỡi dao 𝛽1 ở cạnh đầu được tính từ phương trình. (7.4). Số
lưỡi dao đã được xác định là một sự thỏa hiệp, như đã giải thích
sớm hơn. Chiều dài lưỡi l, sau đó, sẽ được tìm thấy bằng cách bố trí đơn giản của
một hình dạng máy bay, như được hiển thị trong hình. 7.2 đến 7.4. Cạnh sau của
lưỡi dao chỉ hơi chồng chéo lên nhau hoặc không chồng chéo lên nhau với cạnh
đầu của lưỡi dao liền kề.
Cuộn nhà ở. Như đã đề cập trước đó, các luồng không khí khác nhau để lại các
lưỡi dao được thu thập trong nhà ở cuộn và được đoàn tụ thành một luồng không
khí duy nhất mà rời khỏi các đơn vị ở góc bên phải đến trục. Vận tốc không khí
tuyệt đối V2 tại đầu lưỡi dao (xem sơ đồ vận tốc trong Hình 7.4) là lớn hơn đáng
kể so với vận tốc không khí OV tại đầu ra của ổ cắm. Khi luồng không khí giảm
dần từ V2 xuống OV, một số khác biệt về áp suất vận tốc được chuyển thành áp
suất tĩnh, theo Bernouli (xem trang 1.10 và 1. 11). Điều này đúng với bất kỳ loại
lưỡi dao nào. Hiệu ứng này là mạnh nhất cho các lưỡi cong về phía trước, có các
vận tốc không khí lớn nhất V2 ở đầu lưỡi dao. Hình 7.6 cho thấy một phác thảo sơ
đồ của một nhà ở cuộn điển hình cho một quạt ly tâm 36.1/2-in với cánh máy bay,

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

16

Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

lưỡi cong ngược, hoặc ngược, để thông gió chung. Bạn sẽ nhận thấy những điều
sau đây:
1. Hình dạng xoắn ốc được xấp xỉ bằng ba phần hình tròn. Bán kính của chúng là
71.2, 83.7 và 96,2% đường kính bánh xe.
2. Các trung tâm của ba phần hình tròn này nằm ngoài đường trung tâm khoảng
6.1/4 phần trăm đường kính bánh xe.
3. Đối với chiều rộng lưỡi tối đa (là 0,46d1). chiều rộng nhà ở là 75 phần trăm
của đường kính bánh xe, hoặc 2,14 lần chiều rộng lưỡi dao. (Đây là sự mở rộng
đột ngột được đề cập ở trang 7.4.) Nếu chiều rộng lưỡi dao nên được giảm một
lượng nhất định, chiều rộng của vỏ máy sẽ giảm đi cùng một lượng.
4. Chiều cao của ổ cắm nhà ở là 12% đường kính bánh xe.
5. Kích thước của xoắn ốc tăng với tốc độ đều. Một số nhà sản xuất đi chệch khỏi
tỷ lệ này thậm chí và để cho sự tăng trưởng xoắn ốc nhanh hơn lúc đầu và chậm
hơn đối với đầu ra.

Hình 7.6 Sơ đồ của cụm lắp ráp cuộn điển hình cho một quạt ly tâm 36.1/2 với
cánh quạt, lưỡi quay ngược hoặc lưỡi hướng ngược để thông gió chung
(tỷ lệ: 1/2).
6. Tại ổ cắm nhà ở, bạn sẽ nhận thấy một cái gọi là cắt, trông giống như một sự
tiếp nối của các xoắn ốc và nhô ra vào ổ cắm nhà ở. Hai loại cutoffs đang được
sử dụng. Chúng có thể được mô tả như sau:

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

17

Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

a. Một thiết kế sử dụng một phần cắt một mảnh, như trong hình 7.7, chạy dọc
theo chiều rộng của vỏ. Nó tiếp tục độ cong của cuộn giấy và được gắn chặt vào
cuộn giấy và hai mặt của vỏ. Nó nhô ra vào ổ cắm nhà ở bằng 20 đến 30% chiều
cao cửa xả. Đầu cắt là điểm gần nhất với các đầu lưỡi dao. Nó để lại một khoảng
hở cắt từ 5 đến 10% của đường kính bánh xe. Mục đích của việc cắt giảm này là
giảm thiểu tuần hoàn của không khí bỏ qua (tất nhiên, là một khối lượng không
khí và hiệu quả) mà không tạo ra tiếng ồn quá mức do một khoảng hở cắt nhỏ.
Nói cách khác, giải phóng mặt bằng cắt từ 5 đến 10% là một sự thỏa hiệp giữa
việc phòng ngừa tuần hoàn và hoạt động yên tĩnh.
b. Các thiết kế khác sử dụng một mảnh hai mảnh đặt chỉ ở phía đầu vào của nhà
ở, đối diện với hình nón đầu vào, nơi mà bánh xe quạt không phải là, như thể hiện
trong hình 7.6 và 7.8. Một mảnh cắt được gắn chặt vào cuộn giấy. Các mảnh khác
kéo dài tất cả các cách để hình nón đầu vào và được gắn chặt vào hình nón đầu
vào. Các bánh xe quạt sau đó xả vào ổ cắm nhà ở mở rộng, và cắt hoàn toàn ngăn
chặn tuần hoàn trên mặt nón đầu vào nhưng không phải ở bánh xe. Đối với loại
cắt này, một thuật ngữ tốt hơn là lá chắn tuần hoàn, đặc biệt là đối với phần được
gắn chặt vào hình nón đầu vào. Các lá chắn tuần hoàn nhô ra vào ổ cắm nhà ở
bằng 30 đến 35% chiều cao cửa hàng.

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

18

Chương 7: Quạt ly tâm

Hình 7.7 Góc nhìn của cuộn di
chuyển cho thấy bên ổ đĩa (trục và
vòng bi) và phía đầu ra với cắt bỏ
chạy tất cả (theo cách của mình trên
chiều rộng nhà ở. (Courtesy of
Chicago Blower Cor- poration,
Glendale Heights, III

Nhóm 7

Hình 7.8 Góc nhìn của cuộn nhà ở
cho thấy phía đầu vào (đầu vào cổ
áo và hình nón đầu vào) và phía đầu
ra với lá chắn tuần hoàn thay đổi
hình nón đầu vào chỉ. (Được phép
của Tổng công ty Tài nguyên Chung,
Hopkins, Minn.)

Inlet Clearance. Trên các trang 4.38 đến 4.39, chúng tôi đã thảo luận về độ hở
đầu của quạt nhân đôi, nghĩa là khoảng cách giữa bánh xe quay quay và vỏ cố
định. Chúng tôi trình bày các màn trình diễn chúng tôi đã thu được từ một loạt
các bài kiểm tra, trong đó độ hở đầu đã thay đổi từ rất nhỏ đến rất lớn. Chúng
tôi thấy rằng nhỏ nhất kết quả giải phóng mặt bằng có thể có hiệu suất tốt nhất
trong tất cả các khía cạnh (áp suất tĩnh, hiệu quả, và mức độ tiếng ồn).
Đối với quạt ly tâm, có một tham số tương ứng. Đó là khoảng cách nhỏ giữa
bánh xe xoay quay và hình nón đầu vào tĩnh. Nó xuất hiện ở cạnh đầu vào của
tấm che bánh xe, nơi hình nón đầu vào chồng lên tấm vải liệm, như trong Hình
7.4. Nó được gọi là giải phóng mặt bằng đầu vào. Một lần nữa, các giải phóng

mặt bằng nhỏ nhất có thể dẫn đến hiệu suất tốt nhất. Đối với đường kính bánh
xe 30-in, độ hở đầu vào không được lớn hơn ¥ ». Đôi khi cấu hình mê cung
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

19


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

được sử dụng thay vì chồng chéo đơn giản, để giữ cho bất kỳ rò rỉ ngược nào có
thể ở mức tối thiểu. Tuy nhiên, một cấu hình mê cung như vậy yêu cầu một số
bề mặt gia công và do đó chỉ được sử dụng với kích thước nhỏ. Trong kích
thước lớn hơn, nó sẽ là quá tốn kém.
Hộp đầu vào. Đối với việc lắp đặt các ống dẫn vào, đầu vào của quạt ly tâm có
thể được trang bị hộp đầu vào, được gắn vào đầu vào của nhà ở, như trong Hình
7.9. Hộp đầu vào có hai mục đích:

Hình 7.9 Quạt ly tâm với đầu vào được thêm vào, cho phép kết nối với một ống
dẫn gió ngược. (Được phép của Chicago Blower .Tổng công ty, Glendale
Heights, 111)
1.Nếu cấu hình của hệ thống yêu cầu một ống dẫn vào vuông góc với trục quạt,
thì hộp đầu vào sẽ cung cấp một khuỷu tay chặt chẽ, tiết kiệm không gian
hướng dẫn luồng không khí từ hướng ống dẫn vào góc 90 ° đến đầu vào của
cuộn nhà ở.
2. Nếu quạt rộng theo hướng trục sao cho một ổ đỡ ở phía đầu vào được yêu
cầu, hộp đầu vào sẽ giữ cho ổ đỡ đầu vào ra khỏi luồng không khí.
Hộp đầu vào có mặt cắt ngang hình chữ nhật. Chiều rộng của nó (song song với
phía vỏ) thường gấp ba lần đường kính của cửa vào. Tuy nhiên, độ sâu của hộp

đầu vào (theo hướng trục) thường chỉ bằng một nửa đường kính của cửa vào.
Đây là những gì làm cho hộp đầu vào tiết kiệm không gian và chặt chẽ, nhưng
nó dẫn đến tổn thất không thể tách rời trong khối lượng không khí được phân
phối (khoảng 30%) và áp suất tĩnh do quạt tạo ra. Những tổn thất này có thể
được giảm xuống bằng hai phương pháp sau:
1. Bởi sự gia tăng chiều sâu trục cộng với một côn ở phần dưới của hộp đầu
vào, như thể hiện trong Kg. 7,9.
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

20


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

2. Bằng cách cung cấp một hoặc hai van quay trong hộp đầu vào.
Một đầu vào hộp được sử dụng trên một fan hâm mộ đầu vào duy nhất. Hai hộp
đầu vào được sử dụng trên quạt kép.
Double-Inlet, đôi chiều rộng ly tâm Fasts. Những người hâm mộ thể hiện trong
Figs. 7.2 đến 7.4 và 7.6 đến 7.9 là loại đơn, chiều rộng đơn. Bằng cách kết hợp
một chiều kim đồng hồ và một quạt ngược chiều kim đồng hồ thành một đơn vị,
một quạt kép, hai chiều, quạt trần, như được biểu diễn trong hình. 7,10 đến hết
7.12, thu được, cung cấp khoảng 1,9 lần khối lượng không khí so với cùng một
giá trị tĩnh trong khi tiêu thụ gần đúng mức công suất phanh. Các cánh quạt của
bánh xe hai bánh thường được thiết kế cho điều kiện dòng chảy hơn. Công trình
này là một giải pháp thiết thực và tiết kiệm cho nhiều ứng dụng trong đó các
yêu cầu về khối lượng không khí sẽ quá lớn đối với kích thước và tốc độ của
đơn vị. Nói cách khác, tránh được nhà ở cuộn cao hơn; chỉ tổng chiều rộng của
hous-ing được tăng lên.

Hình 7.10 Hai quan điểm của một bánh xe quạt ly tâm hai đầu vào, hai chiều
với 12 lưỡi dao bay bằng thép không gỉ cong ở vị trí so le. (Được phép của Tập
đoàn Chicago Blower, Glendale Heights. IU.)
Hiệu suất của Quạt ly tâm Airfoil. Như đã đề cập trước đây, quạt ly tâm thuộc
bất kỳ loại nào đều có áp suất tĩnh cao hơn so với quạt quay cuồng. Điều này có
nghĩa là đối với cùng đường kính bánh xe và với cùng tốc độ chạy, quạt ly tâm
tạo ra áp suất tĩnh tối đa cao hơn. Hình 7.13 cho thấy các đường cong hiệu suất

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

21


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

cho một quạt ly tâm cánh quạt 27 inch tiêu biểu được điều khiển trực tiếp từ
động cơ 5 mã lực, 1160 vòng / phút. Bạn sẽ nhận thấy những điều sau đây:
1. Hiệu quả tối đa ở đây là 88%, hiệu quả cao. Đối với kích thước lớn hơn, hiệu
suất đạt được tối đa có thể thậm chí cao hơn một chút. Phạm vi hoạt động tối ưu
là từ 50 đến 75 phần trăm khối lượng không khí giao hàng miễn phí.
2. Hiệu suất tối đa xảy ra ở khoảng 85% áp suất tĩnh tối đa.
3. Áp suất tĩnh tối đa là 3,7 inWC Nếu quạt này chạy ở tốc độ 1750 vòng / phút
thay vì 1160 vòng / phút, áp suất tĩnh tối đa (theo luật của quạt) sẽ là
(1750/1160) 2 x 3.7 = 8.4 inWC So sánh điều này với 3.3 Áp suất tĩnh tối đa
inWC được sản xuất bởi quạt đẳng cấp 27 ở 1750 vòng / phút, như được biểu
diễn trong hình 4.21, áp suất tĩnh tối đa được tạo ra bởi quạt ly tâm máy bay này
cao gấp 2,3 lần

Hình 7.11 Cuộn vỏ có nắp vào để lắp đặt quạt ly tâm kép, hai chiều. Cắt ngắn
cho phép xem toàn bộ vào bên trong, hiển thị hai hình nón đầu vào. (Được phép
của Tập đoàn Chicago Blower, Glendale Heights, UL)

Hình 7.12 Quạt ly tâm hai đầu vào, hai đầu được lắp ráp với nón đầu vào,
bánh xe quạt, trục, gấu và niềng răng tại chỗ. (Được phép của Tổng công ty
Chicago Blower, Glendale Heights, III]
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

22


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

4. Áp suất tĩnh ở sơn không phân phối thấp hơn một chút so với áp suất tĩnh tối
đa, nhưng không có sự ngưng tụ bị trì trệ như thường xảy ra trong các đường
cong tĩnh của quạt ly tâm phía trước và quạt quay. Không có tăng hoặc xung.
Hiệu suất ổn định trên toàn bộ phạm vi. Điều này khiến người hâm mộ ly tâm
vận tải hàng không (và cả những người hâm mộ ly tâm lạc hậu và lạc hậu) thích
hợp cho các hệ thống dao động và hoạt động của hai người hâm mộ trong
song song, tương đông.

Hình 7.13 Hiệu suất của một quạt ly tâm vận tải hàng không điển hình, đường
kính bánh xe 27 inch, lái trực tiếp từ động cơ 5 mã lực, 1 160 vòng / phút.
5.Công suất phanh tối đa xảy ra ở áp suất tĩnh 2,8 inWC, chỉ hơi thấp hơn 3,2
điểm inWC, nơi hiệu quả tối đa xảy ra và cách xa điểm giao hàng miễn phí. Nói
cách khác, đường cong mã lực phanh là nonoverloading. Bất kể nơi hoạt động

được đặt trên đường cong hiệu suất, động cơ không bao giờ có thể bị quá tải. Để
so sánh, quạt ly tâm chuyển tiếp (sẽ được thảo luận sau) quá tải động cơ khi
giao hàng miễn phí. Đôi khi người hâm mộ đôi khi (khi đầu lưỡi rộng hơn chiều
rộng lưỡi dao tại tâm), quá tải động cơ không được giao.
6. Mức ồn tối thiểu xảy ra tại thời điểm hiệu quả tối đa.
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

23


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

Quạt ly tâm với BC và Bl Blades
Quạt ly tâm với lưỡi cong ngược (BC) hoặc lưỡi hướng ngược lại (BI) tương tự
như thiết kế và hiệu suất cho các lưỡi dao quay ngược, ngoại trừ việc giảm hiệu
quả tối đa và cường độ kết cấu. Quạt ly tâm BC được sử dụng là loại hiệu quả
nhất và phổ biến cho đến .Quạt ly tâm vận tải bằng máy bay đã diễn ra.
Hầu hết các cuộc thảo luận của chúng tôi về người hâm mộ ly tâm vận tải hàng
không đều áp dụng cho người hâm mộ độc quyền của BC và BI. Đặc biệt, các
sơ đồ vận tốc là như nhau. Các công thức cho dX s d2, và /? max là như nhau.
Các cuộc thảo luận về số lưỡi dao, chiều dài lưỡi, cuộn cuộn, cắt, đầu vào, hộp
đầu vào, đầu vào kép, quạt hai chiều và đường phanh mã lực không tải trọng
đều áp dụng cho quạt ly tâm BC và BI. Ưu điểm của quạt ly tâm BC và BI như
sau:
1. Chúng ít tốn kém hơn trong sản xuất.
2. Chúng có thể chịu được nhiệt độ cao hơn một chút và hơi khí đầy bụi.

Hình 7.14 Phác thảo sơ đồ của một bánh xe quạt ly tâm điển hình với mười lưỡi

có độ dày một cạnh cong có chiều rộng tối đa cho phép b. {Lưu ý: d x. lưỡi bên
trong diam- eter; (A. lưỡi bên ngoài đường kính: h, chiều rộng lưỡi: /, chiều dài
lưỡi; p, góc lưỡi ở cạnh hàng đầu; p; góc lưỡi ở đầu lưỡi.)
Hình 7.14 cho thấy một phác thảo sơ đồ của một bánh xe quạt BC điển hình.
Phần bên ngoài của tấm vải liệm phẳng, nhưng nó có thể hình nón. Hình dạng
lưỡi là một đường cong trơn tru. Thông thường nó chỉ là một vòng cung tròn
đơn giản. nhưng đôi khi nó là một hình dạng với độ cong hơn gần cạnh hàng
đầu, mô phỏng một hình dạng máy bay. Các kênh lưỡi dao nên dần dần mở rộng
để luồng không khí tương đối sẽ giảm tốc độ dần dần và ở một tốc độ thậm chí
GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

24


Chương 7: Quạt ly tâm

Nhóm 7

trong khi đi qua các kênh lưỡi dao. Nếu luồng không khí được mịn và có ít nhất
là nhiễu loạn, việc chuyển đổi từ áp suất vận tốc sang áp suất tĩnh có thể xảy ra
với mức tổn thất tối thiểu. Để phân tích kênh lưỡi dao, quy trình sau được sử
dụng: Vòng tròn được ghi ở các trạm khác nhau dọc theo kênh lưỡi dao, như
trong Hình 7.14. và diện tích của đoạn văn cho dòng tương đối được xác định
tại mỗi trạm bằng cách nhân đường kính của vòng tròn được ghi bởi chiều rộng
lưỡi dao đi qua tâm vòng tròn. Những khu vực này sẽ tăng theo tốc độ chậm và
thậm chí. Bằng cách tính bán kính của các vòng tròn tương đương (có diện tích
bằng nhau) và bằng cách vẽ chúng theo đường trung tâm của kênh, hình dạng
của một hình nón tương đương có thể thu được. Nó nên ở mọi nơi có một góc
hình nón nhỏ hơn 7° với đường trung tâm; nếu không, thiết kế phải được sửa
đổi.

Đối với một bánh xe quạt ly tâm với lưỡi BI thẳng, có một mối quan hệ đơn
giản giữa các góc lưỡi fi, và p \ s. Sau khi chúng tôi đã xác định tỷ lệ djd2 và
góc lưỡi f3 t ở cạnh đầu, chúng tôi có thể tính toán
Giả sử chúng ta đã tìm thấy djd2 = 0,75 và f}, = 1 1 °, sau đó ta nhận
cos p = 0,75 x 0,98163 = 0,73622 và p2l = 42,6 °. p \ = 11 ° là góc lưỡi tốt cho
thiết kế hiệu quả, nhưng các góc lớn hơn lên đến 30 ° là chấp nhận được. Nếu
phương trình. (7.4) sẽ cho kết quả trong một Pi lớn hơn 30 ° hoặc 35 ° nhiều
nhất, nó sẽ được khuyến khích để tăng d} (và có lẽ d2) sao cho phương trình.
(7.4) sẽ cung cấp cho chúng ta một nhỏ hơn (3, Hình 7,15 cho một đại diện đồ
họa của p: i như một hàm của pi và dx ld2 theo phương trình (7.17)

GVHD: TS.Nguyễn Hiếu Nghĩa

25