FonAgrik

Расчет центробежного вентилятора

56 posts in this topic

Доброе утро, форумчане! Я здесь человек новый и пришел сюда за помощью. Извините, если тема много раз поднималась, но не знаю как искать.

В общем, возникла острая необходимость проверить/рассчитать характеристики вентиляторного колеса. С программой познакомился только недавно, изучил соответствующие примеры (рготор/статор). Создал геометрию (могу выложить файлик если нужно), задал модель несжимаемой жидкости, расчетную сетку, но вот на входе и выходе не знаю какие граничные условия задать. Я хочу узнать расход вентилятора при заданной частоте вращения колеса. В примере задается скорость на входе и давление на выходе, но как раз их я не знаю и хочу рассчитать. 

 

Дайте, пожалуйста, совет или ссылкой поделитесь если не затруднит. Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites


Вентилятор он как бы не в 1 точке работает. Судя по всему рассчитывается его полная характеристика в этой програмке. Задается - скорость в сечении, считай расход.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вентилятор он как бы не в 1 точке работает. Судя по всему рассчитывается его полная характеристика в этой програмке. Задается - скорость в сечении, считай расход.

Не совсем понимаю. Мне нужно получить именно в одной точке. Геометрия у меня включает входной патрубок и вентиляторное колесо. Я задаю частоту вращения электродвигателя, на валу которого колесо и хочу посмотреть чему при этом равны расход и напор (рабочую точку на пересечении расход-напорной характеристики и сети). Какие при этом ГУ нужно задавать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кто-нибудь, объясните мне, почему при расчете вентилятора нельзя задать на входе полное давление, на выходе -- статическое. Откуда берутся значения скорости в сечении при задании этой самой скорости?

Share this post


Link to post
Share on other sites

при постоянной частоте вращения не бывает одной точки. Бывает расходно-напорная характеристика. Крайние значения которой:  а) низкое давление + высокий расход  б) высокое давление + низкий расход.

 

Поэтому нужно прогонять механизм по всему диапазону давлений или расходов.

 

Если известна полная система, и вы всю её готовы моделировать - от бесконечно-удаленного входа, до бесконечно удаленного выхода, тогда будет одна точка с этой кривой.

 

Или надо знать статику в сети.

 

Что касается давления, .... не берусь прям однозначно ответить... тоже путаюсь.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 6   Posted (edited)

Если известна полная система, и вы всю её готовы моделировать - от бесконечно-удаленного входа, до бесконечно удаленного выхода, тогда будет одна точка с этой кривой.

 

Вот об этой задаче я и спрашиваю. Только почему бесконечно удаленная. У меня несложная аэродинамическая труба длиной 5 метров. В конце вентилятор. Гу нужно задать как тогда?

Edited by FonAgrik

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Если известна полная система, и вы всю её готовы моделировать - от бесконечно-удаленного входа, до бесконечно удаленного выхода, тогда будет одна точка с этой кривой.

 

Вот об этой задаче я и спрашиваю. Только почему бесконечно удаленная. У меня несложная аэродинамическая труба длиной 5 метров. В конце вентилятор. Гу нужно задать как тогда?

 

Ну очевидно, что в струе от трубы давление отличается от атмосферного. Т.е. либо надо знать статику из эксперимента, либо "бесконечно далеко" отодвигать ГУ.

 

Еще вариант, если речь об АД-трубе: делаете полностью зал, в котором она стоит - замкнутый объем. В зале труба. Тогда вам надо лишь задать начальное атмосферное давление и всё.  В зависимости от нагрузки в трубе будете получать точку расходно-напорной характеристики.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну очевидно, что в струе от трубы давление отличается от атмосферного. Т.е. либо надо знать статику из эксперимента, либо "бесконечно далеко" отодвигать ГУ.

 

 

Еще вариант, если речь об АД-трубе: делаете полностью зал, в котором она стоит - замкнутый объем. В зале труба. Тогда вам надо лишь задать начальное атмосферное давление и всё.  В зависимости от нагрузки в трубе будете получать точку расходно-напорной характеристики.

 

т.е. задавать ГУ только стен, пола и потолка зала как Вход/выход с атм давлением? а выход не указывать. Интересно попробовать, часов 20 наверное считать точку будет)

Share this post


Link to post
Share on other sites

нет, задать стенки и начальное давление в объеме. Никаких других ГУ. Никакого входа, никакого выхода.

 

чтобы считало быстрее - используйте адаптацию сетки. Очевидно, вне трубы можно делать ячейки 1*1*1 м.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сложно так :) Напорно-расходная кривая это по сути и есть набор бесконечных сетей в которых он работает. Если автор знает какой расход и какой перепад давления (гидравлическое сопротивление) у него в трубе (сети) то этот рабочий расход и задается в качестве ГУ на входе - снимается перепад давлений при этом, мощность, КПД итд на вентиляторе. P.S. Вентилятор какой ? осевой или центробежный ? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну не то, чтобы сложно. Это несколько увеличит время вычислений. Зато позволит получить точно тот режим, который есть в установке.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Зато позволит получить точно тот режим, который есть в установке.

 

Я думаю 2 задачи последовательно точнее можно разрешить. Посчитали сеть, посчитали вентилятор. Хотя если ресурсы позволяют то можно и все вместе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

тут есть нюанс: профиль скорости.

если бить задачу на две, то с одной в другую нужно точный профиль скорости переносить, а с этим есть проблемка.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Согласен, но можно посмотреть входной участок сети, если нету чего то экстраординарного то не должна крутка потока, неравномерность истечения итд много давления съесть. Все равно это расчет...... а при проектировке вертушек я +10-20% к полному давлению закладываю :D от номинальной точки ибо сетей у нас нормальных не бывает по определению.

Share this post


Link to post
Share on other sites

большое спасибо за ответы, приблизился к пониманию. Буду пытаться и так и так считать для проверки, да и интересно спмому...

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 16   Posted (edited)

Добрый день! Нужна ваш помощь. В результате расчетов столкнуся с неприятной проблемой аварийного завершения расчета.

Из-за чего вообще расчет может прерываться?

По предыдущим советам я не стал моделировать весь зал, а взял только одно колесо центробежного вентялтора. Задаю на входе разрежение 1000 Па и хочу узнать какая скорость будет на выходе. Пробовал менять давление на входе, адаптацию, параметры метода, но после 30-50 итераций расчет завершается аварийно. Пишет что-то вроде:

 

 

 *** Time = 0.0041, Iteration = 41 
Предупреждение    43: div > eps 
 ThisИндекс 67:90:92:1 
 div 13.4397 err 0.00968093 N 40 
 *** Time = 0.0041, Iteration = 41 
Ошибка    56: Плохая правая часть: 7.44779e+050 
 PCell: 54 32 70 *** Time = 0.0043, Iteration = 43 
 Аварийное прекращение вычисления в Tue Dec 10 11:39:47 2013
 
Версия программы 2.05.04
Модель выбираю несжимаемой жидкости.
 
Edited by FonAgrik

Share this post


Link to post
Share on other sites

То что вы делаете вообще никакого физического смвсла не имеет. В подобных методиках расчета нужно указывать расход.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 18   Posted (edited)

Почему не имеет смысла? Я хочу при заданном напоре получить расход. Или задача здесь может решаться только в обратном направлении. Может быть я просто не так граничные условия задаю? Как же тогда нужно задачу решать?

P.S. еще возник вопрос как определить кпд такого вентилятора?

Edited by FonAgrik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы ведь сами написали, что в хелпе написано  -  задается расход и обсчитывается перепад давления. КПД = N(полезная)/N(затраченная)

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 20   Posted (edited)

Вы ведь сами написали, что в хелпе написано  -  задается расход и обсчитывается перепад давления. КПД = N(полезная)/N(затраченная)

 

Я полагал там пример одной из многих похожих задач. И там вообще задается скорость на входе, а на выходе нулевое давление.

И получается во всех задачах нужно задавать расход? Тогда я не понимаю, что подразумевает программа, когда я задаю условия давления на входе?

Насчет кпд, формулу такую я знаю =) Мне нужно взять аэродинамическую мощность и поделить на механическую. Не пойму только как рассчитать обе составляющие в данной задаче?

Edited by FonAgrik

Share this post


Link to post
Share on other sites

А что вам даст давление на входе ? вентилятор это повышающая ступень и нет никакой разницы с какого давления на какое повышать, за исключением разве что физ. свойств газа при различных давлениях. с тем же успехом можно было ничего не задавать.  N полезная = dP (Па) * Q (м3/c). N затраченная = T (Н*м) *  W(рад/c)

Share this post


Link to post
Share on other sites

А что вам даст давление на входе ? вентилятор это повышающая ступень и нет никакой разницы с какого давления на какое повышать, за исключением разве что физ. свойств газа при различных давлениях. с тем же успехом можно было ничего не задавать.  N полезная = dP (Па) * Q (м3/c). N затраченная = T (Н*м) *  W(рад/c)

С кпд разобрался.

Видимо я не правильно этот параметр понимал. Таким образом мне нужно задавать расход на входе (скорость*площадь входного сечения) и получать напор на выходе. Но ведь я задаю ГУ выхода - Свободный Выход/Нулевое давление? Каким же здесь будет напор? Только динамическая составляющая (1/2*плотность*скорость^2)?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нет, там все несколько иначе получается. Уравнение Эйлера + коэф-ент сопротивления лопаток + коэф-ент сопротивления улитки, входные-выходные углы лопаток, профиль лопаток итд итп.(точнее все это описывается ячейками сетки.) Расход задается для стабильного решения 1 точки. В противном случае вы просто считаете сеть состоящую из 1 спирального кожуха, соответственно в этой зоне вентилятор никогда не работает. Методика то расчтеа в этой проги что говорит ? P.S. Выложите каринку того что вы пытаетесь посчитать, интересно :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Гм, я запутался. До самой методик расчета проги еще не добрался.

Смотрите, мне нужно построить расход-напорную характеристику вентилятора. Файлик с моделью выкладывал выше (пост #16). В обучающем примере задается расход на входе, а давление снимается опять же на входе. Получается мне делать все точно так же только для разных значений расходов? Но ведь меня интересует что на выходе получается...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я просто не считаю тут ) во флоусим, - задается расход и снимается перепад давления, полное на выхлопе минус статика на входе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вроде разобрался. Похоже, снимая разрежение на входе, получем перепад относительно нулевого давления на выходе.Спасибо вам, возможно еще вопросы появятся)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Похоже, снимая разрежение на входе, получем перепад относительно нулевого давления на выходе

 

Это в методике так написано ? а где полное давление на выхлопе ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 28   Posted (edited)

 

Похоже, снимая разрежение на входе, получем перепад относительно нулевого давления на выходе

 

Это в методике так написано ? а где полное давление на выхлопе ?

 

Честно говоря совсем потерял нить понимания. Хотел бы спросить, кто именно Flow Vision пользуется, где что есть что, какие параметры что обозначают и как их замерить:

1) Полное давление (статика + динамика) на входе

2) Статика на входе

3) Динамика на входе

4) Массовый расход на входе (должен быть равен на выходе)

5) п. 1 - 4 для выхода

 

Снять можно характеристики: Давление, Полное давление, Модуль скорости, Модуль относительной скорости, Модуль абсолютной скорости, Скорость, Относительная скорость, Абсолютная скорость.

 

Из документации удалось узнать только размерности этих параметров (давление - в Па, все скорости в м/с) и формулу Полного давления = Абсолютное давл. + Плотность*Абс. скорость^2 / 2 - Опорное давление

 

Не могли бы дать подробну инструкцию (как для блондинки) как мне построить расход-напорную характеристику для вентилятора? Можно ли получить крайние точки (напор при нулевом расходе и расход максимальный)?

Никак не могу подружиться с программой...

Edited by FonAgrik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Посмотрите статьи здесь , в разделе турбомашины.  

Share this post


Link to post
Share on other sites

Можно ли получить крайние точки (напор при нулевом расходе и расход максимальный)?

 

 

А зачем вам крайние точки это не рабочий режим машины, или помпаж или перегрузка двигателя. Вот промышленный высокотемпературный вентилятор ( 600С, атмосфера - продукты сгорания природного газа), недавно был спроектирован и изготовлен.

 

Можете посмотреть реальную аэродинамическую характеристику данного вентилятора.

 

post-25198-0-28128200-1386838399_thumb.jpg

 

post-25198-0-26506700-1386838025_thumb.jpg

 

Соответственно вам необходимо построить (рассчитать) данную кривую вентилятора, построить гидравлическую характеристику сети - место пересечение данных графиков будет являться рабочей точкой вентилятора в этой сети. Так же желательно подобрать ее таким образом что бы КПД в ней был максимальным, т.к. он тоже меняет свое значение в зависимости от dP и Q.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Анализ выложенного здесь проекта:

1. Если выбрана модель несжимаемой среды, то и задавайте плотность = const в свойствах вещества.

2. Границы входа и выхода заданы очень близко к лопаткам. Я бы на парочку калибров отодвинул. Результат однозначно в такой постановке нефизичен.

3. Шаг интегрирования крупноват. Я бы поставил Курант=100 и ограничение сверху 1e-3.

4. В параметрах метода включить везде BsSolver. Это прообраз текущей решалки из версии FV3.

5. При CFL=100 задачка разваливается.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Анализ выложенного здесь проекта:

1. Если выбрана модель несжимаемой среды, то и задавайте плотность = const в свойствах вещества.

2. Границы входа и выхода заданы очень близко к лопаткам. Я бы на парочку калибров отодвинул. Результат однозначно в такой постановке нефизичен.

3. Шаг интегрирования крупноват. Я бы поставил Курант=100 и ограничение сверху 1e-3.

4. В параметрах метода включить везде BsSolver. Это прообраз текущей решалки из версии FV3.

5. При CFL=100 задачка разваливается.

Внес все замечания в модель - считать стало раза в 3 - 3,5 быстрее! КФЛ поставил 100, а что вы имели в виду "при CFL=100 задачка разваливается"? И не могли бы еще подсказать, не совсем понятны характеристики давлений - как мне получить полный перепад давлений по вентилятору?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Задача с турбомашиной считается в двух вариантах:

1. Задаем на ГУ Q (он же G) и P (или P*) и определяем давление на ГУ с расходом.

2. Задаем перепад давления и определяем расход.

 

У вас второй вариант, поэтому будете определять расход.

Если нужно смотреть именно перепад, то нужно с расходом задачу задавать и смотреть давление.

Все просто.

 

Касаемо куранта = 100, то на моей версии 2.05.06 на Куранте 100 задача в итоге разваливается. Скорости выходят нефизичные. Я глубоко не копался.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Задача с турбомашиной считается в двух вариантах:

1. Задаем на ГУ Q (он же G) и P (или P*) и определяем давление на ГУ с расходом.

2. Задаем перепад давления и определяем расход.

 

У вас второй вариант, поэтому будете определять расход.

Если нужно смотреть именно перепад, то нужно с расходом задачу задавать и смотреть давление.

Все просто.

 

Касаемо куранта = 100, то на моей версии 2.05.06 на Куранте 100 задача в итоге разваливается. Скорости выходят нефизичные. Я глубоко не копался.

Могли бы чуть подробнее о первом варианте? Я задаю ГУ такие: 1) различные расходы (V, м/с) на входе; 2) Нулевое давление/выход на выходе. Напор снимаю как характеристика из Давления на входе.

Правильно? Что означает тогда характеристика Полное давление? 

Напор вентилятора насколько знаю это Полное давление на выходе минус Полное давление на входе. Как узнать оба давления?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вопрос отличия Давления от Полного давления (оно же торможения) лежит в плоскости базового образования.

Если что, то в списках переменных есть и Полное Давление и по нему тоже можно характеристику строить.

Также в перечне ГУ также было Полное давление.

 

Так что тут все в ваших руках!

;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

В теории есть общепринятые термины - статическое давление, динамическое и полное. 

Я переформулирую вопрос: в программе полный напор моего вентилятора равен разнице Полных давлений на входе и на выходе?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну яже ответил на этот вопрос. Для пущей уверенности почему бы вам не открыть документацию в разделе Теория?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну яже ответил на этот вопрос. Для пущей уверенности почему бы вам не открыть документацию в разделе Теория?

Теорию в справке я, конечно, предварительно посмотрел. Нашел там формулы и обозначения, но на свои вопросы ответа там не нашел. Признаюсь с подобной задачей столкнулся впервые, и опыта совсем нет, отсюда и столько вопросов.

Не знаю, возможно человек, всю жизнь расчитывающий вентиляторы сразу освоит программу, но мне без помощи форума и вашей в частности ни за что бы не справиться.

Сейчас более менее разобрался как построить характеристику. Теперь возник вопрос определения кпд. Как мне можно узнать момент для затраченной мощности здесь?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Причем тут вентиляторы? Вы не в силах распознать формулу Полного давления в документации, а потом из одного вычесть другое?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 40   Posted (edited)

Причем тут вентиляторы? Вы не в силах распознать формулу Полного давления в документации, а потом из одного вычесть другое?

Вы, как я понял один из разработчиков данного продукта? Полазив по форуму вижу, что не один я запутался в интерфейсе и откуда что берется. Много вопросов возникло когда я вывел все давления, предлагаемые в характеристиках на входе и выходе и пытался сопоставить их формулам. Это моя первая программа для подобных расчетов, в будущем попробую другие и тогда уже смогу сравнить функциональность/эргномичность. Первое впечатление о программе, как будто под себя писалась, не для широкой публики. Хотя функционал довольно внушительный.

Edited by FonAgrik

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • vasyam
      Чтобы было более предметно скиньте пример детали, которую вам нужно получить ИМХО Печь в вашем случае будет бесполезна, смотреть нужно в сторону инструмента и технологии. Листоправильный фиг знает, но хуже не будет. Вообще его в основном применяют, когда листы с рулона сами распускают, после рулона листы сами по себе сворачиваются, а после листоправильного станка плоские становятся. Если листы изначально листами покупаете, и замечаний нет то смысла особого тоже не вижу.
    • Anat2015
      В параметрах смотреть, укажите для начала тип УЧПУ.
    • LessNICKoff
      Здравствуйте. Пропал вывод в уп  шаг для включения компенсации перед контуром. В файле станка компенсация разрешена. Движение стоит 0.01мм. Шага нет, но при выходе из контура шаг есть. При выборе другого ПП шаг появляется.
    • Hitchok
      Тогда что получается? Стоит купить печь для отпуска деталей? А то просто уже целимся на листоправильный станок... Если компетентны в этом вопросе (отпуск). То вот вопрос: дайте параметры для отпуска детали, которую повело после пробивки, чтобы можно было поэксперементировать. Материал Ст3пс, толщина 1 мм. Или это уже будет бесполезно? Ведь после пробивки лист деформировался и снятие напряжений не вернет листу прямолинейность и плоскостность.
    • Bully
      Ясно. Ну тогда получается не "игровые не дают прироста", а "в данном случае не даст прирост". Если сравнивать с 1060, то ещё сколько памяти там, имеет значение. Одно дело 3 Гб, и другое 6.
    • Bot
      Компания ЛЕДАС ведет разработку ряда проектов в области автоматизированной подготовки производства (CAM), часть из которых связана с обработкой листовых материалов, включая листовой металл и композитные материалы. Оптимальное размещение деталей на листах очень важно для эффективного использования материала и снижения затрат, и некоторые наши CAM клиенты попросили нас разработать решение для оптимального раскроя. Раньше мы использовали для этого высокопроизводительные сторонние библиотеки, интегрируя их в код клиента и настраивая для достижения лучших результатов. Недавно мы значительно расширили наш опыт в этой области и разработали облегченный модуль Nesting, основанный на генетических алгоритмах и методах оптимизации. Этот инструментарий работает с прямоугольными листами, а также с круглыми листами и с листами произвольной формы, что расширяет сферу его применения и позволяет использовать, например, в 3D-печати. Этот код хорошо подойдет компаниям, желающим [...] View the full article
    • KorovnikovAV
      Речь про конкретные две карты. 1070 и 1080ti. У меня были обе. И 1060 еще. Разница есть, но не на те деньги, что стоят карточки. Смысл есть, если хочется игрушек и рендера, но не чисто под САПР
    • Bully
      В SW может быть, не могу спорить. Но я бы не был столь категоричен. Особенно по пункту "цена/производительность". Если сравнивать карты по одной цене, то частенько игровые дадут фору. А вот по одинаковым характеристикам уже другое дело. Но там в топовом сегменте разница в цене будет конская. тут не возражаю
    • Bully
      в какой-то мере да. И если перфорация ну очень частая, может и повлиять существенно. Но момент того, что вырубкой/пробивкой мы исключаем одни напряжения, и результат воздействия других сильно влияет на деформации, считаю основным всё-таки. И ещё... Чем острее кромка, тем меньше создается новых напряжений. Да и скорость вырубки имеет место быть. Есть даже теория сверхскоростной вырубки, когда заготовке не требуется никакой фиксации и деформация (соответственно создание новых напряжений) минимальна. Но не слышал, чтобы кто-то в мире довел это до практики, по крайней мере с гарантированным качеством.
    • NX_mill
      Что ж Вы так недооцениваете наше производство? Все-таки мозги у нас в стране были и есть, и конструктора и технологи еще не перевелись.   Тут, правда, задача скорее комплексная, на одном предприятии не сделаете.  Но сделать можно) Отправьте мне чертежи, пожалуйста. zarubinden@gmail.com   Мы из СПб, и располагаем необходимыми технологиями.