Оптимизация характеристик систем вентиляции ограниченных объемов

• Автор: Синьков, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 140 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. Система вентиляции как объект оптимизации.

1.1. Общие сведения о системах вентиляции с переменным расходом воздуха.

1.2. Исходные данные для создания системы

вентиляции.
1.3. Условия, определяющие процессы, происходящие в системе вентиляции ограниченных объемов

1.4. Система вентиляции ограниченных объемов как объект оптимизации

1.5. Система ограничений расхода воздуха в системе вентиляции ограниченных объемов.

1.6. Классификация показателей эффективности систем вентиляции ограниченных объемов.

1.7. Показатели техникофункционального совершенства

систем вентиляции ограниченных объемов.
1.8. Определение сравнительных экономических показателей систем вентиляции ограниченных объемов.
1.9. Общая оценка экономического эффекта систем вентиляции Выводы.
2. Исследование и улучшение характеристик
радиального вентилятора
2.1. Улучшение параметров вентилятора
2.2. Универсальная аэродинамическая характеристика.
2.3. Область работы вентиляторов.
2.4. Расчет аэродинамической характеристики радиального вентилятора
2.5. Условия работы, параметры радиальных вентиляторов системы вентиляции ограниченных объемов
2.6. Опытные характеристики, анализ полученных результатов
2.7. Планирование эксперимента.
2.8. Результаты анализа и задачи исследования
Выводы.
3. Объекты и методика экспериментального исследования
3.1. Объекты исследования
3.2. Экспериментальная установка для испытания радиальных вентиляторов
3.3. Измерительные приборы и устройства
3.4. Контрольные сечения и размещение пневмометрических приборов на установке.
3.5. Методика проведения экспериментальных исследований
3.5.1. Методика испытаний
3.5.2. Испытания макетного образца агрегата
3.6. Математическая обработка экспериментальных данных.
3.7. Статистическая обработка экспериментальных данных.
4. Результаты экспериментальных исследований.
4.1. Влияние различных мероприятий в проточной части
на характеристики вентилятора
4.2. Влияние густоты лопаток спрямляющего аппарата
на аэродинамические характеристики вентилятора.
4.3. Обобщение исследованных вентиляторов по коэффициенту быстроходности.
4.4. Сопоставление расчетной и опытной характеристики радиального вентилятора
Выводы.
Основные результаты и выводы.
Литература


На стадии проектирования новых малорасходных агрегатов высокого давления методика конструкторского и поверочного расчетов по критерию быстроходности и данные экспериментальных исследований позволяют определять величину расхода и полного напора на режиме максимального КПД. Методами теории планирования эксперимента получено уравнение регрессии для определения КПД вновь создаваемых агрегатов. Возможность получения аэродинамических характеристик в широком диапазоне расходов расчетным путем позволяет сформулировать рекомендации по эффективному использованию вновь проектируемых агрегатов в той или иной вентиляционной сети. Практическая ценность работы заключается также в том, что в результате выполненного исследования разработана усовершенствованная конструкция радиального вентилятора АВ-, реализация которой позволила в сравнении с вентилятором, находящемся в серийном производстве, увеличить максимальное разрежение на 7% (разрежение составило кПа); максимальный расход увеличен более чем на 4% и достигает 0, - 0, м3/с; КПД увеличен на 2 - 5% и составляет 0,5. Диссертация состоит из четырех глав, заключения, выводов и приложений. Данная диссертационная работа изложена на 5 страницах машинописного текста, содержит рисунков, 8 таблиц, библиографию из 8 наименований и 4 страниц приложений, где приведены акты внедрения результатов исследований в производстве и в учебном процессе. Работа выполнена в лаборатории кафедры “Механика” Волжского политехнического института филиала Волгоградского государственного технического университета (ВПИ (филиал) ВолгГТУ). Совершенствование систем вентиляции и кондиционирования воздуха ограниченных объемов с целью сокращения капитальных и эксплуатационных затрат имеет большое значение. Это объясняется тем, что системы вентиляции и кондиционирования воздуха занимают заметное место в системах энергопотребления []. Пути сокращения капитальных и эксплуатационных затрат систем вентиляции чрезвычайно разнообразны. Это объясняется многообразием исходных данных, скрытых и явных резервов, еще не используемых при проектировании. Вопросы совершенствования технических решений систем вентиляции нашли отражение во многих работах [2, 4, 5, , , , , , , , , и др. Не имея возможности хотя бы кратко остановиться и дать оценку этим многочисленным исследованиям, автор считает необходимым выделить работы российских ученых и ученых ближнего зарубежья A. A. Рымкевича [], Е. Е. Карписа [], наиболее полно и последовательно рассматривающих взаимосвязь исходных данных с принципиальными техническими решениями и экономическими показателями систем вентиляции. Следует заметить, что даже в хорошо запроектированной системе вентиляции возникают утечки и подсосы воздуха, завышается производительность и давление нагнетателей (вентиляторов), возрастает потребляемая мощность, что совместно с потерями энергии в вентиляторах и двигателях приводит к значительному увеличению потребляемой энергии. В силу потерь воздуха, помноженных на потери теплоты и холода, перерасходы последних только по официальным нормативам составляют - %, если даже не учитывать КПД источников теплоты и холода. Сер-р-{-? При переменной газовой нагрузке, а также с целью экономии теплоты и холода требуется управлять расходом наружного воздуха и одновременно для поддержания подпора (или разрежения) регулировать расход выбрасываемого в атмосферу воздуха. В то же время при переменных термодинамических параметрах состояния наружного воздуха в соответствии с теорией [] следует вводить минимально необходимое, переменное или максимально возможное количество наружного воздуха. Переменность расхода воздуха в системе вентиляции является наиболее важным и существенным признаком. Пожалуй, ни один другой параметр так не меняет систему, условия ее протекания и работы. Это связано с тем, что наряду с термодинамическими параметрами состояния, расход воздуха является исходной величиной для расчета процессов вентиляции и выбора оборудования. Работа системы вентиляции должна обладать большой гибкостью эксплуатационных режимов, допускающая увеличение или уменьшение расчетных расходов в отдельных зонах.