Что такое турбодефлектор. Принцип работы и где используется.
Вы раньше не слышали о таком современном изобретении, как турбодефлектор? Это по-настоящему удобный элемент вентиляции, с помощью которого вы сможете создать эффективную тягу в вентиляционных каналах. Он еще не получил широкого распространения в нашей стране. Но во многих европейских странах и даже США в вентиляционных каналах уже много лет используют турбодефлекторы. Станьте одним из первых хозяев, которые воспользуется современными разработками для улучшения тяги в своем доме без дополнительных денежных затрат.
Где используются
Используется турбодефлектор в частных домах, многоквартирных комплексах и даже промышленных объектах. Для его работы вам не потребуется подключение к электричеству. Турбодефлектор работает исключительно от силы ветра. С его помощью вы навсегда забудете о проблеме попадающего внутрь вентиляционного канала дождя и снега. А постоянно вращающаяся головка отпугнет с чердака дома гнездящихся там птиц.
Принцип работы
Активная головка турбодефлектора начинает вращаться от порывов ветра. Благодаря этому в вентиляционном канале усиливается тяга и происходит лучшая циркуляция воздуха. Доказано, что эффективность такой конструкции по сравнению с обычным деффлектором выше в 4 раза. С турбодефлектором в вашем доме никогда не появится застоявшийся воздух, и вы избавитесь от высокой влажности в помещении.
Как выбрать производителя
Ежедневно на рынке появляются новые производители, которые громко заявляют о своем уникальном методе изготовления турбодефлекторов. Стоит ли верить компаниям, которые не подтвердили свои слова делом? Или лучше доверить профессионалам с опытом работы и собственным налаженным производством? Компания СанБизнесГрупп уважает своих покупателей. Именно поэтому мы наладили поставку качественных турбодефлекторов напрямую с завода-изготовителя «СТэП». Завод расположен в России, город Чебоксары. Вся поставляемая продукция в обязательном порядке проходит многочисленные проверки. Гарантия на продукцию — 12 месяцев. Срок эксплуатации составляет не менее 15 лет. Если вам не понравится товар, не подойдет по цвету или размеру, вы всегда сможете его вернуть или поменять на другую модель.
Отличие от обычного дефлектора
Если вы уже сталкивались с дефлекторами, вы знаете, что они имеют неприятное свойство со временем наклоняться на бок и улетать на стоящие снизу машины от порыва сильного ветра. Турбодефлекторы изготовлены из высококачественного алюминия или нержавеющей стали, вращающаяся головка устанавливается на надежные подшипники. Поэтому они представляют собой устойчивую конструкцию, способную выдержать любые порывы ветра.
Что нужно для установки
После покупки вы сможете самостоятельно в течение 1-2 часов произвести установку турбодефлектора. Небольшой вес и надежность позволят установить конструкцию на вентиляцию без использования специальных инструментов, посторонней помощи и подъемной техники.
Варианты
Турбодефлекторы производства СТэП выпускаются в нескольких вариациях. Наиболее распространенный — из нержавеющей стали. Он подойдет как для установки на частном, так и многоэтажном доме. Хотите сделать турбодефлектор частью экстерьера? Выбирайте любой понравившийся цвет из палитры Ral. Окраска в необходимый цвет происходит прямо на заводе.
Наша компания дает вам возможность одним из первых оценить возможности турбодефлекторов. Мы поможем вам выбрать подходящую модель, расскажем о правильном монтаже и доставим товар в любую точку Беларуси. Звоните по телефонам и делайте заказ, пусть соседи завидуют тяге в вашей вентиляции.
принцип работы, как сделать своими руками, отзывы владельцев
Зная принцип работы турбодефлектора, вполне возможно сделать подобное устройство своими руками, потратив на сборку и установку один рабочий день. Простейшая схема и небольшой вес позволяют установить аппарат практически на любой дымовой трубе кольцевого сечения. Конструкция турбодефлектора выглядит довольно привлекательно, поэтому хозяева часто устанавливают его на дымоходе даже из эстетических соображений, вместо старого грибка-козырька.
Что такое турбодефлектор
Очень симпатичное устройство, напоминающее по форме и размерам средневековый восточный головной убор – тюрбан. По сути, это насадка на верхний срез вентиляционной трубы:
- Корпус вентиляционного турбодефлектора представляет набор спиральных полосок из металла, собранных и закрепленных на плоской стальной «макушке» — площадке;
- Конструкция позволяет тыквообразному корпусу вращаться с небольшой скоростью вокруг вертикальной оси.
Скорость вращения блестящего корпуса невелика, всего 3-5 об/с, поэтому правильно установленный турбодефлектор при небольшом ветерке не создает какого-либо дискомфорта, не издает шумов и скрипов.
К сведению! По отзывам владельцев, установка турбодефлектора на дымоход является лучшим способом отпугнуть назойливых птиц от теплой дымовой трубы.
В этом качестве ему нет равных. Движущаяся блестящая поверхность лопастей турбодефлектора оказывается намного эффективнее обычных флюгеров и стационарных грибков над вентиляционной трубой.
Для чего нужен турбодефлектор
Первое, что приходит на ум при поверхностном знакомстве с прибором, это вопрос, зачем потребовалось делать столь сложную конструкцию насадки на дымовую трубу. Ведь при правильном планировании дымохода или вентиляции ее производительности должно хватать с избытком.
Турбодефлектор – это устройство, способное увеличить тягу в трубе без использования любых дополнительных источников энергии. В необычной конструкции насадки нет электродвигателя, как в привычных приточно-вытяжных схемах вентиляции.
Понятно, что механический турбодефлектор уступает в производительности по воздуху системам на основе электровентиляторов, но чаще насадки на трубу и не рассчитаны на соперничество с мощными электродвигателями.
Насадка используется для вентиляционных каналов или дымоходов:
- В зданиях технического назначения с высоким уровнем загазованности или повышенной влажности. Можно установить вентиляционную трубу с турбодефлектором, и это поможет избавиться от подвальной сырости;
- В комнатах и жилых помещениях, простаивающих большую часть времени в закрытом виде, без постоянно действующего отопления. Обычно это снижает эффективность работы стационарной приточно-вытяжной вентиляции, поэтому для таких построек традиционно ставят невысокие вытяжные оцинкованные каналы с насадкой;
- Зданий иди частных домов, зажатых соседскими постройками, с высоким рельефом местности или насаждениями деревьев, меняющих профиль и направление ветровых потоков над крышей.
Насадка турбодефлектора для трубы оказалась очень кстати для дачи или загородного домика, в которых нет электроэнергии, помещение протапливается раз в неделю при очередном посещении на выходных.
К сведению! Характеристики турбодефлектора подобраны таким образом, чтобы создавать дополнительную тягу к имеющемуся разрежению в основной трубе дымохода, не более того. Заменить стандартный вентканал с трубой это устройство не сможет.
Стоит ли турбодефлектор потраченных средств
Зачастую, стремясь избежать необоснованных потерь тепла в отопительных сезон, хозяева строят вентиляцию в доме с минимальным запасом по производительности. Зимой пропускной способности еще хватает, но летом приток свежего воздуха жизненно необходим для комфортного пребывания. В этой ситуации установка турбодефлектора на трубе оказывается более дешевым и практичным решением, чем переделывать трубу дымохода или вентиляционный ствол в доме.
Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться большинству огородников и дачников, связана с хранением урожая в самодельных погребах. Регулировать влажность внутри земляного хранилища с помощью вентиляционной трубы непросто, поэтому ситуацию можно существенно улучшить установкой турбодефлектора на вытяжку.
Аналогичным способом можно избавиться от конденсата и избыточной влажности на чердаке, в помещении застекленного балкона или в гараже. Изначально идея использования вращающейся турбины была направлена на увеличение продуктивности удаления влаги и осушение подкровельного пространства. Годы спустя оказалось, что такое важное преимущество, как вентиляция турбодефлектором без электричества, позволяет решить массу проблем, в том числе в старых зданиях с забитыми и осыпавшимися воздушными шахтами.
Разумеется, размеры и вес турбодефлектора ограничены большой парусностью конструкции, поэтому, несмотря на привлекательную идею, полностью обеспечить вентиляцию помещения без использования труб, только используя лопастную систему, практически невозможно, да и эффективность такого решения была бы невелика и полностью зависела бы от силы ветра на улице.
Как работает турбодефлектор
Если требуется сделать устройство, предназначенное для работы на крыше, и одновременно полностью независимое от электроэнергии, то лучше всего попытаться использовать энергию ветра. Появившиеся на рынке китайские модели с солнечными панелями, фонарями освещения и дефлекторами тяги вентиляционной трубы оказались очень недешевыми и ненадежными. Да и сами разработчики признают, что небольшая лопастная ветроустановка более выгодна во всех отношениях.
Конструкция турбодефлектора
Поэтому в устройстве турбодефлектора используется энергия ветра, для усиления тяги в вентиляционной системе или в дымоходе достаточно ветра в 2 м/с. Максимальная скорость воздушного потока обычно ограничена 20 м/с.
Конструкция дефлекторной насадки для трубы состоит из трех частей:
- Корпус – турбина, изготовленный из двух десятков тонких металлических лопастей с криволинейной поверхностью;
- Монтажное кольцо, устанавливаемое на вентиляционную трубу. В центре кольца находится опорная втулка для удержания вала в вертикальном положении.
Ранее турбодефлектор продавался с расчетом на установку на круглых оцинкованных трубах, используемых в обустройстве современных вентканалов. Сегодня можно купить несколько вариантов переходников и монтажных колец, обеспечивающих надежное удержание устройства на асбестоцементной трубе или кирпичной кромке вентиляционной шахты.
Как работает насадка на трубу с воздушной турбиной
Принцип работы турбодефлектора основывается на эффекте несимметричного обтекания воздушным потоком куполообразного корпуса устройства. Независимо от направления и силы ветра, воздушный поток, двигаясь перпендикулярно оси вращения, обтекает левую половину с меньшей скоростью, чем правую. При взаимодействии с открытыми кромками лопастей поток воздуха затормаживается и одновременно придает вращение корпусу.
В правой половине колеса турбодефлектора лопасти обращены в противоположном направлении, поэтому набегающий воздушный поток обтекает поверхность без сопротивления и потерь скорости движения. В результате эффекта Бернулли и центробежной силы дымовые газы или загрязненный воздух выбрасывается за пределы корпуса со скоростью всего на 30% медленнее, чем у ветра. Правда, выброшенные из турбодефлектора газы рассеиваются в окружающем пространстве неравномерно.
Производительность турбодефлектора
Существует достаточно большое количество оценок эффективности и производительности турбированного дефлектора, от рекламных заявлений об увеличении тяги трубы в 4-6 раз, до минималистичных оценок в 20-30%.
В реальности увеличение тяги с помощью турбодефлектора в идеальных условиях и при среднем ветре составляет 150-250%.
Как видно из графика, теоретическая производительность устройства растет практически линейно с увеличением скорости ветра над трубой. На практике такой рост возможен только в случае, если удалось поставить турбодефлектор в наиболее удачное место на крыше.
Как рассчитать производительность турбодефлектора
Обычно турбодефлектор просто ставят на вывод вентиляционной или дымовой трубы безо всяких дополнительных анализов потока, а для расчета производительности турбодефлектора используют базовое значение. Эта величина указывается производителем в маркировке турбомашины, например, наиболее популярная модель ТД 400 по паспорту имеет производительность 400 м3/ч при базовой скорости ветра 2 м/с.
Для расчета требуемого количества штук турбодефлекторов достаточно взять требуемую кратность воздухообмена в помещении и умножить коэффициент на объем комнаты. Далее полученную величину в кубометрах воздуха делят на базовую производительность турбонасадки, получают число устройств.
Размеры турбодефлектора
Популярность турбированной насадки достаточно велика, ее широко используют для частных домовладений, многоквартирных домов и даже в конструкциях промышленных объектов. Наименьший диаметр вентиляционной трубы составляет 100 мм, наибольший размер вентшахты – 1000 мм.
Кроме моделей с классическим круглым посадочным кольцом, также выпускаются турбодефлекторы с переходными коробчатыми основаниями. Такие насадки можно устанавливать на вентиляционные короба на высотных домах, сложенные из кирпича и блоков.
К сведению! Считается, что турбодефлектор сохраняет рабочие характеристики, если площадь посадочного кольца отличается от квадратуры сечения трубы или шахты не более чем на 15%.
На практике, выбирая подходящий вариант турбонасадки, обычно отдают предпочтение моделям с большей производительностью, эффективность насадки получается выше, хотя увеличивает нагрузку на трубу.
Как сделать турбодефлектор своими руками
Существует два варианта самодельной турбированной насадки, которые можно построить своими руками, эффективность работы которых будет лишь немногим уступать изделиям промышленного изготовления.
В простейшем случае корпус турбонасадки для вентиляции можно изготовить из стальной емкости цилиндрической формы.
Чтобы изготовить лопасти, достаточно сделать вертикальные надрезы и отогнуть кромки наружу. Корпус устанавливается на оси вращения безо всяких подшипников, монтажное кольцо вырезают из куска металлического дымохода и крепят на вентиляции обычным хомутом. Внешний вид самодельного турбодефлектора уступает моделям, изготовленным промышленным образом, поэтому подобные изделия используют преимущественно для вентиляционных труб погребов и хозяйственных построек.
Для второго варианта потребуется сделать чертеж или воспользоваться размерами из фото, приведенного ниже.
В первую очередь необходимо сделать крепление, для этого лучше всего подойдет полоса толщиной не менее 3 мм.
Диаметр кольца можно взять со схемы, но лучше предварительно измерить трубу по кромке на срезе.
Вторым важным элементом является вал и втулка.
Марка стали и диаметр не имеет особого значения, главное, чтобы детали были из одного материала.
Чертежи лопастей турбодефлектора
Наиболее сложным элементом турбированной насадки является лопасть или рабочие лопатки.
Так как корпус турбодефлектора образован согнутыми профилированными элементами, то главным условием качественной насадки будет точность геометрии каждой лопатки.
В качестве примера можно использовать схему на фото.
Чтобы согнуть заготовку, необходимо отступить от края 20 и 60 мм и нанести линию изгиба. Далее от передней кромки отступаем 12 мм и отмечаем точки под сверловку трех отверстий.
Остается лишь согнуть и приклепать лопатки к верхней крышке турбонасадки.
Установка турбодефлектора
Крепление на трубе не отличается особой сложностью или трудоемкостью. Для монтажа дефлектора потребуется лишь выровнять корпус насадки относительно оси вентиляционной трубы.
Если диаметр монтажного кольца оказался чуть больше сечения трубы, то проблему решают подмоткой прокладочного материала, можно использовать жесть или тонкий оцинкованный металл. Резиновые прокладки ставить нельзя, в этом случае турбодефлектор и труба сгниют за несколько месяцев.
После выравнивания корпус фиксируют на срезе трубы четырьмя саморезами.
Эксплуатация турбодефлектора
Конструкция турбонасадки получается достаточно неприхотливой и надежной. Если вращающийся колпак установлен на трубе по всем правилам, то турбосистема может прослужить без обслуживания несколько лет кряду.
Специалисты рекомендуют после монтажа турбодефлектора и каждые два года снимать колпак, проверять и смазывать подшипник. Для быстроходных малоразмерных турбонасадок можно использовать моторное масло, остальные модели смазываются Литолом или любой другой качественной консистентной смазкой.
Наиболее неприятный казус, который случается с турбодефлектором, связан с обмерзанием конденсирующейся влаги по кромке трубы. Конструкция от этого не пострадает, но эффективность турбонасадки уменьшается до нуля.
Отзывы владельцев о турбодефлекторе для вентиляции
Сергей Александрович Заславский, 33 года, г. Новороссийск
Идею установить турбодефлектор на трубу вентиляции гаража и погреба подсказал сосед. Сам установил турбонасадку за полчаса, даже не проверил качество смазки подшипника. Как специально, через полчаса налетел шквал с дождем. Турбодефлектор ревел, как турбина, но в гараже ни капли воды. Работа насадки понравилась, обязательно сделаю для чердака и на трубу котельной.
Виктор Анатольевич Спесивцев, 68 лет, г. Омск
Поначалу даже не верил в возможности вращающейся насадки, выглядит красивой игрушкой, не более. Подарил сын, пришлось ставить. У меня к дому пристроен навес, так под ним в полдень адская духота. Поставил на крыше для испытания, результат понравился. Купил четыре штуки и поставил на крышу дома. Соседи посмеялись, но в этом году у двоих видел, тоже стоят, значит, оценили правильно. Единственный недостаток – высокая цена.
Владимир Барлевич, 45 лет, г. Москва
Не советую ставить, у меня на даче стоял турбодефлектор, никакого эффекта. Переставил на трубу в пристройке, поближе к дороге, через неделю украли. Сосед говорит, что неправильно поставил, безделушку бы не взяли, а раз украли, значит, вещь стоящая.
Заключение
Принцип работы турбодефлектора напоминает схему действия ветроколеса, поэтому, помимо усиления тяги и защиты среза трубы от влаги и птиц, насадка может издавать шум и вибрации, особенно при сильном ветре или в штормовую погоду с дождем. Кроме того, следует помнить, что нельзя ставить вентиляционные модели на дымоходы котлов и отопителей. Для этих целей используют насадки на трубу из коррозионностойкой стали.
Принцип работы турбодефлектора для вентиляции
Как работает турбодефлектор
Любой промышленный, общественный, жилищный объект должен быть снабжен вентиляционной системой. Это комплекс оборудования, представленный трубами, вентиляторами и другими механизмами, отвечающий за формирование оптимального микроклимата внутри путем подачи свежего потока воздуха и удалением отработанного.
Более того, вентиляционная система способствует снижению избыточной влажности, неприятных запахов. В противном случае может быть нанесен существенный вред как работникам предприятия, так и жителям дома. Поэтому требуется грамотно спроектировать вентиляционную систему и установить вспомогательное оборудование.
Одним из ведущих механизмов, отвечающих за воздухообмен, является турбодефлектор.
Особенности и принцип работы такого элемента системы вентиляции
Турбодефлектор состоит из турбинной головки, которая осуществляет вращение за счет силы ветра. Это необходимо для разряжения внутри шахты вентиляции. Нижняя часть прикрепляется к каналу. Для этого производители создают специальные отверстия для крепления при помощи саморезов или другими способами.
Устройство турбодефлектора
Принцип действия турбодефлектора простой: используя энергию ветра, технический агрегат разряжает воздух в вентиляционной шахте, что способствует повышению тяги и удалению загрязненной воздушной массы из общественного, коммерческого объекта в вентиляционном канале или под кровлей.
Одним из главных особенностей такого оборудования является стабильность работы в независимости от направления и силы ветра. Крыльчатка будет всегда вращаться в определенную сторону, что обеспечит более продуктивную работоспособность вентиляционной системы.
Их другое наименование – ротационные турбины. Их монтируют не только в зоне вентиляции, где наблюдается недостаточный «продув», но и в обычных местах для повышения эффективности работы системы вентиляции на 20%. Такое оборудование может комплектоваться основанием разной формы – в виде круга, квадрата. Выбор зависит от предпочтений.
Главные преимущества использования турбодефлектора
Если необходимо модернизировать систему вентиляции, лучше всего выбрать такое оборудование по следующим причинам:
- Отсутствие необходимости в подключении к электрической сети. В вентиляционной системе конкурентом турбодефлектора выступает электрический вентилятор. В отличие от него ротационной турбине для работы не нужна электрическая сеть, что способствует значительной экономии во время работы вентиляционной системы.
- Высокая эффективность и скоростной обмен воздуха. Головка турбины всегда вращается быстро, что обеспечивает циркуляцию свежей воздушной массы и удалению загрязненного воздуха из вентиляционной шахты. Принцип работы турбодефлектора простой, это способствует повышению защиты кровли от избытка конденсата, который может вызвать размножение опасных микроорганизмов.
- Продолжительная эксплуатация. Турбодефлектор способен прослужить не менее 10-15 лет в зависимости от вида, способа установки и производителя. Средний срок работы по часам – 100 часов. Если будут использованы технические устройства из нержавеющей стали, то турбодефлектор сможет прослужить больше 15 лет.
Помимо этого, к основным достоинствам такого оборудования вентиляционной системы относят высокую защиту от осадков и других факторов окружающей среды. Снег, дождь не проникнут внутрь вентиляционных каналов благодаря работе турбодефлектора.
Такое вентиляционное оборудование повсеместно используют не только для повышения продуктивности работы системы вентиляции в общественном здании, но и для промышленных, коммерческих объектов.
О турбодефлекторе | Турбодефлектор
Турбодефлектор — элемент системы естественной вентиляции, предназначенный для эффективного вытягивания отработанного воздуха из самых различных помещений.Конструктивно турбодефлектор представляет собой комбинацию многолопастного вертикально-осевого ветряка (вариация ротора Савониуса) и центробежного насоса.
Турбодефлектор работает без потребления электроэнергии, используя ветер как единственный источник энергии.
Принцип действия
Ветровые потоки попадают в лопасти активной головки устройства и обеспечивают ее непрерывное круговое движение. В результате возникает центробежная сила, создающая разрежение, которое, в свою очередь, образует эффективную тягу в вентиляционном канале. Вне зависимости от направления ветра, головка турбодефлектора всегда вращается в одном направлении, что исключает опрокидывание тяги.Какие проблемы решает?
Установка турбодефлектора дает существенное усиление тяги в вентиляционном канале, что может нормализовать циркуляцию воздуха в помещении и решить основные проблемы вентиляции. Признаки плохой вентиляции:- сырость в помещениях, конденсат на окнах;
- грибок и плесень на стенах;
- задувание газовых горелок и котлов, газогрейных колонок;
- неприятные запахи, духота в помещениях.
- отсутствие тяги;
- нестабильность тяги;
- обратная тяга или опрокидывание тяги;
- перетягивание тяги.
Многолетний опыт производства турбодефлекторов позволяет нам предлагать инженерные решения с доказанной эффективностью, а заводская сборка и контроль качества обеспечивают надежность наших устройств.
Специальные линейки ROTADO разработаны с учетом климатических условий эксплуатации устройств и особенностей вентилируемых помещений.
Специальные климатические линейки Rotado:
Rotado AirStream разработаны для регионов с редкими и слабыми ветрами. Облегченная активная головка, созданная по технологии fly fast, вращается при скорости ветра менее 1 м/с, а надежная защита узла вращения aqua lock обеспечивает функциональность устройства при климатических перепадах температур. Подходит для вентилирования помещений с повышенной влажностью.
Rotado NordStream созданы специально для северных регионов с обильными осадками в виде снега и низкими сезонными температурами. Усиленная конструкция активной головки турбодефлектора создана по технологии power fly. Это обеспечивает устойчивость турбодефлектора к естественным снежным нагрузкам и позволяет эффективно использовать устройство на объектах с повышенной влажностью. Узел вращения защищен от попадания влаги системой aqua lock.
Rotado Industry Plus это промышленные турбины большого диаметра (от 500 до 800 мм в основании), созданные специально для северных регионов с обильными осадками в виде снега и низкими сезонными температурами. Подходят для вентилирования помещений с повышенной влажностью.
Испытания
Турбодефлекторы ROTADO прошли испытания в Казанском НИТУ им. А. Н. Туполева — КАИ*
Как работают?
— ОСЬ ВРАЩЕНИЯ с заводской балансировкой обеспечивает равномерность и плавность вращения лопастей*.— АКТИВНАЯ ГОЛОВКА, адаптированная под различные климатические условия, при вращении обеспечивает усиление тяги в вентиляционном канале минимум на 25%*.
— УЗЕЛ ВРАЩЕНИЯ, защищенный от попадания влаги с помощью собственной технологии aqua lock, позволяет эксплуатировать устройство при температуре от -50 до +50°С**.
— ОСНОВАНИЕ ТУРБОДЕФЛЕКТОРА, выполненное из качественной стали, служит для надежной фиксации турбодефлектора на любом типе крыши***.
* НИР «Исследования характеристик ротационной вентиляционной турбины «Турбодефлектор Rotado», Казанский Национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева — КАИ, 2018 г.
** Результаты собственных испытаний ООО Турбодефлектор, 2018 г.
*** Крепление осуществляется через соответствующий конкретному типу крыши переход.
Турбодефлекторы Rotado – это:
- Увеличение тяги в вентканале минимум на 25%*
- Эффективная вентиляция без электричества
- Защита вентканала от осадков и попадания птиц
- Бесшумность при любой силе ветра
- Пассивная вентиляция при полном отсутствии ветра
- Простота монтажа при небольшом весе устройства
- Доступная цена
- Заводская гарантия 1 год
- Возможность сервисного обслуживания сертифицированными специалистами Rotado
* НИР «Исследования характеристик ротационной вентиляционной турбины «Турбодефлектор Rotado», Казанский Национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева — КАИ, 2018 г.
Историческая справка
Само по себе устройство крышного дефлектора с ротационными лопастями ведет свою историю с 1929 года, когда семья известных английских изобретателей Мидоу запатентовала «выводящее воздух устройство, функционирующее за счет силы ветра». И уже в 1931 году крупнейшая австралийская фирма Эдмондс начала массово использовать это вентиляционное инженерное решение на своих производственных объектах. С тех пор ветряные турбины начали свое победоносное шествие по миру, а инженеры принялись активно экспериментировать в поисках конструкции с большей эффективностью и надежностью. Отсюда и разнообразие всевозможных названий этих устройств: ротационная вентиляционная турбина, ротационный вентилятор, вопер, ветряной вентилятор — и это далеко не полный перечень известных на сегодня наименований.Например, Американское сообщество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию относит турбодефлектор к отдельному виду кровельного вентилятора и определяет как «устройство, выводящее тепло, расположенное на крыше здания, прикрепленное к крыше должным образом для выдерживания любых природных условий, для создания естественной тяги и индукции ветра».
Сегодня, приближаясь к столетнему юбилею создания устройства, ветряные вентиляционные турбины продолжают эволюционировать, трансформируясь в разные модели и конструкции.
Турбодефлектор для вентиляции своими руками + чертежи
Система вентиляции – важная часть любого помещения. Она необходима для отвода отработанного воздуха в помещении и насыщения его новым, свежим. Польза от такой системы понятна. Ведь находиться в комнате, где спертый воздух, разные запахи и тяжелый воздух не так приятно. Существует принудительная и естественная вентиляция. Принудительная функционирует за счет системы вентиляторов, а естественная – благодаря физическим законам. Для усиления такой системы вентиляции используются дефлекторы. Они фиксируются на выход трубы системы естественной вентиляции. Благодаря силе ветра, дефлектор усиливает тягу в системе. К тому же они защищают каналы от проникновения грызунов и мусора.
Это незаменимые устройства. Существует несколько разновидностей турбодефлекторов. Мы рассмотрим их особенности, преимущества, а также узнаем, как сделать турбодефлектор для вентиляции своими руками.
Как работает устройство
Безусловно, чтобы сделать что-то, нужно понять принцип его работы. С дефлектором то же самое. Можно сказать, что принцип работы изделия довольно прост: за счет энергии ветра, дефлектор начинает создавать разрежение воздуха в вентиляционной шахте. Это способствует увеличению тяги, отработанный воздух быстрее выходит, как с помещения, так и из подкровельного пространства. Ведь бывает так, что естественная вентиляция не справляется с данной задачей, поэтому дефлектор помогает усилить тягу в системе.
Важно! Такие турбодефлекторы используются не только для системы вентиляции, но для печей и каминов, усиливая тягу и выводя дым быстрее.
Примечательно, что каким бы ни было направление ветра и его сила, крыльчатка (так называется вращающаяся головка) всегда крутится в одну сторону, создавая в системе частичный вакуум. Благодаря ему увеличивается интенсивность движения воздуха. К тому же в таком случае исключается образование обратной тяги и улучшается обмен воздухом. Как уже упоминалось ранее, осадки и мусор не попадают в систему.
Получается, что для вентиляционной системы естественного типа турбодефлектор просто необходим. Он никогда не помещает, но в свою очередь сделает работу вентиляции более эффективной.
Конструкционные особенности
Конструкция дефлектора не очень сложная. Ее верхняя часть (головка), начинает вращаться под воздействием силы ветра, тем самым создает разряжение в трубе. Нижняя часть, корпус, фиксируется непосредственно к вентиляционному каналу. Чтобы успешно установить турбодефлектор на своем месте, в нижней части сделаны отверстия для саморезов.
Обратите внимание! Турбодефлектор профессионалы рекомендуют устанавливают не только в системах с проблемами. Их рекомендуют использовать даже для нормально работающих систем. Благодаря этому небольшому устройству, эффективность работы вентиляции улучшится на 20%.
Так как выход вентиляции может быть разным, то и конструкция турбодефлектора тоже разнится. Существуют такие виды турбодефлекторов:
- круглые;
- квадратные;
- прямоугольные.
Выбирается изделие в зависимости от параметров системы в помещении. Если покупателю нужно, то турбодефлектор продается в комплекте с кровельными проходами, которые используются при угле кровли от 15 до 35°.
Преимущества и недостатки турбодефлеторов
Что получит пользователь, который сделает турбодефлектор вентиляционный своими руками или купит его? Массу преимуществ и только положительные впечатления о его работе. Вот плюсы, которыми обладает изделие для вентиляции или дымохода:
- Головка турбодифлектора, которая вращается, усиливает воздухообмен в вентиляционной или дымоходной трубе. Обратная тяга не образуется, а подкровельное пространство не накапливает конденсат. К тому же ротационное устройство работает намного лучше, обычный дефлектор.
- Изделие работает исключительно на ветровой энергии, не потребляя электричество. Поэтому лишних расходов не будет, в отличие от использования электрических вентиляторов.
- Если должным образом ухаживать за оборудованием и выполнить правильный монтаж, то срок службы будет составлять 10 лет, или 100 тыс. часов работы. Если взять турбодефлекторы из нержавейки, то их срок службы составляет 15 лет. К сравнению, вентиляторы работают в 3 раза меньше.
- В вентиляционный канал не будут попадать снег, град, дождь, листва, грызуны. Турбодефлектор используется в местностях с сильными и частыми порывами ветра.
- Конструкция оборудования легкая, удобная и компактная. Турбодефлекторы, диаметром 20 см и больше имеют вес несколько меньше, чем у дефлектора ЦАГИ. Изделия большого размера, который составляет 680 мм, имеет вес примерно 9 кг. Чтобы понять разницу, скажем, что дефлектор ЦАГИ такого же диаметра имеет вес до 50 кг.
- Простота монтажа. Даже новичок справится с такой задачей. Нужна только инструкция и стандартный набор инструментов.
Вот почему турбодефлекторы так часто используются. Но наряду с плюсами, у изделий есть и некоторые минусы:
- если сравнивать с другими видами дефлекторов, то турбодефлектор несколько дороже. Правда, если сделать его своими руками, то это обойдется дешевле;
- при неблагоприятных атмосферных условиях, например, если нет ветра, низкая температура или повышенная влажность, то устройство может попросту не работать и остановиться. А ведь если дефлектор постоянно находится в движении, то он меньше подвержен обледенению;
- использование дефлектора для помещений с повышенным требованием к вентиляции, такими как медицинская лаборатория, производственные помещения, здания с химическими веществами, нельзя считать единственным средством. Все равно нужно устанавливать вентиляторы.
В зависимости от материала изготовления, цена на устройство может быть довольно высокой. Все же этих недостатков очень мало, поэтому многие предпочитают использование дефлектора для своей вентиляционной системы.
Разновидности дефлекторов
Чтобы улучшить действие вентиляционной системы, в продаже есть много разновидностей дефлекторов. Одни из них являются статичными, другие – ротационные. Именно к последним относятся турбины, у которых вращается головка-крыльчатка, функционирующая за счет силы ветра.
Обратите внимание! В независимости от того, статичный корпус у дефлектора или ротационный, все они сделаны, чтобы улучшить тягу в дымоходе или вентканале. Они защищают систему от осадков и мусора. Однако, самым эффективным устройством с уверенностью можно назвать турбодефлектор.
Ротационные турбины можно классифицировать по таким параметрам:
- Материал изготовления. Делаются дефлекторы из нержавеющей стали оцинкованного или окрашенного металла, алюминия.
- Диаметр насадки, или присоединительного кольца составляет минимум 110 мм, а максимум 680 мм. Понятно, что размеры идентичны диаметру труб для канализации.
Несмотря на то что производителями выпускаются модификации турбодефлекторов, что внешне практически не отличаются друг от друга, их характеристики разные. Ниже подана некоторая информация об этих изделиях:
- Турбовент. Одноименная компания занимается выпуском ротационных вентиляционных изделий, сделанных из алюминия. Изделия имеют толщину от 0,5 до 1 мм. Основание делается из гальванизированной стали, толщиной от 0,7 до 0,9 мм. Турбодефлектор может быть окрашен в любой из цветов, по стандартам RAL;
- Турбомакс. Производители занимаются продажей, назвав продукцию естественным нагнетателем тяги. Чтобы создать дефлектор требуется сталь, маркой AISI 321, толщина которой составляет 0,5 мм. Сфера использования: как для вентиляционной системы естественного типа, так для печных и каминных дымоходов. И это не зря, так как турбодефлектор способен выдержать температуру до +250 ℃. Изделия делаются из качественной нержавеющей стали.
Область использования
Где именно можно применять турбодефлекторы? Изделия прекрасно зарекомендовали себе в помещениях и объектах, где крайне нужен обмен воздуха. Сфера использования:
- Для частных и многоквартирных домов. К тому же следует отметить, что к работе вентиляционных каналов в многоэтажке предъявляются повышенные требования. Часто в таких домах качество вентиляции не самое лучшее, так как они делались еще в советском союзе. А вот благодаря использованию дефлектора такая проблема решается.
- Турбодефлекторы хороши для животноводческих ферм и для сельскохозяйственных построек, таких как конюшни, птичники зернохранилища и сеновалы. Они помогают вентиляции эффективней выводить запах, испарения и газы, образующиеся при содержании скота. К тому же в помещении контролируется влажность, она оптимальна.
- Для перерабатывающих предприятий. Так как для работы турбодефлектора не нужно электричества, то экономия на устройстве соответствующая. Исключением служат предприятия, которые производят или перерабатывают опасные для человека вещества.
- Здания общественного типа, такие как спортивные комплексы, бассейны, торговые центры и кинотеатры.
Важно! Турбодефлектор также используется для вентилирования подкровельного пространства.
Но, как же сделать турбодефлекторы вентиляционные своими руками? Давайте узнаем.
Инструменты и материалы
Скажем сразу, что такая работа не самая легкая, так как турбодефлектор имеет сложную конструкцию. Чтобы воплотить все в жизнь, нужны такие инструменты и материалы:
- лист оцинкованной или нержавеющей стали;
- болты, заклепки, хомуты и гайки;
- электрическая дрель;
- ножницы для работы по металлу;
- линейка, карандаш и циркуль;
- чертило;
- сварочный аппарат;
- несколько листков картона;
- обычные ножницы.
На фото ниже можно увидеть чертеж турбодефлектора.
Как именно изготовить его своими руками, вы увидите из данного видео:
Основная задача – сделать посадочную часть нужного диаметра. После чего к ней привариваются пластины с трубкой посередине, куда и будет установлена вращающаяся часть. Из листков стали по шаблону формируются лопасти, которые присоединяются к конструкции, формируя турбодефлектор. Весь процесс и детали наглядно изображены на видео.
Когда турбодефлектор сделан, можно приступать к его установке. Он монтируется на дымоходную трубу. Нижняя часть надевается на трубу и фиксируется болтами. Это надежное крепление, которое будет удерживать конструкцию на месте.
Заключение
Турбодефлектор – это эффективное и недорогостоящее средство, которое позволяет улучшить качество вентиляции в любом помещении. Нужно либо купить его, либо сделать своими руками и установить на дымоходную или вентиляционную трубу. После чего он сразу же будет выполнять свои основные функции.
Что еще почитать по теме?
Автор статьи:Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:Вконтакте
Одноклассники
Google+
Турбодефлектор для дымохода
Здесь все 3 товара
Турбодефлектор из оцинкованной стали
Турбодефлектор крашенный
Турбодефлектор нержавеющий
Вентиляция без электричества
Турбодефлектор для дымохода — это металлическая головка с лопастями, которые захватывают малейшее дуновение ветра и вытягивают воздух из трубы. Таким образом создается идеальный микроклимат в помещении, препятствующий образованию избыточной влажности, плесени и грибка, застоя запахов.
Турбодефлектор подходит для вентиляции складских помещений, офисов, торгово-развлекательных центров, животноводческих ферм, частных и многоквартирных домов. Он работает от энергии ветра — для вращения турбодефлектору достаточно движения потока воздуха в 0,5 м/c. Такой легкий ветер присутствует в атмосфере постоянно — чем выше от земли, тем больше его скорость. Направление ветра для работы турбодефлектора на трубу вентиляции не имеет значения.
Вентиляция без электричества эффективна, долговечна и экономична. С ней скорость потоков воздуха, проходящих по вентканалу, увеличивается в 5 раз, а монтаж устройства на трубу можно легко выполнить самостоятельно. Качественная оцинковка и нержавейка, к которым прибегают при производстве турбо дефлекторов, устойчивы к любым погодным условиям, а полимерный краситель дает возможность подобрать цвет, который будет гармонировать с оформлением вашей кровли.
Купить турбодефлектор на вентиляцию
Купить турбодефлектор вентиляционный от производителя можно в ООО «Дефлектор 21». Мы выпускаем установки различного диаметра: ТД 100, 110, 200, 500, 630, 800. Отсутствие посредников помогает нашим клиентам покупать товары без наценок.
Наши сотрудники помогут вам подобрать подходящую модель для любого помещения, в соответствии с диаметром трубы дымохода или вентиляционной шахты, а также подробно ответят на любой интересующий вас вопрос. Добавляйте товар в корзину или звоните по телефонам +7 (987) 667-94-44 и +7 (800) 770-00-94.
Турбодефлектор для вентиляции: принцип работы и сравнение видов ротационных дефлекторов
Избыточная влажность и запахи создают нездоровую атмосферу и даже становятся причинами заболеваний. Качество вентиляции в доме, офисе или на производстве напрямую влияет на уровень комфорта, вы с этим согласны?
Именно поэтому грамотно устроенная вентиляция является важнейшим условием при запуске в эксплуатацию строительных объектов. Наладить качественный воздухообмен помогает турбодефлектор для вентиляции. Но какой выбрать и правильно установить, чтобы не вызывать специалистов?
Постараемся обстоятельно ответить на все вопросы – в этом материале рассмотрен принцип работы, существующие разновидности турбодефлекторов, особенности монтажа. А также уделено внимание вопросам обслуживания и ремонта.
Принцип работы и конструкция
Работа турбодефлектора основывается на следующих принципах: используя энергию ветра, устройство создает разрежение воздуха в шахте вентиляции, увеличивает тягу и вытягивает загрязненный воздух из помещения, вентиляционного канала, подкровельного пространства.
Как бы ни менялись направление и сила ветра, вращающаяся головка (крыльчатка) всегда вертится в одну сторону и создает в шахте вентиляции частичный вакуум.
Который увеличивает интенсивность движения воздуха в трубе, исключает появление обратной тяги и улучшает общий воздухообмен.
Кроме того, устройство предотвращает попадание в канал вентиляции осадков.
Верхняя часть, турбинная головка, вращается за счет силы ветра, создавая разряжение внутри вентиляционной шахты.
Нижняя часть крепится к самому каналу. Для этого в ее основании предусмотрены отверстия под саморезы.
Ротационный дефлектор может иметь основания круглой, квадратной или плоской квадратной формы.
По запросу покупателя он комплектуется кровельными проходами, рассчитанными на угол ската от 15 до 35°.
Достоинства и недостатки турбодефлектора
В пользу использования турбины можно привести следующие аргументы:
- Быстрый обмен воздуха. Вращающаяся голова турбины способствует быстрому воздухообмену в вентиляционной шахте, препятствует образованию обратной тяги, защищает пространство кровли от скопления конденсата. Эффективность работы ротационного устройства гораздо выше, чем обычного дефлектора.
- Не потребляет электрическую энергию, в отличие от электровентиляторов, а работает благодаря силе ветра. Это ставит турбодефлектор в ряд экономически выгодных устройств.
- Средний срок службы при регулярном обслуживании и правильном монтаже — около 100 тыс. часов или 10 лет, модели из нержавеющей стали могут служить до 15 лет. Это в три раза дольше, чем время работы вентиляторов.
- Защита от осадков. Препятствует попаданию в вентиляционные каналы снега, града, дождя. Может использоваться в регионах с сильными и частыми ветрами.
- Компактная и легкая конструкция. Устройства с диаметром основания больше 200 мм весят значительно меньше, чем дефлектор ЦАГИ. Модель самого большого размера (680 мм) весит всего лишь около 9 кг, в противовес ему дефлектор ЦАГИ с тем же диаметром основания может весить около 50 кг.
- Легкий монтаж не требует специальных знаний и навыков.
Достоинств у турбодефлектора для вентиляции, несомненно, много, но существуют и недостатки.
Против его применения говорят такие факты:
- Устройство достаточно дорогое по сравнению с обычными дефлекторами.
- Неблагоприятные атмосферные условия, такие как отсутствие ветра, повышенная влажность и отрицательные температуры могут привести к полной остановке. При этом нужно отметить, что обледенению подвижные турбины подвергаются все же в значительно меньшей степени.
- Дефлектор нельзя использовать как основное средство для удаления загрязненного воздуха в помещениях с повышенными требованиями к вентиляции: в медицинских лабораториях и на производствах, работа которых связана с химическими и взрывоопасными веществами.
Цена ротационного дефлектора довольно высока по сравнению со статичными устройствами, зависит от используемого материала для изготовления — нержавейки, стали с полимерным покрытием, оцинкованной стали.
Но эффективность работы окупает все затраты.
Турбодефлекторы
Турбодефлектор – это механизм вентиляционной системы, обеспечивающий принудительную вытяжку в помещении. Его особенность в том, что работает он за счет силы ветра и не требуют других источников энергии. Благодаря этому его используют в частных домах, на предприятиях и в сельскохозяйственных постройках.
Конструкция турбодефлектора
Турбодефлектор состоит из двух частей:
- Активной подвижной верхней части и основы, включающей подшипники с нулевым сопротивлением, которая крепится к вентиляционному каналу.
- Верхняя часть состоит из набранных пластин, которые под действием ветра постоянно вращаются. При этом воздух в трубе разряжается, и удаляемый воздух вытягивается наружу.
Установка турбодефлектора
Если вы решили купить турбодефлектор, необходимо определиться с геометрической формой его основания. Он может быть с круглым сечением, квадратным или прямоугольным.
Если турбины нужны, чтобы обеспечивать вентиляцию чердака, то устанавливают их вдоль конька, и их количество будет зависеть от того, насколько пологая крыша. Турбодефлекторы также могут быть установлены на выходе вентиляционных шахт или дымоходов.
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТУРБОДЕФЛЕКТОРОВ ПО ФОРМУЛЕ:
ВЕНТИЛИРУЕМЫЙ ОБЪЕМ = КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА В ЧАС Х ОБЪЕМ ПОМЕЩЕНИЯ
КОЛИЧЕСТВО ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ДЕФЛЕКТОРОВ = ВЕНТИЛИРУЕМЫЙ ОБЪЕМ / ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДЕФЛЕКТОРА
Показатель воздухообмена в час различен для разных помещений. Таблица для удобства разделена на показатели для бытовых и промышленных помещений. Для примера: Помещение имеет 12 м в ширину, 20 м в длину и 3,5 м в высоту. Сила ветра в среднем равна 3,5 м/с. Воздухообмен помещения должен пройти в 3 цикла за час. Вычисления проводятся следующим образом: Вентилируемый объем = (20х15х4,4) х 3 (количество циклов воздухообмена) =3168 м3/час 3168/800 (производительность дефлектора)=3,96 шт. Исходя из вычислений, для вентиляции помещения необходимо установить 4 дефлектора соответствующей модели.
Турбодефлектор для вентиляции: принцип работы и сравнение видов ротационных дефлекторов
Избыточная влажность и запахи создают нездоровую атмосферу и даже становятся причинами заболеваний. Качество вентиляции в доме, офисе или на производстве напрямую влияет на уровень комфорта, вы с этим согласны?
Именно поэтому грамотно устроенная вентиляция является важнейшим условием при запуске в эксплуатацию строительных объектов. Наладить качественный воздухообмен помогает турбодефлектор для вентиляции. Но какой выбрать и правильно установить, чтобы не вызывать специалистов?
Постараемся обстоятельно ответить на все вопросы – в этом материале рассмотрен принцип работы, существующие разновидности турбодефлекторов, особенности монтажа. А также уделено внимание вопросам обслуживания и ремонта.
Принцип работы и конструкция
Работа турбодефлектора основывается на следующих принципах: используя энергию ветра, устройство создает разрежение воздуха в шахте вентиляции, увеличивает тягу и вытягивает загрязненный воздух из помещения, вентиляционного канала, подкровельного пространства.
Как бы ни менялись направление и сила ветра, вращающаяся головка (крыльчатка) всегда вертится в одну сторону и создает в шахте вентиляции частичный вакуум.
Который увеличивает интенсивность движения воздуха в трубе, исключает появление обратной тяги и улучшает общий воздухообмен.
Кроме того, устройство предотвращает попадание в канал вентиляции осадков.
Верхняя часть, турбинная головка, вращается за счет силы ветра, создавая разряжение внутри вентиляционной шахты.
Нижняя часть крепится к самому каналу. Для этого в ее основании предусмотрены отверстия под саморезы.
Ротационный дефлектор может иметь основания круглой, квадратной или плоской квадратной формы.
По запросу покупателя он комплектуется кровельными проходами, рассчитанными на угол ската от 15 до 35°.
Достоинства и недостатки турбодефлектора
В пользу использования турбины можно привести следующие аргументы:
- Быстрый обмен воздуха. Вращающаяся голова турбины способствует быстрому воздухообмену в вентиляционной шахте, препятствует образованию обратной тяги, защищает пространство кровли от скопления конденсата. Эффективность работы ротационного устройства гораздо выше, чем обычного дефлектора.
- Не потребляет электрическую энергию, в отличие от электровентиляторов, а работает благодаря силе ветра. Это ставит турбодефлектор в ряд экономически выгодных устройств.
- Средний срок службы при регулярном обслуживании и правильном монтаже — около 100 тыс. часов или 10 лет, модели из нержавеющей стали могут служить до 15 лет. Это в три раза дольше, чем время работы вентиляторов.
- Защита от осадков. Препятствует попаданию в вентиляционные каналы снега, града, дождя. Может использоваться в регионах с сильными и частыми ветрами.
- Компактная и легкая конструкция. Устройства с диаметром основания больше 200 мм весят значительно меньше, чем дефлектор ЦАГИ. Модель самого большого размера (680 мм) весит всего лишь около 9 кг, в противовес ему дефлектор ЦАГИ с тем же диаметром основания может весить около 50 кг.
- Легкий монтаж не требует специальных знаний и навыков.
Достоинств у турбодефлектора для вентиляции, несомненно, много, но существуют и недостатки.
Против его применения говорят такие факты:
- Устройство достаточно дорогое по сравнению с обычными дефлекторами.
- Неблагоприятные атмосферные условия, такие как отсутствие ветра, повышенная влажность и отрицательные температуры могут привести к полной остановке. При этом нужно отметить, что обледенению подвижные турбины подвергаются все же в значительно меньшей степени.
- Дефлектор нельзя использовать как основное средство для удаления загрязненного воздуха в помещениях с повышенными требованиями к вентиляции: в медицинских лабораториях и на производствах, работа которых связана с химическими и взрывоопасными веществами.
Цена ротационного дефлектора довольно высока по сравнению со статичными устройствами, зависит от используемого материала для изготовления — нержавейки, стали с полимерным покрытием, оцинкованной стали.
Но эффективность работы окупает все затраты.
Турбодефлектор для вентиляции: принцип работы и сравнение видов ротационных дефлекторов
Избыточная влажность и запахи создают нездоровую атмосферу и даже становятся причинами заболеваний. Качество вентиляции в доме, офисе или на производстве напрямую влияет на уровень комфорта, вы с этим согласны?
Именно поэтому грамотно устроенная вентиляция является важнейшим условием при запуске в эксплуатацию строительных объектов. Наладить качественный воздухообмен помогает турбодефлектор для вентиляции. Но какой выбрать и правильно установить, чтобы не вызывать специалистов?
Постараемся обстоятельно ответить на все вопросы – в этом материале рассмотрен принцип работы, существующие разновидности турбодефлекторов, особенности монтажа. А также уделено внимание вопросам обслуживания и ремонта.
Принцип работы и конструкция
Работа турбодефлектора основывается на следующих принципах: используя энергию ветра, устройство создает разрежение воздуха в шахте вентиляции, увеличивает тягу и вытягивает загрязненный воздух из помещения, вентиляционного канала, подкровельного пространства.
Как бы ни менялись направление и сила ветра, вращающаяся головка (крыльчатка) всегда вертится в одну сторону и создает в шахте вентиляции частичный вакуум.
Который увеличивает интенсивность движения воздуха в трубе, исключает появление обратной тяги и улучшает общий воздухообмен.
Кроме того, устройство предотвращает попадание в канал вентиляции осадков.
Верхняя часть, турбинная головка, вращается за счет силы ветра, создавая разряжение внутри вентиляционной шахты.
Нижняя часть крепится к самому каналу. Для этого в ее основании предусмотрены отверстия под саморезы.
Ротационный дефлектор может иметь основания круглой, квадратной или плоской квадратной формы.
По запросу покупателя он комплектуется кровельными проходами, рассчитанными на угол ската от 15 до 35°.
Достоинства и недостатки турбодефлектора
В пользу использования турбины можно привести следующие аргументы:
- Быстрый обмен воздуха. Вращающаяся голова турбины способствует быстрому воздухообмену в вентиляционной шахте, препятствует образованию обратной тяги, защищает пространство кровли от скопления конденсата. Эффективность работы ротационного устройства гораздо выше, чем обычного дефлектора.
- Не потребляет электрическую энергию, в отличие от электровентиляторов, а работает благодаря силе ветра. Это ставит турбодефлектор в ряд экономически выгодных устройств.
- Средний срок службы при регулярном обслуживании и правильном монтаже — около 100 тыс. часов или 10 лет, модели из нержавеющей стали могут служить до 15 лет. Это в три раза дольше, чем время работы вентиляторов.
- Защита от осадков. Препятствует попаданию в вентиляционные каналы снега, града, дождя. Может использоваться в регионах с сильными и частыми ветрами.
- Компактная и легкая конструкция. Устройства с диаметром основания больше 200 мм весят значительно меньше, чем дефлектор ЦАГИ. Модель самого большого размера (680 мм) весит всего лишь около 9 кг, в противовес ему дефлектор ЦАГИ с тем же диаметром основания может весить около 50 кг.
- Легкий монтаж не требует специальных знаний и навыков.
Достоинств у турбодефлектора для вентиляции, несомненно, много, но существуют и недостатки.
Против его применения говорят такие факты:
- Устройство достаточно дорогое по сравнению с обычными дефлекторами.
- Неблагоприятные атмосферные условия, такие как отсутствие ветра, повышенная влажность и отрицательные температуры могут привести к полной остановке. При этом нужно отметить, что обледенению подвижные турбины подвергаются все же в значительно меньшей степени.
- Дефлектор нельзя использовать как основное средство для удаления загрязненного воздуха в помещениях с повышенными требованиями к вентиляции: в медицинских лабораториях и на производствах, работа которых связана с химическими и взрывоопасными веществами.
Цена ротационного дефлектора довольно высока по сравнению со статичными устройствами, зависит от используемого материала для изготовления — нержавейки, стали с полимерным покрытием, оцинкованной стали.
Но эффективность работы окупает все затраты.
Теги: #Турбодефлектор для дымохода
сборка и монтаж на крышу
Если вы отличаетесь внимательностью, тогда наверняка замечали на некоторых крышах специальные шарообразные устройства, которые ко всему еще и крутятся. Это – специальные вентиляционные дефлекторы, без которых сегодня не обходятся в системах вентиляции многоквартирных домов и в загородной недвижимости. Они работают без электричества, но при этом отлично справляются со своей задачей. А еще по-своему украшают крышу дома, привнося своеобразный динамический элемент в общий дизайн.
Причем изготовить такой турбодефлектор своими руками совсем не сложно – главное тщательно изучить принцип его работы и подобрать атмосфероустойчивые материалы. А какие именно, что с ними делать и как избежать ошибок мы сейчас расскажем.
Немного теории. Как вы уже догадались из самого понятия, принудительная вентиляция предполагает, что воздух из помещения будет силой выкачиваться каким-то устройством. В этом плане замечательно себя показали так называемые дефлекторы – специальные аэродинамические приборы. Их главная задача – нагнетать тягу, усиливать ее механическим способом, одновременно противостоя сильному ветру.
Классические дефлекторы работают обычно только над тягой, а если необходима еще и ветровая защита, используется турбовентилятор или флюгарка. А вот к электричеству уже подключают дымососы – так называемые дымовые вентиляторы.
Все эти устройства объединяет то, что их устанавливают на оголовок дымовой трубы. И без них не обойтись, если ветра в вашей местности довольно сильные, либо дымоход расположен недалеко от высоких строений. А одним из самых производительных по праву считается турбодефлектор, в основе работы которого лежит принцип отражения воздушного потока от диффузора.
Если говорить проще, здесь действуют простые законы физики. Благодаря вращению из-за ветра дефлектор разрежает и вытягивает воздух из помещения или подкровельного пространства. Турбинная головка у него всегда вращается только в одном направлении, независимо от направления или силой ветра. Так в трубе создается частичной вакуум, и воздух немного подсасывается изнутри дома. Вот почему в этом случае никогда не бывает обратной тяги, и внутрь трубы не попадают дождевые капли. Вот так совсем небольшое устройство решает сразу несколько жизненно важных проблем:
Согласно официальным исследованиям, наличие турбодефлектора на вентиляционной трубе повышает ее производительность минимум на 20%. Что интересно, такие приспособления существовали еще в XIX веке, причем не только на зданиях, но даже на трубах пароходов!
Сегодня же турбодефлектор устанавливают там, где нужен повышенный воздухообмен – жилые дома и помещения, у которых нет, но необходима механическая вентиляция, как погреб или гараж. Особенно ценны такие элементы при устройстве жилой мансарды. Также турбодефлектор станет выходом из ситуации, когда сложно обеспечить нормальную тягу при помощи обычного дефлектора (например, ввиду капризных погодных условий).
Вот интересное сравнение этого вида вентилятора с другими:
Единственная энергия, которая питает турбодефлектор – это энергия ветра. В жаркое время его работа хорошо разряжает воздух в доме, и при этом не перегревает его. На кондиционерах получается неплохо сэкономить!
Название «турбодефлектор» состоит из двух латинских слов – Turbo, что означает «вихрь», и «deflector», что значит «отклонять». На самом деле принцип устройства турбодефлектора недалек от того, как работают турбины самолета.
Турбина всегда вращается вокруг своей оси независимо от направления потока благодаря тому, что лопасти имеют разное динамическое сопротивление ветра на своих противоположных сторонах.
Т.е. если в вашей местности направление ветра постоянно меняется, это никак не скажется на работе прибора. На это даже не влияет такое проблемное явление, как завихрение, когда рядом находятся стены или крыша другого строения.
Весь секрет турбодефлектора – в «разбивании» воздуха на мелкие вихри. Но только на первый взгляд кажется, что здесь все просто. На самом деле это – тщательно продуманная конструкция, у которой нет лишних деталей:
Вращающаяся головка турбодефлектора – это его активная часть, которая создает разрежение воздуха в корпусе. Среднее количество лопастей –20, их крепят неподвижному корпусу при помощи подшипника с нулевым сопротивлением.
Именно такой подшипник позволит вращаться всей конструкции с одинаковой скоростью не зависимо от порывов ветра:
Вот достаточно интересные вопросы по работе этого уникального устройства:
Среди самых известных преимуществ турбодефлектора назовем такие:
- Быстрый обмен воздуха. Вращающаяся голова турбины обеспечивает довольно сильный приток свежего воздуха. Под кровлей вообще не скапливается конденсат! Все благодаря тому, что ротационное устройство всегда это делает быстрее, чем обычный дефлектор.
- Энергонезависимость. В отличие от электровентиляторов, турбодефлектор не потребляет электроэнергию, а потому экономически более выгоден.
- Полная защита. Особая конструкция турбодефлектора не позволяет попадать в вентиляционные каналы ни снег, ни дождь. Поэтому он идеально подходит для регионов с частыми сильными ветрами.
- Долговечность. В среднем стандартные турбодефлекторы призваны служить около 100000 часов или 10 лет, хотя модели из нержавейки «живут» и до 15 лет. В среднем это в три раза дольше, чем у других моделей.
- Легкость. Также турбодефлектор на практике весит намного меньше, чем другие элементы. Даже внушительных размеров такой прибор будет весить не более 9 кг, в тоже время как тот же ЦАГИ при том же диаметре основания имеет все 50 кг.
Сама продуктивность турбодефлектора в основном зависит от его величины, угла наклона крыши, места расположения и ветровой нагрузки в данной области:
А вот количество турбодефлекторов рассчитывается в зависимости от угла наклона кровли. Чем более кровля пологая, тем больше таких конструкций на нее нужно установить. Если же речь идет о скатной крыше, такой дефлектор ставят на наивысшую точку, обычно на выход вентшахты.
Единственная сложность, которая возникает в эксплуатации турбодефлектора – это его заклинивание. Случается это нечасто, и причинами такого обычно служит заклинивание подшипников и случайные механические повреждения.
Да, иногда также внутрь все-таки попадает какой-то посторонний предмет, но его достаточно будет просто вытащить. Если заели подшипники – тогда смазать. А в основном качественный турбодефлектор не требует частого обслуживания, достаточно раз в год смазывать подшипники (по окончании зимы). Для этого используются специальные масла на основе нефтяных продуктов, которые не густеют в жаркие дни и не застывают в мороз.
И, наконец, еще одно ценное преимущество этого дефлектора заключается в том, что для его установки не нужны какие-то специальные знания или навыки: все предельно просто.
Производимые сегодня турбодефлекторы от разных производителей внешне очень похожи друг на друга, но на самом деле имеют существенное отличие. А производят их сегодня такие марки, как Turbomax, Турбовент и Ротавент.
Ротавент отличается от других конструкций встроенным козырьком, который дополнительно защищает дымоход от проникновения воды. Также здесь используется двухблочный подшипник, который смазан специальным составом и хорошо переносит высокие температуры дымовых газов.
Благодаря этому мощность такой конструкции сохраняется долгие годы. Внизу Ротавент оборудован размыкающимся фланцем, закрепленным к основанию, который позволяет его без проблем отсоединять от трубы.
А вот Турбовент не устанавливают на дымоход для печей на угли и дровяных каминов. Все дело в том, что здесь максимальная температура дымовых газов – 250°С.
Поэтому эту продукцию сегодня активно используется для системы естественной вентиляции, а также для котлов на газовом топливе. А изготавливают Турбовент из алюминия толщиной от 0,5 до 1 мм, а его основание делают из гальванизированный стали 0,7-0,9 мм и окрашивают по каталогу RAL.
Далее, Турбомакс называют естественным нагнетателем тяги. В его основе – стали марки AISI 321 толщиной 0,5 мм. Этот турбодефлектор подходит и для вентиляционных труб, и дымовых каналов, так как рассчитаны на температуру выходящих газов до 250°С.
Сами турбодефлекторы сегодня стоят относительно недорого, если сравнивать с другими кровельными элементами. Да и в процессе эксплуатации на них не нужны никакие дополнительные расходы.
Но, если все же вы хотите помастерить и изготовить такое изделие своими руками, мы подробно расскажем и покажем вам на практике, как это сделать.
Шаг 1. Проектирование и чертеж
Если речь идет об обычном загородном доме, тогда вам вполне подойдет турбодефлектор со стандартным диаметром 315 мм. Таковой способен обслужить дом площадью 80 квадратных метров.
Но лучше ориентируйтесь на такие цифры:
- для вентиляции таких небольших помещений, как подвал, гараж или комната будет достаточно турбины с диаметром основания 110-116 мм;
- если же помещение имеет площадь более 40 квадратных метров, тогда основание делайте размерами от 200 до 600 мм. То же касается и комнаты, в которой постоянно бывает до четырех человек;
- если же вам нужно обеспечить свежий воздух в склад или даже целую ферму, тогда необходим турбодефлектор с основанием от 400 до 680 мм;
- а вот для вентиляции подкровельного пространства идеально подойдет турбодефлектор 315 мм, ведь он рассчитан на проветривание 50-80 квадратных метров кровли. Только учитывайте: чем меньше угол, тем больший турбодефлектор придется поставить;
- в помещениях, где повышено загрязнение воздуха, нельзя использовать турбодефлектор как единственное средство (хотя оно и эффективное).
В общей сложности наружные размеры самого дефлектора будут равны диаметру трубы плюс от 80 до 120 мм. И для того, чтобы изготовить свое изделие, лучше взять за основу чертеж от промышленного турбодефлектора:
Но важно также понять, как именно обеспечивают долговечность такому устройству. Так, в промышленной модели используются специальные подшипники, которые выдерживают значительные перепады температуры от -50 до +50. Получится ли их установить в домашних условиях – тот еще вопрос, конечно.
Шаг 2. Выбор материалов изготовления
Для каждого элемента турбодефлектора производители тщательно подбирают материал согласно определенным техническим требованиям, которые рассчитываются в зависимости от нагрузок.
Например, для всех наружных элементов в ход идет алюминиевый сплав специальных марок, обязательно электрополированный, или минимум – оцинкованная или ламинированная жесть, либо нержавеющая сталь. Нержавейка, конечно, лучше тем, что она обладает неким свойством самовосстанавливаться, в чем ей помогает специальная пленка из окисла хрома:
Главное требование к самим материалам – обеспечить дефлектору прочность, износостойкость и долговечность. Ведь помните о том, что такие кровельные элементы всегда работают в условиях повышенной влажности, под давлением ветра и дождя.
Вот почему все рабочие части турбодефлектора изготавливают либо из окрашенного специальным способом металла, либо оцинковки или нержавеющей стали. Но, если используется оцинкованный металл, все изделия важно тщательно проверить на наличие царапин, которые в будущем не перейдут в ржавчину.
Крайне важно, чтобы со временем не ржавели внутренние элементы. Поэтому обычно при самостоятельном изготовлении турбодефлектора его центральную ось делают из прочной нержавейки, а вот вертикальные опоры и радиальные элементы ради существенного снижения веса конструкции – уже алюминиевыми.
Помните также о том, что для производства промышленных моделей используются сложные сборочные кондуктора и даже лазерная резка. Вся производственная линия занимают немало места в цеху, поэтому старайтесь изготовить качественный дефлектор, но не требуйте от него в итоге многого, особенно в плане долговечности.
А вот для этого самодельного дефлектора и вовсе применили самые необычные материалы:
Действительно, довольно часто при самостоятельном изготовлении турбодефлектора используется пластик как более дешевый материал.
Единственное, что в сильные морозы на внутренних стенках цилиндра может образоваться наледь, которая затрудняет его движение. Но раз вы уже все делаете своими руками, можете поиграть с формой дефлектора. Ведь даже в продаже они встречаются не только шарообразной формы, но и конической, и цилиндрической.
Шаг 3. Изготовление отдельных деталей
Далее вам нужно будет из металлического листа при помощи ножниц по металлу, электролобзика или зубила вырезать все элементы будущей конструкции. Обработать их на электроточиле или напильником.
Вот тщательные замеры стандартного промышленного турбодефлектора, которыми вы можете руководствоваться:
Следующим шагом – задействовать токарный станок, чтобы обкатать на нем верхний обтекатель по той же технологии, по какой производятся столовые миски. При этом следите за тем, чтобы там, где прохождение воздуха не желательно, остались минимальные зазоры.
Важное замечание: верхний диск обязательно делайте немного большего диаметра, чем у трубы.
Шаг 4. Сборка конструкции на заклепки
И, наконец, вам будет нужно соединить все элементы мебельными заклепками. В этом вам поможет обычный ручной заклепочный пистолет. В производстве этим небольшим элементам (заклепкам) уделяется особое внимание, ведь на них собирается вся конструкция.
Поверьте, они намного прочнее, чем склейки или пайки, так как имеют определенную запрограммированную подвижность и жесткость. Качественные заклепки никогда не лопаются при нагрузках, а наоборот – компенсируют их.
Для сравнения, в процессе производства применяют не простые заклепки, а на основе высокотехнологичного сплава алюминия. Это обеспечивает креплению особые характеристики, среди которых – высокая устойчивость к окислению.
Кроме того, в промышленных условиях все соединительные операции по изготовлению дефлекторов обязательно механизированны, чтобы исключить погрешности в конструкции. К примеру, чтобы посадить одну только заклепку с нужным усилием и придать ей форму, применяется гидравлический пресс, управляемый компьютером.
Далее, закрепляется влагоотражающая шайба со специальным профилем, которая будет предотвращать вытекание конденсата в масляную ванну подшипников. Весь секрет, в том что вода тяжелее масла, и она просто вытеснит его – так, чтобы подшипники не заржавели. Одним словом, должна быть продумана каждая деталь!
Относительно материалов для лопастей, главная ваша задача – сделать их такими, чтобы они не только не пропускали внутрь осадки, но и смогли жестко противостоять порывом ветра не деформировались.
Что касается оси вращения дефлектора, обычно заводские турбодефлекторы вращаются по часовому кругу. Но, если вы по каким-то причинам согнете лопасти по-другому, на производительность это никак не повлияет. Некоторым мастера даже так специально делают, т.к. это предотвращает от раскручивания главной гайки. Но по стандарту делают так:
И, если вы все сделали все качественно, единственный ремонт, который грозит в будущем – это замена подшипника. Причем проблему вы заметите сразу, просто на глаз – верхняя часть турбодефлектора перестанет вращаться.
Вот и все. В заводских условиях готовые изделия дополнительно испытываются вибрацией на предмет надежности всех соединений. Вся продукция упаковывается в специальные коробки, чтобы сохранить их на время транспортировки. Причем без каких-либо мягких материалов по типу пленки – только жесткая упаковка, которая не позволяет болтаться турбодефлектору внутри.
Шаг 5. Монтаж готового изделия на крышу
Готово? Вам остается только правильно установить такой дефлектор на крыше. Это нужно сделать по правилам, на определенной высоте и расстоянии между другими кровельными элементами:
Также при монтаже учитывайте высоту снежного покрова. Важно установить турбодефлектор выше его среднего показателя, а таковой вы сможете узнать по снеговой карте в нашей местности. В любом раскладе турбодефлектор не должен оказаться ниже 180 мм.
В зависимости от параметров трубы подберите удобный переходник:
Установили, но уже через неделю дефлектор перестал вращаться? В этом может быть виноват слабый ветер или полное его отсутствие. Но если и при легком ветре турбодефлектор остается неподвижным, значит, а в его конструкции были допущены какие-то недочеты, или его элементарно заклинило.
Осмотрите дефлектор на предмет посторонних мусора, попробуйте просто смазать сам подшипник. Вообще желательно даже в будущем смазывать подшипник хотя бы раз в год, ближе к лету.
Интересное устройство, не правда ли? Попробуете изготовить самостоятельно?
Основы турбокомпрессора
Основы турбокомпрессораХанну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Abstract : Турбокомпрессоры — это центробежные компрессоры, приводимые в действие турбиной выхлопного газа и используемые в двигателях для повышения давления наддувочного воздуха. Производительность турбокомпрессора влияет на все важные параметры двигателя, такие как экономия топлива, мощность и выбросы.Прежде чем перейти к более подробному обсуждению специфики турбокомпрессора, важно понять ряд фундаментальных концепций.
Конструкция турбокомпрессора
Турбокомпрессор состоит из колеса компрессора и колеса турбины выхлопного газа, соединенных сплошным валом и используемого для повышения давления всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания. Турбина выхлопного газа извлекает энергию из выхлопного газа и использует ее для привода компрессора и преодоления трения.В большинстве автомобильных применений и компрессор, и турбинное колесо являются радиальными. В некоторых приложениях, таких как средне- и низкооборотные дизельные двигатели, можно использовать колесо турбины с осевым потоком вместо турбины с радиальным потоком. Поток газов через типичный турбокомпрессор с радиальным компрессором и турбинными колесами показан на Рисунке 1 [482] .
Рисунок 1 . Конструкция турбокомпрессора и расход газов(Источник: Schwitzer)
Центр-Жилье. Общий вал турбина-компрессор поддерживается системой подшипников в центральном корпусе (корпусе подшипника), расположенном между компрессором и турбиной (Рисунок 2). Узел колеса вала (SWA) относится к валу с прикрепленными колесами компрессора и турбины, то есть к вращающемуся узлу. Узел вращения центрального корпуса (CHRA) относится к SWA, установленному в центральном корпусе, но без корпусов компрессора и турбины. Центральный корпус обычно отлит из серого чугуна, но в некоторых случаях может использоваться и алюминий.Уплотнения предотвращают попадание масла в компрессор и турбину. Турбокомпрессоры для систем с высокими температурами выхлопных газов, таких как двигатели с искровым зажиганием, также могут иметь охлаждающие каналы в центральном корпусе.
Рисунок 2 . Турбокомпрессор в разрезеТурбонагнетатель отработавших газов бензинового двигателя в разрезе, показывающий колесо компрессора (слева) и колесо турбины (справа). Подшипниковая система состоит из упорного подшипника и двух полностью плавающих опорных подшипников.Обратите внимание на охлаждающие каналы.
(Источник: BorgWarner)
Подшипники турбокомпрессора
Подшипники. Система подшипников турбокомпрессора выглядит простой по конструкции, но она играет ключевую роль в ряде важных функций. К наиболее важным из них относятся: контроль радиального и осевого движения вала и колес и минимизация потерь на трение в подшипниковой системе. Подшипниковым системам уделяется значительное внимание из-за их влияния на трение турбокомпрессора и его влияние на топливную экономичность двигателя.
За исключением некоторых крупных турбонагнетателей для тихоходных двигателей, подшипники, поддерживающие вал, обычно расположены между колесами в выступе. Эта гибкая конструкция ротора гарантирует, что турбокомпрессор будет работать выше своей первой и, возможно, второй критических скоростей, и, следовательно, может подвергаться динамическим условиям ротора, таким как завихрение и синхронная вибрация.
Уплотнения. Уплотнения расположены на обоих концах корпуса подшипника. Эти уплотнения представляют собой сложную конструктивную проблему из-за необходимости поддерживать низкие потери на трение, относительно больших перемещений вала из-за зазора в подшипниках и неблагоприятных градиентов давления в некоторых условиях.
Эти уплотнения в первую очередь служат для предотвращения попадания всасываемого воздуха и выхлопных газов в центральный корпус. Давление во впускной и выпускной системах обычно выше, чем в центральном корпусе турбокомпрессора, который обычно находится на уровне давления в картере двигателя. По существу, они в первую очередь предназначены для уплотнения центрального корпуса, когда давление в центральном корпусе ниже, чем во впускной и выпускной системах. Эти уплотнения не предназначены для использования в качестве основного средства предотвращения утечки масла из центрального корпуса в выхлопную и воздушную системы.Попадание масла в контакт с этими уплотнениями обычно предотвращается другими средствами, такими как масляные дефлекторы и вращающиеся пальцы.
Уплотнения турбокомпрессора отличаются от мягких манжетных уплотнений, которые обычно используются во вращающемся оборудовании, работающем при гораздо более низких скоростях и температурах. Уплотнение с поршневым кольцом — это один из наиболее часто используемых типов уплотнений. Он состоит из металлического кольца, внешне похожего на поршневое кольцо. Уплотнение остается неподвижным при вращении вала. Иногда используются уплотнения лабиринтного типа.Обычно уплотнения вала турбокомпрессора не предотвращают утечку масла, если перепад давления меняется на противоположный, так что давление в центральном корпусе выше, чем во впускной или выпускной системах.
###
Импульсная турбина: принцип работы, компоненты и типы
Как правило, гидротурбины делятся на две группы в зависимости от того, как происходит обмен энергией между жидкостью и турбиной: импульсные турбины и реактивные турбины. Гидротурбины устанавливаются для преобразования потенциальной энергии и кинетической энергии потока воды в механическую работу.
Импульсные турбины работают по изменению векторов скорости. Как правило, потенциальная энергия воды (или другой жидкости, например, пара), основанная на высоте водопада, преобразуется в кинетическую энергию одним или несколькими соплами, а затем вода ударяется о лопасти турбины с высокой скоростью, заставляя турбину вращаться. и, следовательно, вырабатывает электричество. Эти турбины больше подходят для извлечения энергии из условий высокого напора и низкого расхода.
Принцип работы импульсной турбиныВ этих турбинах статическое давление внутри рабочего колеса постоянно, а рабочее колесо турбины находится под атмосферным давлением.Бегунок вращается в воздухе, и жидкость распыляется на лопасти через сопло для обмена энергией с турбиной. Струйное сопло или ряд сопел направляют высокоскоростной поток к лопастям, которые обычно имеют форму ведер или чашек. Следовательно, в форсунках происходит только изменение давления.
Изогнутые лопасти используются для изменения скорости потока. Этот удар вызывает изменение импульса, и в соответствии с законом передачи энергии к лопаткам турбины прилагается сила.Согласно второму закону движения Ньютона сила, возникающая при движении жидкости, зависит от двух факторов: массы жидкости, поступающей в турбину, и изменений скорости жидкости между входом и выходом турбины. Поскольку изменение массы жидкости не происходит, при расчете силы, приложенной к рабочему колесу, учитываются только изменения скорости.
Таким образом, в процессе выработки электроэнергии в импульсных турбинах реализуются следующие этапы.
- Накопленная вода течет из источника вверх по потоку через напорный трубопровод и направляется к форсунке.
- Потенциальная энергия воды внутри сопла преобразуется в кинетическую энергию и впрыскивается в лопасти или ведра; таким образом бегун вращается.
- Имеется механизм управления потоком воды, нагнетаемой в бегунок. Копье обычно играет важную роль в этом процессе.
- Генератор, прикрепленный к валу, преобразует механическую энергию в электрическую.
Импульсные турбины способны забирать всю кинетическую энергию из воды для обеспечения высокого КПД. Вода сбрасывается в атмосферу снизу корпуса турбины после достижения рабочего колеса; следовательно, внизу турбины нет всасывания. Здесь вы можете схематично увидеть, как импульсная турбина работает в процессе извлечения энергии из кинетической энергии воды, а также ее компонентов.
Компоненты импульсной турбиныИмпульсные турбины состоят из следующих компонентов.
БегунокБегунок состоит из круглого диска, к которому прикреплено несколько изогнутых лопастей, и цилиндрического вала в центре. Валы и бегуны обычно изготавливаются из нержавеющей стали. В случаях, когда напор меньше, бегунок изготавливается из чугуна.
КовшиКовши — это набор чашечек в форме ложки, которые устанавливаются вокруг бегунка для обмена энергией между жидкостью и турбиной. Струя жидкости попадает в эти лопатки после выхода из сопла, заставляя турбину вращаться и выходить из внешнего края лопатки.Изменение направления жидкости во время выхода по сравнению с углом удара варьируется в зависимости от конструкции турбины.
Чтобы получить наибольший импульс, этот угол должен составлять 180 градусов. Однако этот угол ограничен углами около 170 градусов из-за таких соображений, что поток на выходе из одного ковша не сталкивается со следующим ковшом и не вызывает его торможение. Ковши изготавливаются из нержавеющей стали или чугуна.
Форсунка устанавливается для регулировки и подачи струи жидкости на ковши.Как упоминалось ранее, это единственная часть узла импульсной турбины, в которой изменяется давление, а напор преобразуется в кинетическую энергию. Объем струи воды, попадающей в ведра, регулируется с помощью компонента, называемого копьем, который представляет собой коническую иглу, которая входит и выходит из сопла с помощью маховика или автоматически. При движении этой иглы назад поток воды увеличивается, а при движении вперед — уменьшается.
Сопло обычно изготавливается из карбида вольфрама, который очень твердый и может выдерживать эрозионные частицы.
Кожух импульсной турбины представляет собой экран над турбиной, чтобы предотвратить разбрызгивание воды, а также направить ее к водосбросу, который существует для дополнительной воды для защиты структурной целостности плотины. Обычно для изготовления корпуса используется чугун.
Напорный водозаборНапорные водовыпуски на гидроэлектростанциях — это трубы и каналы, по которым вода от плотин и водохранилищ поступает к турбинам. В основном они стальные.Вода течет по этим каналам под высоким давлением.
На рисунке ниже показаны различные компоненты импульсных турбин и их расположение.
Основные части импульсной турбины (Ссылка: Mechanicalbooster.com )Помимо основных компонентов, упомянутых выше, обычно используется механизм, предотвращающий вращение турбины. Когда струя воды останавливается, бегунок продолжает вращаться из-за эффектов инерции. В этих случаях, чтобы предотвратить это вращение, в заднюю часть ведер впрыскивается струя воды, которая называется разрывной струей .
Здесь вы можете схематично увидеть, как импульсная турбина работает в процессе извлечения энергии из кинетической энергии воды, а также ее компонентов.
Типы импульсных турбинГидравлические турбины, которые в основном используются на гидроэлектростанциях:
PeltonТурбина Pelton состоит из трех основных частей: сопла, рабочего колеса и дефлектора.
Эта турбина используется для больших высот капель воды. Напор воды преобразуется в высокоскоростной поток одной или несколькими форсунками (до 6).Расход воды и, следовательно, мощность турбины регулируются копьем, регулируя количество потока воды.
Ряд ковшей установлен симметрично вокруг цилиндрического рабочего колеса турбины. Благодаря особой форме этих ведер струя воды попадает в центр ведра (разделителя) и выходит с обеих сторон. Этот выход такой, что выходящая из ведра вода не попадает в следующее и не приводит к торможению. Ось турбинного колеса может располагаться горизонтально или вертикально.При больших мощностях и большем количестве форсунок вал всегда вертикальный, а генератор устанавливается над турбиной.
Дефлектор расположен между бегунком и соплом, и его задача — предотвратить разбрызгивание воды из сопла на ковши, когда с турбины внезапно снимается нагрузка и увеличивается ее скорость вращения. Затем постепенно с помощью копья поток воды прекращается. Также стоит упомянуть, что из-за возможности возникновения явления гидравлического удара скорость воды в форсунке не может быть быстро уменьшена, а выпуск может быть отключен.
На следующем рисунке показана схема турбины Пелтона и других компонентов, связанных с работой.
Схематический вид турбины Пелтона (Ссылка: image.slidesharecdn.com )Вот некоторые другие гидравлические и физические характеристики:
- Он используется для напора от 20 до сотен метров и нагнетания от 5 до 5. до 1000 литров в секунду.
- Установка турбины Пелтона обычно проще, чем реакционная турбина, такая как Каплан, с аналогичной мощностью, поскольку требования к трубопроводам невелики из-за относительно низких расходов.
- Из-за работы турбины Пелтона при высоком давлении воды оборудование, необходимое для Penstock в этих турбинах, является сложным и дорогим.
- Турбины Pelton могут достигать КПД до 95%; Максимальный КПД 90% достигается на гидроэлектростанциях микромасштаба.
Чтобы узнать больше об истории и гидродинамических принципах работы турбины Пелтона, посетите здесь.
TurgoТурбина Turgo — другой тип импульсной турбины, которая работает аналогично Pelton; разница в том, что в этих турбинах струя воды попадает в ковши под наклоном (около 20 градусов).Из-за сложной формы ковшей их сложнее изготовить. Турбина Турго имеет более высокую удельную скорость, чем турбина Пелтона. Преимущество заключается в наличии большего жиклера и меньшего размера машины по сравнению с Pelton при равной мощности. Этот тип импульсной турбины используется на малых гидроэлектростанциях.
Вы можете увидеть вид турбины Turgo и положение сопла относительно лопаток на рисунке ниже. Турбина
Turgo (Ссылка: image.slidesharecdn.com )Здесь перечислены некоторые другие физические характеристики:
- Они могут иметь более высокий расход, чем турбины Пелтона того же физического размера.
- Они подходят для высоких частот вращения.
Подробнее о турбине Turgo можно узнать из этого видео.
Прочитайте больше о Linquip
Тяговая труба: Основное руководство по типам, функциям и эффективности Cross-FlowЭта турбина представляет собой модифицированный тип импульсной турбины, используемой на малых гидроэлектростанциях.Как и другие типы импульсных турбин, ротор вращается в воздухе и не полностью погружен в воду, как реакционная турбина. Одним из значительных преимуществ и особенностей этой турбины является то, что она может работать в широком диапазоне расхода, напора и, следовательно, мощности. Кроме того, он может хорошо адаптироваться к изменениям расхода при сохранении эффективности. Специальная система управления может регулировать активную часть турбины в зависимости от расхода воды.
Различные части этой турбины показаны на следующем рисунке.Бегунок имеет форму барабана. В случаях, когда голова низка, бегун длинный, и наоборот, чем выше голова, тем короче бегун. Вода поступает в турбину после прохождения через впускной адаптер и направляющие лопатки, которые играют направляющую роль, направляя поток на ротор под подходящим углом для достижения максимальной эффективности. Вода выходит из турбины через выпускной патрубок после двойного прохождения через бегунок; он сначала течет по верхним лопастям ротора, а затем возвращается через центр ротора и нижние лопасти, создавая крутящий момент в обоих процессах.Вот почему эти турбины получили название Cross-Flow. Наконец, поток покидает ротор через отсасывающую трубу. Вода может попадать в желоб горизонтально или вертикально. Число лопастей варьируется от 10 до 34.
Турбина с перекрестным потоком (Ссылка: Renewablesfirst.co.uk )Некоторые другие гидравлические и физические характеристики:
- Эта турбина может использоваться для напора от 2 до 200 метров и расход от 20 до 2000 литров в секунду.
- Диапазон мощности этих турбин для гидроустановок с типовой выходной мощностью составляет от 5 кВт до 100 кВт, а в крупных системах может достигать 3 МВт.
- Они просты в изготовлении и практически не требуют обслуживания.
Более подробную информацию о турбинах с перекрестным потоком можно найти здесь.
турбовинтовой — Как работают воздухозаборники? Турбовинтовой
— Как работают воздухозаборники? — Обмен авиационными стекамиСеть обмена стеков
Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетить Stack Exchange- 0
- +0
- Авторизоваться Зарегистрироваться
Aviation Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для пилотов, механиков и энтузиастов самолетов.Регистрация займет всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуКто угодно может задать вопрос
Кто угодно может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
Спросил
Просмотрено 2k раз
$ \ begingroup $Некоторые турбовинтовые самолеты, например DHC 6 Twin Otter, имеют «воздухозаборники», которые должны включаться при взлете или посадке на грунтовой поверхности, чтобы предотвратить повреждение посторонними предметами.Но как это на самом деле работает?
Создан 23 июн.
Ян ХудецЯн Худек51.1k88 золотых знаков132132 серебряных знака237237 бронзовых знаков
$ \ endgroup $ 3 $ \ begingroup $Этот документ хорошо описывает это.Они также известны как инерционные сепараторы:
На входе в гондолу многих моделей самолетов установлен инерционный сепаратор. предоставлено производителем самолета для предотвращения попадания тяжелых частиц попадание во впуск двигателя. Большинство установок включают в себя два подвижных лопатки, одна перед входом в двигатель, а другая блокирует байпас. воздуховод. Для режима байпаса впускная заслонка опускается, а байпас открытая заслонка воздуховода обеспечивает максимальную эффективность разделения.В некоторых В установках лопатки фиксируются в байпасном режиме.
Как показано на рисунке, воздух, поступающий во впускное отверстие двигателя, должен резко поворачивать за впускную заслонку (показано в опущенном положении). Частицы тяжелее воздуха по своей инерции выносятся в байпасный канал и выбрасываются за борт.
Конструкция кормового радиального воздухозаборника обеспечивает множество преимуществ, в том числе превосходную защита от обледенения с использованием принципа инерционного разделения, низкий уровень шума и непревзойденная защита от FOD.
Создан 23 июн.
Громовой Удар32.6k44 золотых знака121121 серебряный знак1 бронзовый знак
$ \ endgroup $Не тот ответ, который вы ищете? Посмотрите другие вопросы с метками турбовинтовые или задайте свой вопрос.
Aviation Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Принимать все файлы cookie Настроить параметры
(PDF) Оптимальная форма и положение толстой дефлекторной пластины перед гидравлической турбиной Савониуса
[25] H.А. Хейкал, О. С. Абу-Эльазид, М. А. Навар, Ю. А. Аттаи, М. М. Мохамед,
О фактическом коэффициенте мощности путем теоретической разработки разветвленной ветровой турбины
, Возобновляемая энергия 125 (2018) 295–305. DOI: 10.1016 /
j.renene.2018.02.100.
[26] Л. Даръоци, Г. Янига, Д. Твенин, Систематический анализ проблемы размещения теплообменника
с использованием многоцелевой генетической оптимизации, Энергия 65
(2014) 364–373. DOI: 10.1016 / j.energy.2013.11.035.
[27] Б. Д. Алтан, М. Атилган, Использование конструкции завесы для повышения производительности
уровня ветряных роторов Савониуса, Возобновляемые источники энергии 35 (4) (2010) 821–829. DOI:
10.1016 / j.renene.2009.08.025.
[28] Г. Кайлаш, Т. Эльдхо, С. Прабху, Исследование характеристик модифицированной турбины воды Савониуса
с двумя отклоняющими пластинами, Международный журнал вращающихся машин
2012 (2012) 12 страниц, ID статьи 679247. doi : 10.1155/2012/679247.
[29] Р. Патил, Л. Даръоци, Г. Янига, Д. Твенин, Моделирование больших вихрей —
ротора h-Дарье, Energy 160 (2018) 388–398. DOI: 10.1016 /
j.energy.2018.06.203.
[30] К. Кацпшак, Г. Лискевич, К. Собчак, Численное исследование традиционных и модифицированных ветряных турбин Савониуса, Возобновляемая энергия 60 (2013) 578–
585. doi: 10.1016 / j.renene .2013.06.009.
[31] М. М. А. Бхутта, Н. Хаят, А. У.Фарук, З. Али, С. Р. Джамиль, З. Хуссейн,
Ветряная турбина с вертикальной осью — обзор различных конфигураций и методов проектирования —
niques, Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики 16 (4) (2012) 1926–1939.
DOI: 10.1016 / j.rser.2011.12.004.
[32] Л. Даръоци, Г. Янига, К. Петраш, М. Вебнер, Д. Твенин, Сравнительный
анализ моделей турбулентности для аэродинамического моделирования роторов H-Darrieus
, Energy 90 (2015) 680–690. DOI: 10.1016 / j.энергия. 2015.07.102.
[33] Л. Даръоци, М. Х. Мохамед, Г. Джанига, Д. Твенин, Анализ влияния
щелевого механизма на производительность турбины Н-Дарье с использованием
CFD, in : ASME Turbo Expo 2014, Американское общество инженеров-механиков,
Paper GT2014-25250, 2014. doi: 10.1115 / GT2014-25250.
[34] Л. Даръоци, Г. Джанига, Д. Твенин, Анализ производительности ротора Дарье H-
в условиях неопределенности с использованием полиномиального разложения хаоса, Энергия
113 (2016) 399–412 .DOI: 10.1016 / j.energy.2016.07.001.
[35] Л. Даръоци, Г. Янига, Д. Тевенин, На основе вычислительной гидродинамики
Оптимизация формы аэродинамического профиля H-ротора с использованием генетического алгоритма
ритма, Техническая оптимизация 50 ( 9) (2018) 1483–1499.doi: 10.1080 /
0305215X.2017.1409350.
[36] Т. Эгер, Т. Бол, А. Р. Тану, Л. Даръоци, Г. Янига, Р. Шрот, Д. Твенин,
Применение генерации энтропии для улучшения теплопередачи радиаторов в
электрические машины, Энтропия 19 (6) (2017) 255.DOI: 10.3390 / e1
55.
26
Понимание гидроабразивного двигателя — принцип работы, конструкция и преимущества
Суда представляют собой огромные конструкции, весящие от 100000 до 500000 тонн. Тем не менее, они легко перемещаются через океаны Земли.
На другом конце спектра размеров судов малые рыболовные траулеры и прогулочные яхты едва ли превышают 10 000 тонн. Обычно они движутся вдоль береговой линии на очень высоких скоростях.
Так как же такие разные суда и лодки перемещаются по воде?
Вот где на сцену выходит морская силовая установка.
На судах разных классов используются различные двигательные установки, в которых используется несколько технологий для выработки энергии. Раньше суда использовали ископаемое топливо, такое как уголь, для работы больших двигателей, приводящих в действие гребные винты.
Более поздние модели работали с поршневыми двигателями и судовыми дизельными двигателями, которые были более эффективными. В настоящее время ядерная энергия также используется для питания военных кораблей, но она слишком дорога и опасна для использования в секторе коммерческого судоходства.
Разве не было бы удобно, если бы некоторая форма энергии могла быть произведена с использованием легкодоступного товара, который не создает токсичных продуктов?
Здесь на сцену выходит водометный движитель.
Вода — самый богатый ресурс на Земле, почти 75% земли покрыто водоемами. Кроме того, при использовании в качестве единственного компонента двигателя не образуются вредные побочные продукты, и весь процесс является экологически чистым.
В этой статье мы рассмотрим водометный движитель, принцип его работы и преимущества, которые он дает.
Обычные судовые двигательные установкиПропульсивная установка относится к механике, стоящей за созданием тяги и силы, которые могут использоваться для перемещения тела его собственной силой.Требуемая мощность обычно создается двумя или более судовыми дизельными двигателями, которые работают в двух- или четырехтактном режиме.
Эти двигатели имеют несколько поршневых цилиндров, которые создают вращательное движение за счет сгорания топлива при температуре воспламенения. Вращательное движение используется для вращения коленчатого вала, который соединен с морским гребным валом, ведущим к гребным винтам.
Винты имеют гидродинамическую форму, состоящую из трех или более лопастей, которые заставляют воду позади корабля продвигать его вперед.Двигатели размещены на прочных амортизирующих платформах, способных перенаправлять колебательные движения на большую площадь корпуса.
Для изменения направления используются рули направления, которые направляют массу поступающей жидкости от гребных винтов. В новых конструкциях азиподов рули направления интегрированы в гребные винты, в результате чего получается компактная система, которая может вращаться в большинстве направлений для изменения траектории движения судна.
Из приведенного выше описания можно выделить несколько проблем.Основным недостатком этой традиционной системы является зависимость от большого количества компонентов, которые нелегко заменить.
Например, если судовой гребной вал требует ремонта, гребные винты и весь вал в сборе должны быть удалены из корабля, что требует больших затрат времени и труда.
Более простая конструкция позволит выполнить ремонт быстрее, поскольку различные компоненты станут более доступными.
Водометный движитель обладает этим преимуществом, поскольку он встроен в компактную систему, которую можно разбирать, не разбирая большую часть корабля.
Теперь, когда у нас есть правильное понимание метода, в котором работает обычная силовая установка, мы можем лучше понять водометные системы и их преимущества.
Водометная установкаИспользование воды в качестве источника энергии устраняет ряд проблем, возникающих при использовании традиционных методов движения. Он быстрый, тихий и очень экологичный.
Тем не менее, водометные двигатели в настоящее время не могут использоваться на больших судах, таких как танкеры, грузовые танкеры или военные корабли.Он больше подходит для питания небольших судов береговой охраны и военно-морских сил, траулеров, буксиров и личных судов.
Идея использования воды в качестве источника энергии была впервые рассмотрена еще в 1661 году Тугудом и Хейсом, которые предположили, что центральный водный канал может быть использован для создания движения. Идея претерпела несколько итераций, прежде чем была широко принята и интегрирована в коммерческие суда.
Несколько коммерческих предприятий проектируют, конструируют и устанавливают водоструйные системы.Основное различие между этими компаниями — это компоненты установки, степень перемещения, конструкция рабочих компонентов и выбор материала.
Вкратце, водоструйные системы размещаются на корме судна, рядом с ватерлинией. Вода всасывается и обрабатывается внутри системы, чтобы выйти из самого заднего сопла с высокой скоростью, которая продвигает судно вперед.
В следующем разделе мы проанализируем, как работает эта система, и физику, лежащую в основе водометного движения.
Принцип работы, механизм и компонентыВодоструйная система работает по принципу третьего закона Ньютона, который гласит, что каждое действие имеет равную и противоположную реакцию.
Сила, возникающая из-за быстрого выброса воды из кормового сопла водоструйной системы, создает силу реакции, которая толкает судно вперед.
Вода подается непосредственно в основное оборудование через всасывающий канал, расположенный на нижней стороне резервуара.
На большинстве судов используется только один канал, хотя большее количество каналов может увеличить генерируемую мощность, которая требуется на больших судах. Жидкость, проходящая через входное отверстие, направляется через главный блок обработки системы.
В случае блокировки из-за мусора возле входного отверстия, судно может быть остановлено до тех пор, пока мусор не будет очищен. Присутствуют и другие механизмы, которые могут промывать впускное отверстие обратным потоком, чтобы удалить мусор.
Входящая вода представляет собой жидкость с относительно низким энергопотреблением, поскольку перед всасыванием она находится в состоянии покоя. Однако, чтобы создать достаточную тягу, он должен быть преобразован в высокоэнергетический флюид. Это достигается за счет создания элемента турбулентности с помощью лопастей. Лопасти приводятся в действие с помощью крыльчатки и статора.
Из-за механических реакций жидкости, с помощью этой турбулентности создается достаточное давление, которое затем выбрасывается в виде струи высокого давления из сопла. Крыльчатка представляет собой вал, приводимый в движение бортовым двигателем. Он соединен со статором, который вращает лопасти.
Чтобы понять расположение крыльчатки и статора, его в принципе можно сравнить с двигателем самолета, который быстро увеличивает скорость на выходе воздуха, поступающего в турбину. Вал крыльчатки вращается главным приводным валом, соединенным с двигателем, и соединяется с помощью усиленных подшипников и соединителей.
Форсунка расположена в кормовой части агрегата и направляет жидкость, покидающую систему. Он управляется поворотной системой, которая соединена с рулевым колесом на мостике судна.
На большинстве судов поворотное движение составляет от 150 ° до 180 °. Существует важный компонент, известный как задний дефлектор, который помогает судну двигаться задним ходом или поворачивать задним ходом.
Дефлектор имеет гидродинамическую форму, которая может плавно перенаправлять поток в противоположном направлении выброса.Он надевается на горловину форсунки и может опускаться или подниматься в зависимости от требуемого маневра рулевого управления.
Питание подвижных компонентов агрегата осуществляется от двух основных источников —
- бортовой электродвигатель вала крыльчатки, а
- гидравлика для работы дефлектора.
Гидравлика, как правило, основана на масле и хранится в корпусе судна, чтобы предотвратить любую форму загрязнения в случае разлива нефти.
Для доступа к различным компонентам судна по всей длине устройства предусмотрено несколько панелей доступа.Однако необходимо соблюдать осторожность при открытии системы, и весь блок должен быть выключен и полностью остановлен.
Из-за сильных вибрационных ударов и сил, действующих на силовую установку, установка устанавливается на специальные конструкции, которые могут перенаправлять и поглощать выходные силы. Сила перенаправляется на большую площадь корпуса, так что ее можно безопасно рассредоточить без создания опасных точечных нагрузок.
Как эксплуатируются водоструйные аппараты?Водоструйные системы чрезвычайно точны и точны, когда дело касается маневренности и рулевого управления.Это связано с невероятно широким диапазоном движения, обеспечиваемым соплом.
Основные органы управления, доступные офицеру, отвечающему за рулевое управление, включают рычаг дросселирования, рулевое колесо и рычаг для опускания или подъема заднего дефлектора. Мы рассмотрим некоторые основные операции рулевого управления и то, как водоструйная технология позволяет добиться того же.
Для ускорения в прямом направлении рычаг дросселирования постепенно увеличивается, при этом дефлектор находится в поднятом положении.В этом состоянии тяга, создаваемая текучей средой, выходящей из сопла, направлена в кормовом направлении, таким образом продвигая судно вперед. Регулируя дроссельный рычаг, можно изменять скорость сосуда по мере того, как жидкость выходит с более высокой скоростью.
При поворотах рулевое колесо используется вместе с дроссельной заслонкой. Направление регулируется колесом, а скорость поворота регулируется. Для получения крутых поворотов требуется большой дроссель и резкое вращение колеса.В зависимости от количества агрегатов и мощности, вырабатываемой каждым агрегатом, скорость поворота может варьироваться в зависимости от размера судна и погодных условий.
Наконец, для заднего хода задний дефлектор опускается, а дроссельная заслонка увеличивается. По мере увеличения дроссельной заслонки водяные струи, выходящие из сопла, перенаправляются вниз и в обратном направлении с использованием гидродинамической формы дефлектора. Это заставляет судно двигаться в обратном направлении.
Для поворота при движении задним ходом колесо используется для изменения направления струи воды, выходящей из дефлектора.Во время рулевого управления следует помнить, что лук всегда указывает в том направлении, в котором вращалось рулевое колесо. Это особенно помогает при движении задним ходом, поскольку в этой ситуации правила поворота меняются.
Количество используемых агрегатов может существенно повлиять на эффективность и действенность водоструйной системы. Хотя использование единой системы является обычным явлением, предпочтительна компоновка двойной системы. Это потому, что он обеспечивает более высокую степень контроля.
Например, для удержания судна в неподвижном состоянии можно использовать комбинацию прямого и обратного режимов. Дефлектор частично опускается, так что половина тяги может пройти, а оставшаяся половина ударяется о дефлектор и обеспечивает обратную тягу. В этой ситуации рулевое управление остается активным.
Вращение колеса позволяет судну совершить поворот с радиусом поворота, близким к нулю, то есть судно выполняет поворот относительно своего текущего положения. Достижения в области водоструйных технологий позволили даже одиночным системам выполнить этот маневр.
Точно так же судно может двигаться в поперечном направлении без какого-либо поступательного движения, используя двойные устройства. Это достигается за счет использования отдельных форсунок в разных направлениях, чтобы судно оставалось устойчивым. Если с устройством не обращаться должным образом, сосуд может сильно раскачиваться, что приведет к параметрическому резонансу и возможному повреждению сосуда. Это также может привести к повреждению док-станции при столкновении.
Интересно отметить, что водоструйные установки могут быть трех основных разновидностей на момент установки —
- автономный блок,
- раздельный канал и сопло,
- или отдельный воздуховод.
Предпочтительным металлом для конструкции сопла является сталь, в то время как для воздуховода используются композитные материалы или сталь. Наличие полностью автономного устройства позволяет упростить установку, поскольку всю систему просто необходимо подключить в сухой док.
Преимущества и недостаткиВодометная силовая установка имеет ряд преимуществ, которые делают ее привлекательным выбором при выборе силовых установок. Скорость судна очень важна, когда речь идет о небольших судах, и лодки с водометными двигателями могут развивать скорость до 40 узлов (75 км / ч) даже в плохих условиях.Это сопоставимо и часто превышает стандартные отраслевые стандарты.
Как правило, для достижения высоких скоростей лопасти обычных гребных винтов должны вращаться с очень высокой частотой вращения для создания достаточной тяги. Однако это приводит к разнице динамического давления между окружающей средой и краями вращающихся лопастей гребного винта. Это вызывает разрушение кромки из-за явления, известного как кавитация.
Кавитация возникает из-за воды, которая быстро испаряется возле поверхности лопасти, что приводит к образованию микропузырьков, которые повреждают край лопасти гребного винта.Этот эффект может быстро изнашиваться по металлу и заставлять судно двигаться в непредсказуемых направлениях.
Хотя в водоструйных системах также используются гидродинамические лопасти, существует меньшая разница динамического давления между внутренним механизмом и окружающей средой. Таким образом, эффекты кавитации значительно уменьшаются. Это приводит к увеличению срока службы системы.
Водоструйная система очень компактна и способна производить значительную мощность в пределах небольшого устройства.Это делает его хорошим выбором для судов с ограниченным пространством.
Лопасти воздушного винта закрыты кожухом, предотвращающим случайный контакт с высокоскоростными лопастями. Таким образом, это безопаснее, чем обычные лезвия без кожуха. Еще одно преимущество использования водяных струй заключается в том, что нет необходимости погружать всю сборку в воду.
Для того, чтобы обычные системы были эффективными, все лопасти и вал в сборе должны быть погружены в воду, в то время как в системах водяной струи необходимо погружать только входное отверстие.
Водометный движитель также легче маневрировать, поскольку рулевое управление практически мгновенное. Это происходит из-за немедленной реакции гидравлических систем, которые поворачивают выпускное сопло.
В отличие от обычных судов, которым требуется больший радиус поворота, водометные суда могут совершать полный оборот на 360⁰, оставаясь в фиксированном положении. Кроме того, повороты можно выполнять с гораздо большей скоростью, просто увеличивая дроссель для водяной струи. Таким образом, рулевое управление и навигация стали значительно быстрее и эффективнее.
Еще одно преимущество водоструйных систем — отсутствие коробки передач. Хотя это обеспечивает более высокий уровень контроля в стандартных силовых установках, в этом нет необходимости, когда речь идет о водометных системах. Это связано с тем, что используется только один режим передачи, и нет необходимости изменять крутящий момент любого компонента вращения. Единственный вращающийся компонент — это крыльчатка, которая соединена с основной вращающейся муфтой. Таким образом, в водоструйных системах требуется обслуживание и ремонт меньших компонентов.
Наконец, с военной точки зрения, водометные двигатели не производят такого большого шума, как обычные двигательные установки. Это приводит к уменьшению физического шума и уменьшению сигнатур SONAR. Это имеет огромное применение на судах военного назначения, которые могут двигаться с высокой скоростью, не будучи легко обнаруженными SONAR и другими системами. Частично это происходит из-за закрытой конструкции сборки, которая перенаправляет и перераспределяет шум.
Основным недостатком водоструйных систем является высокая начальная стоимость, которую они представляют.В отличие от стандартных силовых установок, компоненты и оборудование, связанные с этой технологией, по-прежнему слишком дороги, чтобы их можно было интегрировать во все суда. Кроме того, стоимость установки и обслуживания может быть высокой из-за специализированного характера процесса. Таким образом, большинство операторов и владельцев лодок предпочитают более дешевые альтернативы.
Еще одна проблема, с которой сталкиваются водоструйные системы, заключается в том, что они могут использоваться только на малых и средних судах. Это связано с тем, что количество тяги, создаваемой оборудованием стандартных размеров, может обеспечить достаточную тягу только для судов таких размеров.Более крупные суда также потребовали бы, чтобы двигательные установки были пропорционально больше.
Дело не в том, что этого нельзя достичь в ближайшем будущем; выполнение такого типа производства просто слишком дорого. Кроме того, для изготовления компонентов, сопоставимых по размеру с обычными гребными винтами, требуется специализированное оборудование, которое все еще исследуется и разрабатывается коммерческими организациями. В ближайшем будущем можно ожидать постепенного увеличения количества судов с водометными установками за счет снижения производственных затрат.
Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.
Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.
Теги: гидроабразивная силовая установка
Патент США на турбо-ветровой двигатель Патент (Патент № 5,080,553 от 14 января 1992 г.)
Уровень техники1. Область изобретения
Изобретение относится к ветровому двигателю, в частности к ветряному двигателю, образованному многолопастной конической турбиной, окруженной циркуляционным дефлектором.
2. Предпосылки создания
Настоящие ветряные двигатели РИС. 1) обычно состоят из двух- или трехлопастного гребного винта, вращающегося в верхней части пилона (2) и приводящего в действие электрический генератор (3) с помощью повышающего редуктора (4).
Небольшой шаг гребных винтов вместе с их значительным весом вынуждает запускать их с помощью вспомогательного двигателя, когда лопастей переменного угла наклона, которые также приводятся в действие другим вспомогательным двигателем, недостаточно. Их низкая скорость вращения обязывает их снабдить муфтой и повышающей передачей с высоким передаточным числом, которая выразительна и подвержена износу.Все должно быть направлено без мешающих колебаний по направлению ветра, что требует использования нового вспомогательного двигателя и нескольких корректирующих элементов.
Последовательные автоматизмы часто действуют неблагоприятно из-за быстрых и повторяющихся изменений силы и направления ветра, что приводит к разрушению лучших устройств, которые, к тому же, стали чрезмерно дорогими.
Не только срок службы деталей, которые выполняют большую часть работы, не достигает десяти лет, но и растущие размеры гребных винтов делают их долговечность неопределенной, даже если себестоимость вырабатываемой энергии уже слишком высока.
Так называемые американские многолопастные гребные колеса РИС. 2), которые менее хрупкие, но очень медленные и которые все еще производятся, особенно для перекачивания воды, ошибочно пришли к выводу, что они в принципе медленные.
Максимальная мощность ветрового двигателя определяется формулой BET2: P max = 0,37 SV 3, где V = скорость ветра и S = сечение воздушного потока, пересекающего ветровой двигатель (фиг. 3). . Эта поверхность S, обычно называемая «поверхность, перемещаемая воздушным винтом», что выражение является правильным, если пропеллер перекрывает весь объем воздушного потока, но неправильным, если лопасти, подверженные ветру, улавливают только небольшую часть воздушного потока (фиг.3). Этим объясняется небольшой КПД классических ветряных двигателей по отношению к этой поверхности (менее 30%). Производители, введенные в заблуждение этим неудачным выражением, теперь сталкиваются с трудностями, присущими гигантским двухлопастным винтам.
Многолопастные колеса не позволяют воздуху, который работал и замедлился, расширяться при выходе из лопастей, кроме того, из-за того, что периферийный ветер (5, фиг. 4) отбрасывает воздух обратно к центру. Настоящее изобретение направлено на преодоление одной или нескольких проблем, обсужденных выше.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯТаким образом, целью настоящего изобретения является создание ветряного двигателя, отличающегося тем, что воздушный винт представляет собой коническое или плоское колесо, обязательно окруженное дефлекторами, создающими депрессию, и лопасти указанного воздушного винта, занимающие почти всю поверхность , в случае конического ротора или, в случае плоского колеса, после отклонения решеткой дефлекторов, они атакуются ветром непосредственно под углом. Чтобы реализовать указанное решение вышеупомянутой проблемы, лопасти нашей турбины расположены под наклоном по отношению к направлению ветра (6 — фиг.4). После приведения в движение лопастей замедленный воздух входит в пространство (7 — фиг. 4), большее, чем то, через которое он прошел (8 — фиг. 4), и может расширяться, покидая лопасти перпендикулярно.
Внешний ветер (5) отклоняется периферийным дефлектором (9, фиг. 4), чтобы не препятствовать откачке отработавшего воздуха. В небольших моделях этот предпочтительно независимый дефлектор может быть частью турбины для снижения себестоимости (фиг. 5). Турбина выглядит как воронка, улавливающая ветер, и смещена к задней части оси (10 — фиг.5), чтобы иметь возможность выровняться. Для облегчения автоматической ориентации передняя часть также может быть направлена вперед при условии, что зона расширения (13 — фиг. 6) предусмотрена в центре посредством конуса или плотной пластины (11 — фиг. 6). .
Наружные дефлекторы, которые необходимы во всех случаях, могут быть снабжены прорезями с крыльями самолета (14 — фиг. 7) или для создания эффекта «Коанда» (15). Они могут быть образованы плоским кольцом (16 — фиг. 8) независимо от того, снабжен ли на его входе цилиндром (17 — фиг.8), который направляет воздух в ту или другую сторону, или предпочтительно с полым кольцом (18-19 — фиг. 9), Cx которого является максимальным. Их роль очень важна, поскольку они создают дополнительное разрежение (20) в задней части турбины, которое увеличивает скорость воздуха и, следовательно, мощность.
Комбинация систем, показанных на фиг. 6 и фиг. 7, согласно фиг. 10, имеющий усеченный конус, перевернутый в центре в соответствии с конусом, направленным навстречу ветру, приводит к менее глубокому устройству.
Четвертое решение состоит в использовании плоского классического колеса (фиг. 11), которому предшествует сетка дефлекторов 21, направляющих ветер под углом по отношению к лопастям, при этом периферийный дефлектор 18 остается незаменимым. В отличие от некоторых проектов, ведущие лопасти расположены по центру, что дает следующие преимущества: легкость, скорость, прочность, возможность установки хомута, при этом турбина, построенная таким образом, обязательно окружена дефлекторами, выполняющими двойную функцию: формирование дилатации. пространство и ускорение отклоненного воздуха (увеличение разрежения).
Скорость ветра (26 — фиг. 12), векторно суммированная со скоростью выходящего ветра 2, дает больший результат, который зависит от направления (24).
РАСЧЕТ ДАННОГО УВЕЛИЧЕНИЯРассмотрим формулу сопротивления:
Сопротивление = C x × 1/2 rho × × S × V 2 r = удельный вес m 3.
Поскольку .rho. воздуха = 1,25, а единица поверхности S = 1 м 2 = 1, лобовое сопротивление, таким образом, равно Drag = C x × 1/2 ×.1,25 V 2 = 0,62 C x V 2 (A). C x определяет влияние препятствия на сопротивление, таким образом, на ветер. Поскольку Cx = (. Sqroot.Cx) 2, и если предположить, что V результирующий = VR = V × квадратный корень Cx, формула (A) становится: Drag = 0,62 V 2 R. Зная лобовое сопротивление и, таким образом, Cx, путем лабораторных измерений, скорость ветра, в частности, для дефлектора в форме желоба, составляет: VR = V × корень Cx = V x… корень 2,3 = V x 1,51, причем C x желоба равна 2.3.
Другие цели, признаки и преимущества изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, взятого вместе с прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙПризнаки этого изобретения, которые считаются новыми, подробно изложены в прилагаемой формуле изобретения. Изобретение вместе с его целями и нижеследующим описанием в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы на чертежах и на которых:
РИС.1 — вид в перспективе ветряного двигателя предшествующего уровня техники;
РИС. 2 — вид в перспективе ветряного двигателя с многолопастным гребным колесом;
РИС. 3 — частичный вид воздушного винта, проходящего через ветряную машину;
РИС. 4 — фрагментарный вид лопастей согласно настоящему изобретению, расположенных под наклоном относительно направления ветра;
РИС. 5 — вид в перспективе турбины в соответствии с настоящим изобретением;
РИС. 6 иллюстрирует зону расширения в центре турбины, показанной на фиг.5;
РИС. 7 — прорези на внешних дефлекторах согласно настоящему изобретению;
РИС. 8 — плоское кольцо, образующее внешние дефлекторы;
РИС. 9 — полое кольцо для канализации воздуха;
РИС. 10 иллюстрирует комбинацию систем, показанных на фиг. 6 и 7;
РИС. 11 — ветряк с плоским классическим колесом;
РИС. 12 графически иллюстрирует векторное суммирование скорости ветра;
РИС.13, 14 и 15 — ветряк согласно настоящему изобретению; и
РИС. 16 — вид с торца турбины ветряного двигателя, показанного на фиг. 13-15.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯРИС. 13, 14 и 15 показан ветровой двигатель в соответствии с настоящим изобретением, который содержит турбину 22, имеющую конические лопатки, вершина которых находится сзади в виде воронки, улавливающей ветер. Эта турбина окружена полым дефлектором (23), имеющим форму круглого желоба, при этом полость обращена к ветру, который сжимается на нем.Генератор (35 — РИС. 13) размещен перед турбиной, чтобы облегчить балансировку всего, даже при ее подключении к использованию: например, хомуты, по которым протираются графитовые щетки для электричества, трубка, имеющая поворот. рукава для сжатого воздуха, эти средства используются в настоящее время. Опора (34 — фиг. 13) поддерживает неподвижный дефлектор с помощью опор 36 и 37, а турбину с помощью подшипников 38 и 39, на которых вращается турбина. Опора вместе с головкой ветряного двигателя в сборе поворачивается горизонтально вокруг перпендикулярной оси (40) в соответствии с направлением ветра, центром приложения сил, создаваемых ветром (50 — фиг.15), проходящий за осью (40). В случае шторма безопасность обеспечивается классическим способом, все поворачивается на четверть оборота вокруг своей оси за счет панели (41 — фиг.15), шарнирно соединенной своей серединой 43 с концом руки. 42 и удерживается в рабочем положении с помощью пружины 44. Когда ветер слишком сильный, панель 41 внезапно принимает положение 45, фиг. 14, в котором увеличен отвод ветра, что переводит турбину и ее дефлектор в боковое положение (46 — фиг.15). В этом положении руль 41 улавливает большую часть ветра и надежно удерживает ветряной двигатель в этом положении до тех пор, пока ветер не падает сильно. Уменьшается не только поверхность, ориентированная навстречу ветру, но и коэффициент ее формы, прилагаемая сила изменяется с восьми до примерно единицы. Крутящий момент, создаваемый рулем направления, компенсируется эксцентриситетом турбины на противоположной стороне (не показан для ясности). В боковом положении турбина (фиг. 16) продолжает генерировать, хотя направление вращения изменилось, когда воздух проходит через нее вбок.Таким образом, необходимо использовать генератор с различным направлением вращения (например, генератор переменного тока).
РИС. 13 и 14 показано положение дополнительных дефлекторов 52 и 53, создающих эффект Коанда. Используя их, можно уменьшить диаметр желоба. Это усложнение представляет интерес только для больших моделей.
Следует понимать, что изобретение может быть воплощено в других конкретных формах без отклонения от его сущности или существенных характеристик.Таким образом, настоящие примеры и варианты осуществления следует рассматривать во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничивающие, и изобретение не должно ограничиваться деталями, приведенными в данном документе.
Удар струи — Руководство лаборатории прикладной механики жидкостей
Движущаяся жидкость в естественных или искусственных системах может воздействовать на объекты, контактирующие с ней. Для анализа движения жидкости обычно выбирается конечная область жидкости (контрольный объем), и общие эффекты потока, такие как его сила или крутящий момент на объект, определяются путем расчета чистой массы, которая втекает и выходит. контрольного объема.Эти силы могут быть определены, как в механике твердого тела, с помощью второго закона Ньютона или уравнения количества движения. Сила, оказываемая струей жидкости на плоскую или изогнутую поверхность, может быть решена с помощью уравнения количества движения. Изучение этих сил необходимо для изучения гидромеханики и гидравлического оборудования.
Инженеры и конструкторы используют уравнение количества движения для точного расчета силы, которую движущаяся жидкость может оказывать на твердое тело. Например, на гидроэлектростанциях турбины используются для выработки электроэнергии.Турбины вращаются за счет силы, создаваемой одной или несколькими водяными струями, которые направляются по касательной к лопастям или лопаткам турбины. Воздействие воды на лопасти создает крутящий момент на колесе, заставляя его вращаться и вырабатывать электричество.
Целью этого эксперимента является исследование сил реакции, возникающих при изменении количества движения потока жидкости, когда струя воды ударяется о плоскую пластину или изогнутую поверхность, и сравнение результатов этого эксперимента с вычисленными силами путем приложения уравнение импульса.
Импульсная сила определяется путем измерения сил, создаваемых струей воды, падающей на твердые плоские и изогнутые поверхности, которые отклоняют струю под разными углами.
Для проведения ударного реактивного эксперимента требуется следующее оборудование:
- Стенд гидравлики F1-10,
- F1-16 — удары реактивного аппарата с тремя дефлекторами потока с углами отклонения 90, 120 и 180 градусов, а также
- Секундомер для измерения расхода.
Струйный аппарат представляет собой прозрачный акриловый цилиндр, сопло и дефлектор потока (рис. 5.1). Вода поступает вертикально сверху цилиндра через сопло, поражая цель, установленную на штоке, и выходит через выпускные отверстия в основании цилиндра. Вентиляционное отверстие в верхней части цилиндра поддерживает атмосферное давление внутри цилиндра. В верхней части штанги установлен противовес, позволяющий уравновесить силу удара воды с помощью приложенных масс [5].
Рисунок 5.1: F1-16 Удар струйного аппаратаСкорость воды ( v ), покидающей сопло с площадью поперечного сечения (A), можно рассчитать по формуле:
, где Q — расход.
Применение уравнения энергии между точкой выхода сопла и поверхностью дефлектора показывает, что величина скорости потока не меняется, когда вода обтекает дефлектор; меняется только направление потока.
Применение уравнения количества движения к контрольному объему, охватывающему отклоненный поток, дает:
где:
F y : сила, прилагаемая дефлектором к жидкости
: плотность жидкости
: 180-, , где — угол отклонения потока (рисунок 5.2).
Рисунок 5.2: Примеры углов отклонения потока для плоских и полусферических дефлекторовИсходя из равновесия сил в вертикальном направлении, F y уравновешивается приложенным грузом на чаше весов, W ( W = mg , где m — приложенная масса), т. Е. Fy = W . Следовательно:
Поскольку Q = vA , это уравнение можно записать как:
Проведите эксперимент, выполнив следующие действия:
- Снимите верхнюю пластину (ослабив гайки с накаткой) и прозрачный цилиндр с оборудования, а также проверьте и запишите выходной диаметр сопла.
- Установите цилиндр на место и навинтите 90-градусный дефлектор на конец вала.
- Подсоедините впускную трубку к быстроразъемному соединителю на верстаке.
- Установите верхнюю пластину на прозрачный цилиндр, но не затягивайте три гайки с накаткой.
- С помощью спиртового уровня, прикрепленного к верхней пластине, выровняйте цилиндр, регулируя ножки.
- Замените три гайки с накаткой, затем затягивайте их последовательно, пока встроенный круглый спиртовой уровень не покажет, что верхняя пластина расположена горизонтально.Не затягивайте гайки с накаткой слишком сильно, так как это может повредить верхнюю пластину. Гайки следует затягивать только настолько, чтобы выровнять пластину.
- Убедитесь, что вертикальный вал свободно перемещается и поддерживается пружиной под чашей веса.
- Без грузов на чашке весов отрегулируйте высоту указателя уровня так, чтобы он совпадал с базовой линией на чашке весов. Убедитесь, что положение правильное, осторожно покачивая чашу.
- Поместите груз весом 50 грамм на чашу весов и включите насос.
- Медленно откройте клапан скамьи и позвольте воде попадать на цель до тех пор, пока базовая линия на чаше весов не окажется на уровне манометра. Оставьте поток постоянным. Наблюдайте и отмечайте поведение потока во время теста.
- Измерить расход с помощью мерного резервуара. Это достигается путем закрытия шарового клапана и измерения времени, которое требуется для накопления известного объема жидкости в резервуаре, измеренного по смотровому стеклу. Вы должны набирать воду не менее за минуту , чтобы минимизировать временные ошибки.
- Повторите эту процедуру, постепенно добавляя еще 50 грамм, пока максимальная масса не будет равна 500 граммам.
- Повторите весь тест для каждого из двух других дефлекторов потока.
Воспользуйтесь этой ссылкой для доступа к книге Excel для этого эксперимента.
9.1. РезультатИспользуйте следующие таблицы для записи ваших измерений.
Таблица сырых данныхНомер испытания. | Углы отклонения (градусы) | ||||||||
90 | 120 | 180 | |||||||
Объем (Литр) | Время (с) | Приложенная масса (кг) | Объем (Литр) | Время (с) | Приложенная масса (кг) | Объем (Литр) | Время (с) | Прикладываемая масса (кг) | |
1 | |||||||||
2 | |||||||||
3 | |||||||||
4 | |||||||||
5 | |||||||||
6 | |||||||||
7 | |||||||||
8 | |||||||||
9 | |||||||||
10 |
Сопло должно быть следующих размеров.
- Диаметр сопла: d = 0,008 м
- Площадь поперечного сечения патрубка: A = 5,0265 × 10 -5 м 2
Эти значения могут быть измерены как часть экспериментальной процедуры и заменены указанными выше размерами.
Для каждого набора измерений рассчитайте приложенный вес ( W, ), расход ( Q ), квадрат скорости ( v 2 ), силу ( F y ), а также теоретический и экспериментальный наклон ( S ) отношения между W и v 2 .Теоретический наклон определяется из уравнения 5 следующим образом:
Экспериментальное значение S получается из графика W против v 2 .
Диаметр сопла (м) = | Площадь потока (м 2 ) = | Угол дефлектора (градусы) = | |||||
Номер испытания. | Прикладываемая масса (Н) | Расход (м 3 / с) | Скорость (м / с) | Скорость 2 (м / с) 2 | Сила (Н) | Теоретическая Наклон | Экспериментальный склон |
1 | |||||||
2 | |||||||
3 | |||||||
4 | |||||||
5 | |||||||
6 | |||||||
7 | |||||||
8 | |||||||
9 | |||||||
10 |
Используйте предоставленный шаблон, чтобы подготовить лабораторный отчет для этого эксперимента.Ваш отчет должен включать следующее:
- Таблица (ы) исходных данных
- Таблица (и) результатов
- График (ы)
- Постройте график квадрата скорости, v 2 , (ось x) от приложенного веса, W , (ось y). Подготовьте один график, представляющий результаты для всех трех дефлекторов, и используйте линейную линию тренда, установив точки пересечения на ноль, чтобы показать эту взаимосвязь. Найдите наклоны этих линий. Запишите наклоны в таблице результатов как экспериментальный наклон.
- Сравните наклоны этого графика с наклонами, рассчитанными по теоретической зависимости из уравнения 5.
- Постройте график зависимости измеренной силы от грузов ( W, ) от силы воды на дефлектор ( F y ), которая рассчитывается с использованием уравнения количества движения, т. Е. Уравнения 2.
- Обсудите свои результаты, уделяя особое внимание следующему:
- Предоставляет ли этот эксперимент реальные средства проверки уравнения сохранения импульса? Старайтесь быть количественными при сравнении экспериментальных и расчетных результатов.