Вентиляционный расчет. Определение количества воздуха, прогоняемый ежесекундно через машину и напор (давление)

3 Вентиляционный расчет

Задачей вентиляционного расчета является определение количества воздуха, который необходимо ежесекундно прогонять через машину и напор (давление), обеспечивающий прохождение требуемого количества воздуха.

Система вентиляции радиальная с разомкнутым циклом.

На рисунке 3.1 представлен путь прохождения воздуха.

Рисунок 3.1. Путь прохождения воздуха

На рисунке 3.2 представлена радиальная, симметричная схема вентиляции с разомкнутым циклом синхронной машины. Ввиду симметрии расчет проводится на половину машины.

Рисунок 3.2. Радиальная, симметричная схема вентиляции с разомкнутым циклом

Найдем аэродинамические сопротивления схемы вентиляционной цепи.

Аэродинамическое сопротивление любого участка тракта охлаждения рассчитывается по формуле:

,

где , (кгс²)/м², – коэффициент сопротивления;

, – коэффициент динамического давления;

,– расчетное сечение прохождения охлаждающего воздуха (из чертежа).

3.1. Аэродинамическое сопротивление входа воздуха в машину

(кгс²)/м⁸;

где м², – площадь входной решетки.

3.2 Аэродинамическое сопротивление входа в лобовые части обмотки статора

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м² ,

где м, – вылет лобовой части обмотки;

м, – расстояние от лобовой части обмотки до подшипникового щита

м².

3.3 Аэродинамическое сопротивление выхода из лобовых частей обмотки статора

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м².

3.4 Аэродинамическое сопротивление выхода воздуха из машины

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м², – коэффициент сопротивления, по рекомендации [1];

м², – сечение выходного окна.

3.5 Аэродинамическое сопротивление входа в межполюсное пространство

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²;

где м²,

где м²,– площадь межполюсного окна;

м²,

где –диаметр обода ротора.

3.6 Аэродинамическое сопротивление поворота потока в межполюсном пространстве

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,– коэффициент местного сопротивления при повороте потока на угол ;

м².

3.7 Аэродинамическое сопротивление выхода из межполюсного пространства в воздушный зазор

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м²;

м²

3.8 Аэродинамическое сопротивление входа в радиальные каналы

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м².

3.9 Аэродинамическое сопротивление входа в зону обмотки статора

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м².

3.10 Аэродинамическое сопротивление выхода из зоны обмотки статора

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м²;

3.11 Аэродинамическое сопротивление выхода из радиальных каналов статора

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²,

где м²;

м².

3.12 Аэродинамическое сопротивление выхода воздуха из машины

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м²– коэффициент сопротивления, по рекомендации [1];

м²– сечение выходного окна.

3.13 Эквивалентное аэродинамическое сопротивление вентиляционной цепи

(кгс²)/м⁸,

где (кгс²)/м⁸;

(кгс²)/м⁸.

3.14 Необходимое количество охлаждающего воздуха

м³/с,

где Вт,– сумма греющих потерь;

Дж/(⁰См³),– теплоемкость воздуха;

,– подогрев охлаждающего воздуха для машин с изоляцией класса В;

– коэффициент, взят так как, расчет производим на половину машины.

3.15 Напор (давление) воздуха в машине, необходимый для прохождения нужного количества охлаждающего воздуха

.

3.16 Количество охлаждающего воздуха, проходящее через вентиляционные каналы (Q_вк) и лобовые части (Q_л)

Для нахождения Q_вк и Q_л составим и решим систему уравнений:

(м³/с).

(м³/с).