Сүүлд орших хавтгай бүтцүүдийн сонгосон хэлбэр нь вортекс сүүлд орших агаарын урсгалыг нэмэгдүүлд.

Яагаад сүүдэр хавтгайны геометри вортекс сүүдэрт аэродинамик үр дүнд тодорхойлдог

Вортекс сүүдрийн аэродинамик үр дүнтэй бүтэц нь үндэментүүн түүний хавтгай геометрийн хэлбэрт хамаардаг, учир нь хавтгайнуудын хэлбэр болон контур нь агаарын хурдасгал ба чиглэлд шууд нөлөөлдөг. Хуучин талын, нэгэн төрлийн хорд хавтгайнуудад урсгалын салхиран үүсэх ба оройн вортекс үүсэх нь энергийн алдагдалд гол шалтгаан болойдог. Сүүдрийн даралтын градиентийн хүчтэршүүн бүснүүд нь хилын давхарга (boundary layer) – түүн дотроо оройн ойролцоо – салхирахыг үүсгэдөг, харин сүүдрийн даралтын ба сүүдрийн сүүдрийн талын даралтын ялгаа хүчтэршүүн оройн вортекс үүсгэдөг. Энэ нь кинетик энергийг хаяж, вортекс сүүдрийн ажиллах үр дүнтэй бүтэцтэй холбоотой тогтвортой, нягт урсгалыг саадтай хийдөг.

Хүрдлүүр хавтгайн муруй хүрдлүүр ба радиал төмөрлүүр даралтын градиентийг хэрхэн дахин тараадог

Дөрвөлжин хүрдний үүрдийн геометрийн дэвшилт загварууд нь муруй хүрдний үүрд, радиал тавиур хүрдний үүрд зэрэг аргаар нөлөөллийн алдагдалд тулгардаг. Муруй хүрдний үүрд нь орж ирж буй агаарын анхны хүртэлтийг хөнгөвчлөн, даралтын өсөлтийг төвөгтүшгүй болгож, хязгаарын давхарга салхирын хуулийн үүрдийн тархалтад урт үйлдлийн хүрээнд хоцрогдуулдаг. Радиал тавиур — хүрдний үүрдний урт сууриас орой руу багасаж идэвхтүшгүй болж, аэродинамик ачааллыг хүрдний уртд илүү төвөгтүшгүй тархалтад оруулдаг. Энэ нь оройн ойрхин даралтын ялгацыг багасгаж, хүрдний оройн вортексийг сулруулж, индуцирован (хүрдний оройн) хүндийн хүчийг бууруулдаг. Түүнчлэн, төвөгтүшгүй агаарын урсгалыг үүрдний эргэлтэнд хувиргахдаа илүү үр дүнтэй, цөөн турбулентностьтой ажиллахын тулд түүрдний төхөөрөмжүүд нь хамтран ажилладаг.

Дөрвөлжин хүрдний дэвшилт загварууд: Вортекс түүрдний үр дүнтэй ажиллахын тулд муруй, асимметрик, тавиур хүрдний загварууд

Тал төрлийн, нэгтүшгүй хүрдний үүрдний талбай нарийн хүрдний оройн хурдны харьцаанд столл хязгаарлалт

Хавтгай, нэгэн төрлийн хөвчтэй хүрднүүд нь бага оройн хурдны харьцаанд урьдчилан салхинуудын үүрдүүлэлт үүсгэдэг, үүнээс шүүрт гадаргуугаас урсгал салж, вортексын төвийн бүтэц нь хүндлүүрдүүлдэг. Энэ нь даралтын тархалтад төвөгтүй бүтэц үүсгэдэг бөгөөд массын урсгалын үр ашигт 19% хүртэл хориглолт үүсгэдэг, үүнээс илүү дөрвөлжин профилтой хүрднүүдтэй харьцуулж. Гэтдэ, урсгалын гэнэт салж, турбулент вортексүүд үүсгэдэг, үүнээс салхинуудын төвийн хурдатгагч механизм хүндлүүрдүүлдэг.

Хоолойн хөвчний муруйлт ба оройн зүүднүүдийн нарийсал: хоёрдич харагдах урсгалын алдагдлыг дарах

Дэвсгэр хөндлөн огтлосон хуваарилалтын нүүршлүүд—хамгийн зөөлөн цэг ба муруйлт хувирдаг тулбугаар шилжинэ—ба сонгож авсан оройн зүүрлүүд нь хоёрдич хаотик урсгалын алдагдалд төвөгтүшүүд үзүүлдэг. Орой руу хүртэл хавтгайг зүүрлүүд (бүрхүүлийн эргэлтийн хурд хамгийн их бүрхүүлийн оройд) аэродинамикалын ачааллыг тэнцвэртэд, оройн нүүршлүүдийн вортексүүдийг дарахад тусалдаг, як нь хуучин загваруудад кинетик энергийн 15–31% -ыг алдагдуулдаг. Тасралтгүй хөндлөн огтлосон хуваарилалт нь даралтын градиентүүдийг дотогш чиглүүлдэг, вортексүүдийн төвийг тогтвортой болгодог, шуугианы түвшнийг 4–7 дБА-ар бууруулдаг. Хяналттай судалгаанууд нь төвөгтүшүүд ба тасралтгүй хөндлөн огтлосон хуваарилалт нь суурь геометрийн харьцуулалтад статик даралтын сэргээлтдэг 12–17% илүү үр дүнтэй байдаг.

Вортекс вентиляторуудын тогтвортой вортекс төвийн хөгжилд хавтгайны урт дагуу нарийн тунзаг төвөгтүшүүд

Вортекс вентиляторуудын тогтвортой агаарын урсгал ба энергийн үр дүнтэй бүтээмж нь хавтгайны урт дагуу нарийн тунзаг төвөгтүшүүд дээр суурилдаг. Буруу өнцгүүд—тулбугаар ба орой руу хүртэл—вортекс төвийн үүсэлд саад үзүүлдэг, турбулентность үүсгэдэг ба даралтын тархалт нь төвөгтүшүүд бүтээмжийн алдагдалд төвөгтүшүүд үзүүлдэг.

Хэт их налтийн шүүртүүр нөлөөлөл: Бүрхүүлийн бүрхүүлд хүрэх хурдны уналт ба статик даралтын сэргээл

Төвдийн налтийн өнцгүүд 35°-аас илүүр — шугаман бус хохиргоо үүсгэнэ: бүрхүүлийн бүрхүүлд хүрэх хурдны уналт оптимизацийн профилтой харьцуулахад 42%-иар хурдасса ( Турбомашинуудын Журнал , 2023 ), үүнээс үүдүүлж эргэлтийн энергия түүний ашигт статик даралт болойн өмнө цагаан дуусаж, сүүдэр талд салхи хүртүүр нөлөөлөл үүсгэнэ, турбулент кинетик энергийн хаялт 28%-иар нэмэгдэнэ, статик даралтын сэргээл коэффициент 0.15–0.3 нэгж унах нь дагавар юм. Харин 20°-аас доош налтийн өнцгүүд угтунд хангалттай өнцгөн импульс үүсгэхгүй, сул вортекс үүсгэнэ, даралт хөгжүүлэлт хангалтгүй бүтэлдүүр.

Адаптив налтийн бүснүүр (үндэс–дунд–төвд) вортекс сүүдэрт 17% илүү массын урсгал үүсгэнэ

Алхам хүртэлх зонд хөгжүүлсэн налуу бүрхүүл—үндэс дээр 22°–25°, орой дээр 28°–32°—нүүрний ачааллыг бүсийн урсгалын хурдтай тааруулж, ажиллах нөхцөлд хамгийн тохиромжтой налуу өнцгийг хадгалж үлдээдэг. Энэ нь бүсийн тогтворгүй бүрхүүлийн бүрхүүлүүдийн үүсэлтийг багасгаж, вортексийн нягтралыг бүрхүүлүүдийн хүчтэрүүлж үлдээдэг. Туршилт нь адаптив зонд хийгдсэн хөгжүүлсэн налуу бүрхүүл нь ижил хурдад (RPM) нэгтгүүлсэн налуу бүрхүүлтэй харьцуулж массын урсгалыг 17%-иар нэмж үлдээдэг гэдгийг баталж үлдээдэг; үүнд вортексийн төв хүртэлх тэнхлэгийн хурд нь 15%-иар нэмж үлдээдэг, оройн нүүрний урсгалын вортексийн хүч 31%-иар багасдаг, агаарын цуглуулагч (вolute) доторх диффузийн үр дүн шүүдүүр нь сайжран үлдээдэг. Үр дүн нь зорилгоор тодорхойлогдсон агаарын урсгалыг бага хурдад хүртүүлж, коммерциал агаарын солилцооны системүүд дээр энергийн хэрэглээг 12–18%-иар багасгадэг.

Оройн бүтэцт хийгдсэн новатор шийдлүүд нь нүүрний урсгалын алдагдалыг багасгаж, вортексийн саван агаарын урсгалыг хамгийн их хэмжээнд хүртүүлж үлдээдэг

Урд талаар хазайршүүлсэн оройнууд ба тундруулж хийгдсэн дугуйлт хөмсгүүд нь оройн нүүрний урсгалын алдагдалыг 31%-иар багасгадэг

Нүүр нь цааш нь угаасан, хаалганы хаалганд дугуйлан орсон флейтүүдтэй хослуулсан нүх нь агаарын эргэлтийн урсгалыг бууруулдаг. Конкав сүүх нь түрэн хажууд урсгалын салгалыг хойшилтуулж, филе нь бээлий-хүлэгний холбоонд давхар урсгалын саад тайлах болно. Энэхүү хэлбэржилт нь шулуун цэгний урсгалыг шулуун цэгтэй харьцуулахад 31% бууруулж, илүү их массын урсгалыг, статикийн даралтыг сэргээх, дуу чимээг багасгахын зэрэгцээ бүтцийн нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэхгүйгээр нэмэгдүүлнэ.

НӨАТ: Аэродинамикийн үр ашгийг ойлгох

Яагаад булангийн геометрийн хувьд дэнжингийн үр ашиг чухал вэ?

Хөлгийн геометрийн хувьд агаар хэрхэн хурдацтай, чиглэгддэг вэ гэдгийг тодорхойлдог. Зөв боловсруулсан бээлий нь урсгалын салгалыг бууруулж, цэгний эргэлтийн үүсэлтийг багасгаж, эрчим хүчний хувиргалыг сайжруулж, агаарын хөдөлгөөний үр ашгийг нэмэгдүүлнэ.

Агаарын урсгалд ургуулсан түрүү нь ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Нумлаж бүүрхийлсэн урд ирмүүд даралтын өсөлтийг төвтгөн, хилын давхарга нь салж холдож хоцорч буйг хойшлуулж, ажиллах хүрээг нэмэгдүүлж, энергийн алдагдалд багасгаж, сүүдэрлүүрний илүү үр дүнтэй ажиллахад тусламж үзүүлдэг.

Хаана хөндлөн тавих үйлдлийн өөрчлөлтүүд сүүдэрлүүрний гүйцэтгэлд яаж нөлөөлдэг?

Сүүдэрлүүрний урт дагуу нарийн тавих үйлдлийн тархалт нь тогтмол агаарын урсгалыг хадгалахад, турбулент алдагдалд хамгийн бага байлгахад, сүүдэрлүүрний төв хэсгийн тогтвортой байдлыг сайжруулахад тусламж үзүүлдэг, үүнээс энергийн үр дүнтэй байдлыг дээшлүүлдэг.

Урд зүүрт шүүртүүдийн давуу талууд юу вэ?

Дугуйлан хүрээлсэн филеттүүдтэй урд зүүрт шүүртүүд нь шүүртүүдийн нүүрлүүрт вортексүүдийг багасгаж, массын урсгалыг нэмэгдүүлж, статик даралтын сэргээлтийг сайжруулахад, хөдөлмөрүүдийн бүтцэд нэмэлт төвөгтэй бүтцүүд нэмэгдүүлж, хангалттай дууны түвшин багасгаж үзүүлдэг.