Các kết quả thử chỉ có thể được so sánh trực tiếp với các giá trị được bảo đảm nếu trong quá trình thử nghiệm thực hiện các phép đo đặc tính của quạt trong các điều kiện quy định.
Trong hầu hết các thử nghiệm được thực hiện trên quạt, khơng thể tái lập được một cách chính xác và duy trì được các điều kiện vận hành và/hoặc các điều kiện hoạt động trên đường thơng gió thử như đã quy định trong các điều kiện vận hành.
Chỉ số các kết quả được chuyển đổi thành các điều kiện vận hành này mới có thể so sánh được với các giá trị quy định.
Đối với các quạt rất lớn, có thể tiến hành các thử nghiệm theo mẫu (mơ hình) trong các đường thơng gió tiêu chuẩn khi khơng thể thực hiện được thử nghiệm theo mẫu thực do hạn chế về nguồn cấp điện hoặc các kích thước của các đường thơng gió thử tiêu chuẩn.
15.1. Các định luật về tính tương tự của quạt
Hai quạt có các điều kiện tương tự về lưu lượng sẽ có các đường đặc tính tương tự. Mức độ tương tự nhau của các đường đặc tính sẽ phụ thuộc vào mức độ tương tự của hai quạt và các lưu lượng qua các quạt.
15.1.1. Tính tương tự về hình học
Tính tương tự hồn tồn về hình học u cầu tỷ số của tất cả các kích thước tương tự của hai quạt bằng nhau. Yêu cầu này bao gồm các tỷ số của các chiều dày, các khe hở và nhám bề mặt cũng như các kích thước dài khác cho các đường đi qua của dịng chảy.
Tất cả các góc tương ứng phải bằng nhau.
Tính tương tự của số Reynolds là cần thiết để giữ chiều dày tương đối của lớp ngồi biên, các prơfin tốc độ và các tổn thất do ma sát bằng nhau.
Khi số Reynolds biên ngoài tăng lên, các tổn thất do ma sát giảm đi. Do đó hiệu suất và đặc tính có thể tăng lên.
Có thể thu được độ chênh lệch về hiệu suất bằng 0,04 (4 %) đối với tỷ số của các số Reynolds bằng 20.
15.1.3. Số Mach và tính tương tự của các tam giác tốc độ
Để giữ các tam giác tốc độ bằng nhau, các biến đổi của áp suất, tốc độ và nhiệt độ qua quạt cũng phải bằng nhau.
Đối với các số Mach biên ngoài cao hơn 0,15, các sự khác biệt quan trọng có thể tăng lên nếu số Mach không giữ được bằng nhau đối với thử nghiệm và các điều kiện quy định.
Đối với các quạt, số Mach biên ngoài được cho bởi
Khi số Mach này tăng lên, số Reynolds biên ngồi tăng lên do đó áp suất của quạt cũng tăng lên. Khi áp suất của quạt tăng lên, tăng trong khi cả hai kp và tỷ số đều giảm đi. Tính tương tự của tam giác tốc độ không được tôn trọng nữa và tổn thất tăng lên.
Vì vậy, khi số Mach tăng lên, đặc tính và hiệu suất của quạt được cải thiện trước tiên và sau đó dẫn đến hư hỏng.
Ảnh hưởng này phụ thuộc vào kiểu quạt, kết cấu bộ cánh quạt và vị trí của điểm vận hành trên đường cong đặc tính của quạt.
Vì hệ số nén kp được xác định trong 14.8.2.1 và 14.8.2.2 gần với cho nên nó có thể được sử dụng để biểu thị biến đổi của mật độ qua quạt và đặc trưng cho tính tương tự của các tam giác tốc độ.
CHÚ THÍCH: Khơng bao giờ có song va đập trong quạt: Ma, 0,7.
15.2. Qui tắc chuyển đổi
Chỉ số dưới dòng Te được áp dụng cho các phép đo thử nghiệm và các kết quả thử, các chỉ số dưới dòng Gu được áp dụng cho các điều kiện vận hành và đặc tính làm việc được bảo đảm bằng hợp đồng.
Hình 11 giới thiệu các biến đổi cho phép của tỷ số là một hàm số của và Hình 12 chỉ dẫn các biến đổi của tỷ số là một hàm số của và
CHÚ DẪN: 1 Vùng cho phép 2 Vùng giới hạn
3 Vùng khơng chấp nhận được
Hình 12 – Các biến đổi của như một hàm số của và 15.2.1. Qui tắc chuyển đổi đối với dịng chảy nén được
Có đủ bằng chứng để xác lập các qui tắc thơng dụng để chuyển đổi đặc tính làm việc của quạt từ điều kiện thử nghiệm sang điều kiện quy định có liên quan đến sự thay đổi hệ số nén kp lớn hơn ± 0,01 và có thể đạt tới 0,06.
15.2.1.1. Qui tắc chuyển đổi đối với thay đổi của hệ số nén kp lớn hơn ± 0,01
Có thể biểu thị các qui tắc chuyển đổi này bằng các phương trình sau trong đó q là số mũ có thể thay đổi theo kiểu (kết cấu) quạt. Các giá trị từ 0 đến – 0,5 đã được chứng minh, nhưng nhà sản xuất phải có trách nhiệm thử nghiệm đủ số lượng cỡ và kiểu quạt để xác định giá trị chính xác.
Nên tiến hành thử kiểu (có thể thử ở dạng mơ hình) để xác định phạm vi của tỷ số nén r và phạm vi các đặc tính của quạt ở một phía điểm có hiệu suất tốt nhất trên đó q có thể được xem như khơng thay đổi khi độ không đảm bảo của dự đốn về đặc tính làm việc khơng tăng lên một cách quá mức.
Cần có sự thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất để áp dụng các qui tắc chuyển đổi này. Có thể tìm thấy các hệ số nén kpGu và kpsGu sau khi chuyển đổi từ các phương trình gần đúng, các hệ số này đạt độ chính xác trong phạm vi vài phần ngàn.
Trong đó là hoặc .
Có thể tìm thấy đặc tính của quạt sau chuyển đổi theo các phương trình sau:
Số Reynolds, Reu, phải ở trong giới hạn của Hình 11.
Các biểu thức này được thành lập trong trường hợp có sự thay đổi trong: - Tốc độ quay, N, hoặc tần số quay n.
- Đường kính bộ cánh quạt, Dr; - Khí, Rw, ;
- Nhiệt độ đầu vào, và mật độ .
CHÚ THÍCH: Có thể đưa vào các dạng đơn giản hóa là hàm số của các thơng số được xem là không đổi.
15.2.1.2. Qui tắc chuyển đổi đối với thay đổi của hệ số nén kp nhỏ hơn ± 0,01
Trong các giới hạn của số Reynolds biên ngồi cho phép theo Hình 11 và đối với dịng chảy khơng nén được, có thể sử dụng các qui tắc chuyển đổi đơn giản hóa như đã nêu chi tiết trong 15.2.2.
15.2.2. Qui tắc chuyển đổi đơn giản hóa đối với dịng chảy khơng nén được
Khi áp suất của quạt dùng cho thử nghiệm và các điều kiện được bảo đảm nhỏ hơn 2000 Pa, kp gần tới 1 và có thể sử dụng các biểu thức đơn giản hóa sau cho tính tốn đặc tính được chuyển đổi.
15.2.3. Công suất của trục và của bộ cánh quạt
Các công suất vào đo được và được quy định sẽ thường là cơng suất của trục quạt PaTe và PaGu. Có thể cần đánh giá các tổn thất của ổ trục PbTe tại nTe và PbGu tại nGu và sử dụng các quan hệ.
và
để thực hiện sự chuyển đổi được quy định trong 15.2 Tuy nhiên, sai số phải chịu do giả thuyết
sẽ khơng vượt q giá trị sau tính bằng phần trăm,
Sai số này thường không đáng kể.