Тест ЦАГИ
Филиал Федерального Государственного унитарного предприятия ЦАГИ
«Московский комплекс ЦАГИ»
по результатам сравнительных испытаний пылесосов HYLA (Хьюля) и Rainbow
На оборудовании лаборатории испытательного центра ГУП ЦАГИ «Аэроакустика», аккредитованной Госстандартом России*), проведены аэродиномаческие испытания двух пылесосов – HYLA (Хьюля) с аквафильтром барботажного типа и Rainbow (модель E1) с аквафильтром и кассетным фильтром.
Показано, что аэродинамические характеристики пылесосов с камерой аквафильтра, заполненной водой, и без воды практически совпадают. Установка чистого кассетного фильтра снижает расход воздуха пылесоса Rainbow примерно на 14 %, а использование загрязненного фильтра дополнительно ухудшает производительность этого пылесоса на 30 %.
Показано, что аэродинамическое сопротивление системы подвод воздуха – шланг + трубки + насадки, для пылесоса HYLA (Хьюля) примерно в полтора раза меньше сопротивления соответствующих систем пылесоса Rainbow. При уборке коврового покрытия аэродинамическое сопротивление систем возрастает примерно на 20%, по сравнению с его значением для гладкой твердой поверхности. Для обоих пылесосов работа механической щетки практически не оказывает влияния на аэродинамическое сопротивление системы.
Определение параметров рабочего режима пылесосов при очистке коврового покрытия и гладкой твердой поверхности. Показано, что пылесос HYLA (Хьюля) превосходит по производительности пылесос Rainbow с чистым кассетным фильтром примерно на 30% и на 55% - с загрязненным фильтром. При этом условная мощность всасывания (без учета поправки на сжимаемость воздуха) пылесоса HYLA (Хьюля) в полтора раза выше, чем у пылесоса Rainbow с чистым фильтром и в три раза – с загрязненным фильтром.
Заместитель начальника отдела А.А.Филимонов
Ведущий научный сотрудник А.В. Колесников
*) Аттестат аккредитации зарегистрирован в Реестре Авиарегистра МАК №ИЛ-023 26 октября 2001 г. Срок действия аккредитации до 1.11.06 г.
Филиал Федерального Государственного унитарного предприятия ЦАГИ
«Московский комплекс ЦАГИ»
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПЫЛЕСОСОВ С АКВАФИЛЬТРОМ
RAINBOW и HYLA (Хьюля)ДЛЯ ООО «ХЬЮЛЯ»
Заместитель начальника НИО-4 ЦАГИ
А.А.Филимонов
Ответственные исполнители:
Ведущ.научн.сотр.
А.В.Колесников
2004 г.
Аннотация
Работа выполнена по заданию ООО «ХЬЮЛЯ». Целью работы являются сравнительные испытания двух типов пылесосов с аквафильтром (HYLA (Хьюля) и Rainbow) на оборудовании ЦАГИ, определение их аэродинамических характеристик, оценка влияния аквафильтров и кассетных фильтров на эффективность их работ, измерение аэродинамического сопротивления элементов воздуховодов (гофрированных шлангов, трубок) и насадок для сбора пыли, изучение влияния структуры очищаемой поверхности на аэродинамическое сопротивление системы.
Испытания проводились в лаборатории испытательного центра ГУП ЦАГИ «Аэроакустика», аккредитованной Госстандартом России в качестве технически компетентной лаборатории по аэродинамическим и акустическим испытаниям воздуходувных машин, кондиционеров, элементов воздуховодов, приемников воздушного давления, расходомеров и др.
Аттестат аккредитации зарегистрирован в Реестре Авиарегистра МАК «ИЛ – 023 26 октября 2001 г. Срок действия аккредитация до 1.11.06г. Копия документов дана в приложении к отчету.
Оглавление
Введение
1. Определение аэродинамических характеристик пылесосов
1.1. Методика испытаний
1.2. Влияние аквафильтра на аэродинамические характеристики пылесосов
1.3. Влияние загрязнения кассетного фильтра на эффективность работы пылесоса Rainbow
1.4. Сравнение аэродинамических характеристик пылесосов HYLA (Хьюля) и Rainbow
2. определение потерь давления в элемент системы подвода воздуха пылесосов
2.1. Методика испытаний
2.2. Результат испытаний
3. Определение рабочих параметров пылесосов при очистке поверхности различной структуры
Заключение
Введение
На рынке бытовой техники происходит постоянное совершенствование механизмов (и, в частности, пылесосов) для уборки бытовых, общественных и производственных помещений, а также пылесосов специального назначения.
- Улучшают потребительские свойства, производительность, дизайн;
- Расширяется область использования, выпускаются пылесосы для влажной уборки, моющие пылесосы и др.;
- Повышается экономическая эффективность изделий за счет снижения затрат на энергопотребление и расходные материалы (фильтры, мешки для сбора пыли и др.).
В зависимости от назначения, выпускаются пылесосы с различными схемами вентиляторного агрегата, с регулируемой или постоянной частотой вращения привода, отличающиеся расположением и конструкцией пылезадерживающих устройств, элементами системы подвода воздуха от очищаемой поверхности к агрегату, конструкциями пылесосных насадок. Предлагаются пылесосы, в которых для улавливания пыли применяются усовершенствованные фильтрующие материалы, допускающие многократное использование с промежуточной промывкой, либо устройства без механических фильтров, в которых для улавливания пыли используется принцип воздушных циклонов или барботажных камер, а также комбинированные устройства.
Производители пылесосов предлагают различные насадки для удаления пыли с поверхности: щетки, щелевые и вихревые насадки. Для выделения пыли из тканевых материалов и ковровых покрытий предлагаются вибрирующие насадки (типа Sani Punch) и насадки с цилиндрическими щетками, оснащенными электроприводом.
На испытании в ЦАГИ фирма «Хьюля» представила два пылесоса с аквафильтрами барботажного типа:
- Пылесос Rainbow, оборудованный одновременно аквафильтром с объемом емкости для воды около двух литров и сменным кассетным фильтром, находившимся в эксплуатации в течение года. Был представлен также новый кассетный фильтр для проведения сравнительных испытаний. Пылесос эксплуатировался в бытовых условиях.
- Пылесос HYLA (Хьюля), в котором для улавливания пыли применяется только аквафильтр с объемом емкости для воды - четыре литра. Этот пылесос снабжен более эффективной системой влагоотделения на входе в вентиляторный агрегат, усовершенствованной конструкцией гофрированного шланга и узлов сопряжения элементов воздуховода. Пылесос также эксплуатировался в течении года.
В программу исследований входило определение на испытательных стендах ЦАГИ аэродинамических характеристик пылесосов, оценка влияния аквафильтров и кассетного фильтра (для пылесоса Rainbow) на эффективность их работы, измерение аэродинамического сопротивления элементов воздуховодов (гофрированных шлангов, телескопических трубок) и насадок для сбора пыли (с работающим или отключенным приводом щеток), изучение влияния структуры очищаемой поверхности на аэродинамическое сопротивление системы.
Работа проводилась в два этапа. Вначале были выполнены испытания пылесосных агрегатов баз шлангов, телескопических трубок и насадок. Изучалось влияние фильтров на аэродинамические характеристики агрегатов, как воздуходувных машин. Эти испытания выполнены на аэродинамической камере. Затем на другом стенде, снабженном регулируемым побудителем движения воздуха в системе, были определены аэродинамические сопротивления элементов пылесосов.
Ниже дано описание испытательных стендов, методов измерений, применяемой аппаратуры и приводятся основные результаты выполненных исследований.
- Определение аэродинамических характеристик
пылесосов
Программой данного этапа работы предусмотрено испытание пылесосных агрегатов HYLA (Хьюля) и Rainbow (без гофрированных шлангов, телескопических трубок и насадок для сбора пыли) с водой и без воды в камерах аквафильтров, с загрязненным и новым кассетным фильтром, в случае пылесоса Rainbow. Общий вид пылесоса показан на рис.1.
- Методика испытаний
Аэродинамические испытания проводились на камере всасывания, схема которой показана на рис.2, с диаметром рабочей части 260 мм. При входе потока в камеру установлен расходометр в виде измерительного коллектора диаметром 50 мм. Камера оборудована сеткой для выравнивания потока, штуцерами для отвода давления к измерительным устройствам от расширенной части камеры и от узкого сечения расходомера, а также дроссельным устройством для изменения сопротивления проточной части (и, следовательно, расхода воздуха) в процессе испытания пылесосов. Дроссельное устройство представляло собой кассету, в которую поочередно вставлялись диафрагмы с отверстиями разного диаметра.
Пылесосы присоединялись к щитку камеры при помощи переходного патрубка диаметром 40 мм небольшой длины.
Схема стендов, приборы для измерения параметров и методика определения аэродинамических характеристик, соответствовали ГОСТ-10921-90 (СНГ), стандарту АМСА 210-85 (США), В 848-1980 (Великобритания), международному стандарту ISO 5801.
Объемный расход воздуха Q (м3/с), поступающего в камеру всасывания, приведенного к атмосферным условиям в помещении, определяется по величине разрежения Pq в измерительном коллекторе:
Q=?kFk?k
где 
k = 0,975 коэффициент расхода коллектора найденный по результатам предварительной градуировки, Fk = ? dk2 /4 – площадь поперечного сечения коллектора, dk = 0,05 м – диаметр его узкого сечения, ek – поправочный множитель на расширение измеряемой среды в коллекторе (для реализованных в этих исследованиях перепадов давления Pq коэффициент ek = 1), Pq – перепад давления в помещении и в узком сечении коллектора, p – плотность воздуха в помещении.
Разряжения Pq в измерительном коллекторе определяется при помощи наклонного спиртового манометра с ценой деления от 0,125 до 0,5 мм спиртового столба в зависимости от угла наклона. На рабочих режимах пылесоса погрешность измерения разрежения Pq не превышала 0,5…1% от измеряемого значения.
Производительность вентилятора Q1 рассчитывалась по объемному расходу воздуха Q, поступающего через коллектор, с учетом разрешения в камере всасывания.
Формула для расчета производительности, выраженной в м3/мин, записывались в виде:
Q1=4,04?kFk 
Где ik, kk - синус угла наклона и градуированный коэффициент манометра, yk - удельный вес спирта,
- коэффициент приведения плотности воздуха к стандартным условиям, Pa, t – атмосферное давление (мм ртутного столба) и температура (0С) воздуха в помещении, hk – показание манометра в процессе измерений, hk0 – нулевое показание манометра,
kQ – коэффициент, приводящий объемный расход воздуха к условиям, соответствующим фактическому разрежению в камере всасывания на входе в пылесосный агрегат:
kQ = Pa/(Pa – Ps/13,592/9.81)
Pa – атмосферное давление воздуха в помещении в мм ртутного столба, Ps – статистическое давление пылесосного агрегата в Па. Погрешность измерения производительности пылесоса в рабочем диапазоне его аэродинамической характеристики не превышала 0,5% от измеряемого значения.
Средняя скорость потока воздуха в камере всасывания на всех режимах работы не превышала 2м/с.
Статическое давление вентилятора Ps определяется по величине разряжения Pp в камере всасывания с помощью измерительного преобразователя разности давлений «Сапфир», предварительно отградуированного по жидкостному манометру. Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства. Разность давления в помещении и в камере всасывания вызывает линейную деформацию чувствительного элемента, что приводит к изменению электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке. Электронное устройство преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал, который может регистрироваться цифровым милливольтметром, либо передаваться на систему автоматического сбора и обработки опытных данных. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина монокристаллического сапфира с кремневыми пленочным тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя, обеспечивающая стабильную работу устройства.
Перед началом испытаний была выполнена регулировка электронного устройства, позволившая приблизить численные значения электрического сигнала на выходе из прибора в mV к значениям разрежения в камере всасывания в мм H2O. Для расчета статистического давления Ps (Па) пылесоса использовалась формула
Ps =9.81 isksys? (hs – hs0),
в которой hs – регистрируемое значение сигнала на выходе из преобразователя (в mV), hs0 – начальное показание прибора, ks –градуировочный параметр (для всех испытаний ks = 0,98), ? - коэффициент, приводящий опытные данные к стандартным условиям по температуре и давлению в помещении, is = 1.0, ys = 1.0
- фиктивные параметры, введение для унификации способа обработки результатов измерений жидкостными манометрами и преобразователем давлений «Сапфир». Согласно инструкции завода-изготовителя, допустимая основная погрешность прибора не превышает ± 0,25%. Испытания, выполненные в ЦАГИ, подтвердили достаточно хорошую стабильность работы прибора и линейность его характеристики.
Для определения мощности, потребляемой пылесосами, использовался комплект (К-50) электроизмерительной аппаратуры, состоящий из амперметра, вольтметра и ваттметр. Потребляемая мощность установки (Вт), включая потери в электродвигателе, рассчитывалась по формуле:
N=kwP1,
Где P1 – значение, регистрируемое ваттметром, kw – масштабный коэффициент шкалы прибора. Точность измерения мощности составляла ± 10 Вт при измеряемых значениях в рабочем диапазоне характеристики пылесоса порядка 800 Вт.
Следует заметить, что из-за отсутствия доступа к валу электродвигателя (или других вращающимся частями), частота вращения в этих испытания не определялась.
Не имелось также сведений о характеристиках электродвигателей (зависимости КПД и частоты вращения от потребляемой мощности). Поэтому не представлялось возможным определить мощность на валу вентиляторов пылесосных агрегатов, вычислить их коэффициенты полезного действия и точно мощность, и КПД всасывания пылесосов. Ниже в данном отчете под мощностью агрегатов понимается мощность электрического тока, потребляемая пылесосами из сети.
В соответствии с упоминавшимися выше стандартами, результаты испытаний представлялись в виде аэродинамических характеристик – зависимостей разряжения Ps (кПа) на входе в пылесосный агрегат и потребляемой им мощности Nэл (Вт) от объемного расхода воздуха Q (м3/мин), приведенного к условиям в лабораторном помещении. Это именно то значение расхода воздуха, которое на каждом режиме работы агрегата определяется при помощи входного коллектора стенда. В качестве примера на рис. 3 показана аэродинамическая характеристика пылесоса HYLA (Хьюля) с аквафильтром, заполненным водой, а на рис. 4 – аэродинамическая характеристика пылесоса Rainbow с аквафильтром и чистым кассетным фильтром.
- Влияние аквафильтра на аэродинамические характеристики пылесосов
Вход воздуха в камеру аквафильтра в обоих пылесосах осуществляется через колено. Воздушная струя из входного отверстия колена направляется перпендикулярно поверхности воды. Выход воздуха в камере аквафильтра пылесоса Rainbow расположен над поверхностью воды, в пылесосе HYLA (Хьюля) заглублен в воду.
В обоих случаях при работе пылесосов поверхность воды искривляется под действием воздушного потока, образуется большой спектр капель, заполняющий все пространство камеры до влагоотделителя.
Можно ожидать, что взаимодействие воздушного потока с водой будет сопровождаться большими потерями давления, которые неизбежно приведут к уменьшению разряжения, создаваемого пылесосным агрегатом.
Результаты испытаний пылесоса HYLA (Хьюля) с камерой аквафильтра, заполненной водой, и без воды приводится на рис. 5. Удивительно, но в обоих случаях создаваемое пылесосом разряжение практически совпадает. Обнаружено небольшое отличие значений потребляемой мощности, но на рабочем участке аэродинамической характеристики это различие составляет примерно 10 Вт, что находится в пределах точности измерений.
Результаты аналогичных испытаний пылесоса Rainbow с чистым кассетным фильтром показаны на рис.6. Здесь также наблюдается полное совпадение характеристик пылесоса с водой и без воды в камере аквафильтра. Испытания этого пылесоса с загрязненным кассетным фильтром также подтвердили этот вывод.
Таким образом, из анализа представленных результатов следует, что взаимодействие воздушного потока и воды в камере аквафильтра не приводит к дополнительным потерям давления и не снижает производительности пылесоса.
- Влияние загрязнения кассетного фильтра на
эффективность пылесоса Rainbow
Кассетный фильтр пылесоса Rainbow при эксплуатации забивается частицами пыли и подлежит периодической замене. На испытания в ЦАГИ был передан пылесос с загрязненным фильтром, а также новый фильтр для замены. Поэтому представилось возможность определить, как влияет чистый кассетный фильтр на аэродинамическую характеристику пылесоса и как изменяется эта характеристика по мере загрязнения фильтра.
Были выполнены испытания пылесоса со старым фильтром, без фильтра и с новым фильтром. Все испытания проводились при отсутствии воды в камере аквафильтра. Полученные результаты иллюстрируются на рис.7.
При небольших значениях расхода воздуха, параметры пылесоса примерно одинаковы для трех вариантов испытаний, что объясняется малыми значениями гидравлических потерь.
Установка чистого фильтра снижает максимальный расход воздуха (по сравнению с вариантом без фильтра) примерно на 0.25 м3/мин, что составляет около 14% от исходного значения производительности (без фильтра). Загрязнение фильтра в рассматриваемом случае уменьшило максимальную производительность пылесоса еще на 0.45 м3/мин, что составляет 30% от максимальной производительности пылесоса с чистым фильтром.
Таким образом, испытания подтверждают, что применение кассетного фильтра и особенно его загрязнение в процессе эксплуатации заметно снижает аэродинамическую эффективность пылесоса Rainbow.
- Сравнение аэродинамических характеристик пылесосов
HYLA (Хьюля) и Rainbow
Рассмотренные выше материалы позволяют сопоставить аэродинамические характеристики пылесосов HYLA (Хьюля) и Rainbow, полученные по единой методике на одном и том же испытательном оборудовании. Такое сопоставление приводится на рис. 8. Здесь, как и раньше, по оси абсцисс отложены значения объемного расхода воздуха, соответствующие условиям в лабораторном помещении, по оси ординат – разряжение, которое создается на входе в пылесосный агрегат на разных режимах его работ при разных значениях аэродинамического сопротивления сети.
Прежде всего, следует обратить внимание на более высокие параметры по производительности и создаваемому разряжению, которые обеспечиваются пылесосом HYLA (Хьюля). Максимальный расход воздуха этого пылесоса примерно на 17% превышает аналогичное значение для пылесоса Rainbow с чистым фильтром и почти на 60%- с загрязненным фильтром.
Отсутствие забивающегося пылью кассетного фильтра обеспечивает несомненное эксплуатационное преимущество пылесоса HYLA (Хьюля). Его аэродинамическая характеристика остается стабильной в течении всего срока эксплуатации. В то же время загрязнение кассетного фильтра пылесоса Rainbow приводит к постоянному ухудшению его эксплуатационных свойств.
Одним из интегральных параметров, характеризующих потребительские свойства пылесосов, является так называемая «мощность всасывания». Мощность всасывания – это полезная мощность, отдаваемая вентилятором пылесоса в процессе «политропического процесса сжатия» (ГОСТ 10921-90). При значениях полного давления агрегата, не превышающих 30000 Па, мощность всасывания обычно вычисляют по приближенной формуле:
NBC=PsQ1?s
Где ?s= (1+
)-1, Ps – разряжение, создаваемое вентилятором пылесоса, Рa – атмосферное давление, ?s - показатель политропы ys = (1 - 
)-1, N – мощность, потребляемая вентилятором, к показателю адиабаты. В простейшем случае N=?элNэл, ?эл – КПД электродвигателя. Следовательно, для точного определения мощности всасывания пылесоса нужно знать мощность на валу электродвигателя или хотя бы его КПД
Так как целью данной работы является сравнительное исследование аэродинамических характеристик пылесосов HYLA (Хьюля) и Rainbow, ниже использована приближенная оценка мощности всасывания.
Значения PsQ1/N для вентиляторов, устанавливаемых в пылесосах, находится в пределах от 0.5 до 1. Поэтому показатель политропы будет ?s равен 1,44 … 2,33. Для средних значений разряжения Ps = 4400 Па, коэффициент учета сжимаемости ?s будет изменяться в достаточно узких пределах от 0,815 до 0,88. Можно принять, что на режимах, близких к максимальным значениям мощности всасывания, эти коэффициенты будут одинаковы для обоих пылесосов. Поэтому о соотношении мощностей всасывания этих пылесосов можно судить по значениям произведения PsQ1.
На рис. 9 показаны зависимости мощности Nэл и NВСАС = PsQ1 от расхода воздуха Q для пылесоса HYLA (Хьюля), а также отношения этих величин. На рис.10 представлены аналогичные зависимости для пылесоса Rainbow с чистым фильтром.
Сравнение этих результатов дано на рис.11.
Максимальное значение произведения PsQ1 для пылесоса Rainbow составляет 73,3 Вт при расходе воздуха Q=0,81 м3/мин. Для пылесоса HYLA (Хьюля) это произведение достигает 121,4 Вт при расходе Q=1,05 м3/мин.
Отсюда следует, что по максимальному значению мощности всасывания пылесос HYLA (Хьюля) превосходит пылесос Rainbow примерно в 1,66 раза.
- Определение потерь давления в элементах системы подвода
воздуха пылесосов
Эффективность работы пылесоса при уборке помещения зависит не только от аэродинамических характеристик вентиляторного агрегата, но в немалой степении от совершенства системы подачи воздуха к пылесосу, от очищаемой поверхности. В связи с этим была поставлена задача об измерении аэродинамического сопротивления элементов воздуховодов (гофрированных шлангов, телескопических трубок) и насадок для сбора пыли и об изучении влияния структуры очищаемой поверхности на аэродинамическое сопротивление системы.
- Методика испытаний
Для проведения этих испытаний был сооружен специальный стенд, схема которого показана на рис.12. Стенд представлял собой камеру диаметром 250 мм и длиной 500 мм. Внутри нее установлена сетка для выравнивания воздушного потока - расходомерное устройство в виде коллектора. Камера была оснащена штуцерами для отвода давления к преобразователю «Сапфир» и к микроманометру. К входному фланцу камеры через переходный трубопровод небольшой длины подсоединялись шланги пылесосов, к которым, в свою очередь, пристыковывались телескопические трубки и насадки. К выходному фланцу камеры присоединялась воздуходувка с регулируемой производительностью.
Испытания проводились при разных значениях расхода воздуха. С помощью преобразователя «Сапфир» измерялось разряжение в камере, равное сопротивлению элементов, установленных на входе в камеру. По разности давлений в камеру и в узком сечении коллектора определяется расход воздуха в системе. Это значение расхода затем пересчитывалось на условия в лабораторном помещении при входе воздуха в испытуемые элементы системы.
Диапазон изменений расходов воздуха и точность измерения параметров воздушного потока, соответствовали тем значениям, которые были обеспечены при испытании пылесосных агрегатов.
- Результат испытаний
На данном этапе работы определялось аэродинамическое сопротивление отдельных элементов системы – гибкого шланга, шланга с телескопическими трубками, шланга с трубками и насадками для сбора пыли с очищаемой поверхности. Исследовалось влияние структуры очищаемой поверхности (гладкий пол, досчатый пол, ковровое покрытие) на аэродинамическое сопротивление. Испытания проведены как с выключенным приводом щеток (неподвижные щетки), так и с включенным приводом.
На рис.13 собраны результаты испытаний для системы подвода воздуха пылесоса HYLA (Хьюля).
Как и следовало ожидать, во всех случаях аэродинамическое сопротивление существенно возрастает при увеличении расхода воздуха. Наращивание элементов приводит к повышению аэродинамического сопротивления.
Структура очищаемой поверхности оказывает заметное влияние на сопротивление. Так, сопротивление системы при очистке коврового покрытия примерно на 20% выше сопротивления при очистке гладкого пола.
Совершенно неожиданно оказалось, что вращение щетки практически не влияет (особенно при уборке гладкого пола) на аэродинамическое сопротивление системы.
На рис. 14 приводятся аналогичные данные испытания элементов системы подвода воздуха для пылесоса Rainbow. В этом случае так же, как и раньше, на результаты испытаний сильное влияние оказывает структура очищаемой поверхности (ковровое покрытие или твердая поверхность), в то же время, изменение аэродинамического сопротивления при включенном или выключенном приводе щетки, при очистке гладкого или досчатого пола находится в пределах разброса экспериментальных данных.
При измерении поперечных размеров элементов системы подвода воздуха к пылесосам, было обнаружено следующее:
- гибкий шланг пылесоса HYLA (Хьюля) имеет более гладкую внутреннюю поверхность, что должно благоприятно отразиться на его аэродинамическом сопротивлении;
- рукоятки для работы со шлангами и трубками в обоих пылесосах выполнены в виде изогнутых воздуховодов, при этом в комплекте пылесоса HYLA (Хьюля) поворот потока осуществляется более плавно, что также должно привести к уменьшению аэродинамического сопротивления;
- телескопические трубки пылесоса HYLA (Хьюля) имеют несколько больший диаметр, что способствует уменьшению сопротивления.
Сравнение опытных данных по аэродинамическому сопротивлению систем воздуха к пылесосам HYLA (Хьюля) и Rainbow при уборке ковровой поверхности и гладкого пола представлено на рис. 15. Из анализа этих результатов следует, что аэродинамическое сопротивление системы подвода воздуха пылесоса HYLA (Хьюля) примерно в полтора раза меньше сопротивления соответствующей системы пылесоса Rainbow.
- Определение рабочих параметров пылесосов при очистке поверхности различной структуры:
При работе пылесоса разряжение, которое создается его агрегатом, затрачивается на преодоление аэродинамического сопротивления системы подвода воздуха. Следовательно, на рабочем режиме разряжение Ps равно 
P.
С другой стороны, расход воздуха Q в самом пылесосе и в системе подвода, приведенный к одним и тем же значениям атмосферного давления и температуры, одинаков. Поэтому рабочий режим определяется одними и теми же значениями Q и Ps = 
P на аэродинамических характеристиках (рис.8) и на график (рис. 13 – 15) изменения сопротивления элементов системы подвода воздуха в зависимости от расхода.
Для графического определения рабочего режима пылесоса при разных условиях эксплуатации, достаточно нанести кривые сопротивления на графики аэродинамических характеристик. Пересечение этих кривых даст рабочий режим пылесоса.
Такое построение проделано на рис.16. Здесь приводятся характеристики сети (зависимость сопротивления ?P от расхода воздуха Q) пылесосов HYLA (Хьюля) и Rainbow при включенном приводе щеток. Сплошные линии – аэродинамическое сопротивление системы при очистке коврового покрытия, штриховые – при очистке гладкого пола. Параметры рабочих режимов пылесосов HYLA (Хьюля) и Rainbow при очистке коврового покрытия на рис. 16 показаны стрелками.
Полученные результаты сведены в таблицу.
Таблица
Параметры рабочего режима пылесосов
|
|
Ковер |
Гладкая поверхность |
||||
Пылесос |
Кассетный фильтр |
Q, |
Ps, |
N*BC, |
Q, |
Ps, |
N*BC, |
HYLA (Хьюля) |
- |
1.33 |
4.47 |
103.6 |
1.38 |
4.07 |
97.5 |
Rainbow |
Чистый |
1.02 |
3.60 |
63.4 |
1.07 |
3.27 |
60.2 |
Загрязненный |
0.848 |
2.45 |
35.4 |
0.88 |
2.10 |
31.4 |
|
Как ясно из анализа экспериментальных данных, представленных на график рис. 16 и в таблице, при очистке твердых и ковровых покрытий пылесос HYLA (Хьюля) превосходит по производительности пылесос Rainbow с чистым кассетным фильтром примерно на 30% и на 55% - с загрязненным фильтром. При этом условная мощность всасывания (без учета поправки на сжимаемость воздуха) пылесоса HYLA (Хьюля) в полтора раза выше, чем у пылесоса Rainbow с чистым фильтров и в три раза – с загрязненным фильтром.
Заключение
- На оборудовании лаборатории испытательного центра ГУП ЦАГИ «Аэроакустика», аккредитованной Госстандартом России, проведены аэродинамические испытания двух пылесосов – HYLA (Хьюля) с аквафильтром барботажного типа и Rainbow с аквафильтром и кассетным фильтром.
- Показано, что аэродинамические характеристики пылесосов с камерой аквафильтра, заполненной водой, и без воды практически совпадают. Установка чистого кассетного фильтра снижает расход воздуха пылесоса Rainbow примерно на 14%, а использование загрязненного фильтра дополнительно уменьшает производительность этого пылесоса на 30%.
- Показано, что аэродинамическое сопротивление системы подвода воздуха – шланг + трубки + насадки, для пылесоса HYLA (Хьюля) примерно в полтора раза меньше сопротивления соответствующих систем пылесоса Rainbow. При уборке коврового покрытия аэродинамическое сопротивление системы возрастает примерно на 20% по сравнению с его значением для гладкой твердой поверхности. Для обоих пылесосов работа механическое сопротивление системы.
- Определены параметры рабочего режима пылесосов при очистке коврового покрытия и гладкой твердой поверхности. Показано, что пылесос HYLA (Хьюля) превосходит по производительности пылесос Rainbow с чистым кассетным фильтром примерно на 30% и на 55% - с загрязненным фильтром. При этом условная мощность всасывания (без учета поправки на сжимаемость воздуха) пылесоса HYLA (Хьюля) в полтора раза выше, чем у пылесоса Rainbow с чистым фильтров и в три раза – с загрязненным фильтром.
Рис.9
Рис.10
Рис.11
Рис.15
ПРИЛОЖЕНИЕ
Документы аккредитации лаборатории испытательного центра ГУП ЦАГИ «Аэроакустика»
|
Государственный комитет Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Госстандарт России) |
Межгосударственный |
|
АТТЕСТАТ АККРЕДИТАЦИИ
ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРИИ (ЦЕНТРА)
№ИЛ-023
Действителен до «1» ноября 2006 года
Настоящий Аттестат аккредитации удостоверяет, что
Испытательный центр ГУП ЦАГИ «Аэроакустика»
(Наименование испытательной лаборатории/центра)
140180, Московская область,г.Жуковский-3.ул. Жуковского.д.1
(Адрес испытательной лаборатории/центра)
аккредитован (а) в качестве технически компетентной
испытательной лаборатории.
Область аккредитации установлена
Приложением к настоящему Аттестату.
Первый заместитель Заместитель Председателя МАК
Председателя Госстандарта Председатель Авиационного
России Регистра
Зарегистрировано
В Реестре Авиарегистра МАК
№ИЛ-023
«26»октября 2001 года
Зарегистрировано
в Реестре Авиарегистра МАК
№ИЛ-023
от «26» октября 2001 года
ОБЛАСТЬ АККРЕДИТАЦИИ
Испытательного центра «Аэроакустика» ГУП ЦАГИ
(Приложение к Аттестату аккредитации №ИЛ – 023 от 26.10.2001 г.)
140180,Московская область, г.Жуковский-3,ул.Жуковского,д.1
Наименование испытываемой продукции |
Код ОКП |
Наименование испытаний и (или) определяемых характеристик (параметров) |
Обозначение НД на продукцию, содержащую значения определяемых характеристик (параметров) |
Обозначение НД на методы испытаний |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Воздушные суда всех категорий |
72 2000 |
Летные акустические испытания воздушных судов всех категорий |
АП-36,Приложения A, B, C, F,G,H.J, |
АП-36, Приложения F,G,H,J,K ГОСТ 23023-85 |
Область аккредитации ИЦ «Аэроакустика» ГУП ЦАГИ (Продолжение)стр.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Силовые установки самолетов-базовые прототипы и модифицированные варианты |
75 2000 |
Акустические испытания силовых установок самолетов в наземных статистических условиях |
АП-36,Приложение К. |
Техническое руководство ИКАО по окружающей среде |
Вспомогательные силовые установки пассажирских и транспортных самолетов |
75 0000 |
Акустические испытания вспомогательных силовых установок (ВСУ) самолетов в наземных условиях |
АП-36, Приложение N. |
АП-36,Приложение N. |
Звукопоглощающие конструкции (ЗПК) для каналов силовых установок самолетов и их элементы: натурные и модельные плоские звукопоглощающие панели сотового типа, с поперечными разделителями в воздушной полости, с перфорированными и микропористыми элементами, с элементами на основе композиционных материалов. |
75 0000 |
1.Измерение звукопоглощающих характеристик материалов и конструкций |
АП-23,АП-25. |
ГОСТ 16297-80 |
Область аккредитации ИЦ «Аэроакустик.а» ГУП ЦАГИ (Продолжение) стр.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Конструкции авиационные и их элементы; фюзеляжные панели, подкрепленные и однородные пластины и пологие оболочки, пористые материалы, резина, композиты, пластмассы, вибропоглащающие материалы |
75 0000 |
1. Измерение звукопоглащающих характеристик материалов |
АП-23, АП-25, АП-27, |
ГОСТ 16297-80 ГОСТ 27296-87 |
Воздухонагнетательные машины: |
48.6150.000 |
1. Аэродинамические испытания; |
ГОСТ 10616-90. ГОСТ 5976-90 |
ГОСТ 10921-90 |
Область аккредитации ИЦ «Аэроакустика» ГУП ЦАГИ (Продолжение) стр.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Газоперемешивающие устройства: |
|
|
|
|
Оборудование ветроэнергетическое |
34 8790 |
Аэродинамические испытания |
МЭК 342-2-82 |
ГОСТ 8.417-81,ГОСТ 24555-81 ГОСТ 112.1.028-82, ГОСТ 12.2.061-81 |
Руководитель Испытательного центра
«Аэроакустика» ГУП ЦАГИ В.М.Кузнецов