軸流風機的性能測定

1、 目 錄摘要 3 1 軸流式風機概述 1.1軸流式風機的工作原理 1 1.2軸流式風機的基本形式 1 1.3軸流式風機的構(gòu)造 2 2通風機性能參數(shù) 2.1空氣動力性能曲線的基本參數(shù) 4 2.2壓力的測量 6 2.3流量的測量 8 2.4轉(zhuǎn)速的測量 8 2.5功率的測量 93 通風機空氣動力性能的實驗室測定 3.1軸流式風機空氣動力性能的實驗裝置 10 3.2軸流式風機的性能曲線分析 104 通風機性能測試實驗 4.1軸流式風機的性能實驗 11 4.2離心式風機的性能實驗 165 通風機現(xiàn)場試驗 25總結(jié) 26參考文獻 28 主要符號 q - - - - - - - - - - - - - -

2、- - - - - - - - 通風機流量 ( m/s ) p - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全壓 ( n/m) p- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 動壓 ( n/m) p- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 靜壓 ( n/m) n- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 軸功率 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全壓效率- - - -

3、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 靜壓效率 d - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 風管直徑 p- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 大氣壓力 ( p) a - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 風管面積 ( m) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 空氣溫度 ( k )- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -空

4、氣密度 ( kg/m) 軸流風機的性能測定 摘 要 通風機是電廠中重要的輔機之一，其運行安全性和經(jīng)濟性尤為重要，通風機性能實驗是保證通風機質(zhì)量和獲得通風機性能特性的一項重要工作。所以使用前對通風機性能進行測試是必不可少的。通風機性能試驗，包括空氣動力性能試驗和噪聲性能實驗兩部分。通風機性能試驗的目的，在于通過測試與計算，求得風機在給定轉(zhuǎn)速下的流量、壓力、所耗功率、效率、噪聲等是否達到設(shè)計規(guī)定的要求，并繪制其特性曲線。 關(guān)鍵詞 ：軸流式通風機、性能參數(shù)、性能曲線1 軸流式風機概述1.1軸流式風機的工作原理軸流式風機得名于流體從軸向流人葉輪并沿軸向流出。其工作原理基于葉翼型理論：氣體由一個攻角。進

5、入葉輪時，在翼背上產(chǎn)生一個升力，同時在翼腹上產(chǎn)生一個大小相等方向相反的作用力，該力使氣體排出葉輪呈螺旋形沿軸向向前運動。同時，風機進口處由于壓差的作用，氣體不斷地被吸入。對動葉可調(diào)軸流式風機，攻角越大，翼背的周界越大，則升力越大，風機的壓差就越大，而風量越小。當攻角達到臨界值時，氣體將離開翼背的型線而發(fā)生渦流，導致風機壓力大幅度下降而產(chǎn)生失速現(xiàn)象。軸流式風機中的流體不受離心力的作用，所以由于離心力作用而升高的靜壓能為零，因而它所產(chǎn)生的能頭遠低于離心式風機。故一般適用于大流量低揚程的地方，屬于高比轉(zhuǎn)數(shù)范圍。軸流風機中當原動機驅(qū)動浸在工質(zhì)中的葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪內(nèi)流體就相對葉片作用一個升力，而葉片同時

6、給流體一個與升力大小相等方向相反的反作用力，稱為推力，這個葉片推力對流體做功使流體能量增加。1.2軸流式風機的基本形式軸流式通風機可分為以下四種基本型式：a）在機殼中只有一個葉輪，沒有導葉。如圖3-2(a)所示，這是最簡單的一種型式，這種型式易產(chǎn)生能量損失。因此這種型式只適用于低壓風機。b）在機殼中裝一個葉輪和一個固定的出口導葉。如圖3-2(b)所示，在葉輪出口加裝導葉。這圖3-2軸流泵與風機的基本形式（a）單個葉輪機（b）單個葉輪后設(shè)置導葉（c）單個葉輪前設(shè)置導葉(d) 單個葉輪前、后均設(shè)置導葉種型式因為導葉的加裝而減少了旋轉(zhuǎn)運動所造成的損失，提高了效率，因而常用于高壓風機與水泵。c） 在機

7、殼中裝一個葉輪和個固定的入口導葉。如圖3-2(c)所示，流體軸向進入前置導葉，經(jīng)導葉后產(chǎn)生與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)速度，即產(chǎn)生反強旋。這種前置導葉型，流體進入葉輪時的相對速度比后置導葉型的大，因此能量損失也大，效率較低。但這種型式具有以下優(yōu)點：在轉(zhuǎn)速和葉輪尺寸相同時，具有這種前置導葉葉輪的泵或風機獲得的能量比后置導葉型的高。如果流體獲得相同能量時，則前置導葉型的葉輪直徑可以比后置導葉型的稍小，因而體積小，可以減輕重量。工況變化時沖角的變動較小，因而效率變化較小。如前置導葉作成可調(diào)的，則工況變化時，改變進口導葉角度，使其在變工況下仍保持較高效率。d) 在機殼中有一個葉輪并具有進出口導葉。如圖3-

8、2(d)所示，如前置導葉為可調(diào)的，在設(shè)計工況下前置導葉的出口速度為軸向，當工況變化時，可改變導葉角度來適應流量的變化。因而可以在很大的流量變化范圍內(nèi)，保持高效率。這種型式適用于流量變化較大的情況。其缺點是結(jié)構(gòu)復雜，增加了制造、操作、維護等的困難，所以較少采用。1.3 軸流式風機的構(gòu)造軸流式風機與軸流式水泵結(jié)構(gòu)基本相同。有主軸、葉輪、集流器、導葉、機殼、動葉調(diào)節(jié)裝置、進氣箱和擴壓器等主要部件。軸流風機結(jié)構(gòu)型式見圖3-1所示。 1 葉輪葉輪的作用與離心式葉輪一樣，是提高流體能量的部件，其結(jié)構(gòu)和強度要求較高。它主要由葉片和輪轂組成。葉輪上通常有46片機翼型葉片，葉片有固定式、半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式三種，

9、目前常用的為后兩種。它們可以在一定范圍內(nèi)通過調(diào)節(jié)動葉片的安裝角度來調(diào)節(jié)流量。半調(diào)節(jié)式只能在停泵后通過人工改變定位銷的位置進行調(diào)節(jié)。全調(diào)節(jié)式葉片葉輪配有動葉調(diào)解機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)桿上下移動，帶動拉板套一起移動，拉臂旋鈕，從而改變?nèi)~輪安裝角。輪轂是用來安裝葉片和葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)的，有圓錐形、圓柱形和球形三種。球形輪轂可以使葉片在任意角度下與輪轂有一固定間隙，以減少流體流經(jīng)間隙的泄漏損失。 2 軸軸是傳遞扭矩的部件。軸流式風機按有無中間軸分為兩種形式：一種是主軸與電動機軸用聯(lián)軸器直接相連的無中間軸型；另一種是主軸用兩個聯(lián)軸器和一根中間軸與電動機軸相連的有中間軸型。由中間軸的風機可以在吊開機殼的上蓋后，不拆卸

10、與電動機相連的聯(lián)軸器情況下吊出轉(zhuǎn)子，方便維修。3 導葉軸流風機的導葉包括動葉片進口前導葉和出口導葉，前導葉有固定式和可調(diào)式兩種。其作用是使進入風機前的氣流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，也就是使氣流由軸向運動轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運動，一般情況下是產(chǎn)生負預選。前導葉可采用翼型或圓弧版葉型，是一種收斂型葉柵，氣流流過時有些加速。前導葉做成安裝角可調(diào)時，可提高軸流風機變工況運行的經(jīng)濟性。在動葉可調(diào)的軸流風機中，一般只安裝出口導葉。出口導葉可采用翼型，也可采用等厚的圓弧版葉型，做成扭曲形狀。為避免氣流通過時產(chǎn)生共振，導葉數(shù)應比動葉數(shù)少些。a) 吸入室軸流風機的吸入室與離心風機類似，為只有集流器的自由進氣和帶進氣箱的非自由進氣兩種?；鹆?/p>

11、發(fā)電廠鍋爐的送、引風機均設(shè)置進氣箱。氣流由進氣箱進風口沿徑向流入，然后在環(huán)形流道內(nèi)轉(zhuǎn)彎，經(jīng)過集流器(收斂器)進入葉輪。進氣箱和集流器的作用與結(jié)構(gòu)要求是使氣流在損失最小的情況下平穩(wěn)均勻地進土葉輪。b) 整流罩整流罩安裝在葉輪或進口導葉前，以使進氣條件更為完善，降低風機的噪聲。整流罩的好壞對風機的性能影響很大，一般將其設(shè)計成半圓或半橢圓形，也可與尾部擴壓器內(nèi)筒一起設(shè)計成流線型。c) 擴壓器擴壓器是將從出口導葉流出的流體的部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能，從而提高泵與風機的流動效率的部件，它由外筒和芯筒組成。擴壓器按外筒的形狀分為圓筒形和錐形兩種。圓筒形擴壓器的芯筒是流線形或圓臺形的；錐形擴壓器的芯筒是流線形或

12、圓柱形的。d) 軸承軸承有徑向軸承和推力軸承。徑向軸承主要承受徑向推力，防止軸徑向晃動，起徑向定位作用。推力軸承主要承受軸向推力，并保持轉(zhuǎn)子的軸向位置，將軸向力傳到基礎(chǔ)上。推力軸承一般裝在電動機軸頂端的機架上。 2.通風機性能參數(shù)2.1 空氣動力性能曲線的基本參數(shù) 通風機空氣動力性能曲線，一般可由通風機的流量、全壓、動壓 靜壓、軸功率、全壓效率、靜壓效率、全壓內(nèi)效率、靜壓內(nèi)效率 _ 等參數(shù)來表示，以及采用流量系數(shù)、全壓系數(shù)、靜壓系數(shù)和功率系等無因次量來表示。1.通風機流量 通風機流量指通風機進口法蘭處全壓和總溫狀態(tài)下容積流量，用符號q來表示.單位為m/min. 2.通風機全壓p 通風機全壓指通

13、風機出口法蘭處全壓與通風機進口法蘭處全壓之差，它表示了氣體通過通風機后的全壓升高 p =p p n / m式中 p是通風機出口法蘭處絕對全壓，p是通風機進口法蘭處絕對全壓. 3.通風機動壓通風機動壓指通風機出口法蘭處氣體的動壓 = n / m 式中 通風機出口法蘭處氣體狀態(tài)下的氣體密度 / m 通風機出口法蘭處氣流平均速度 m / s 4.通風機靜壓通風機靜壓指通風機全壓與通風機動壓之差 = n / m 5.軸功率 通風機軸功率指輸給通風機主軸的功率.這項軸功率是用于葉輪對氣體作用所消耗的內(nèi)功率和用于支持主軸的軸承機械損耗的功率,而不包括其他傳動上的機械損耗. 6.內(nèi)功率 通風機內(nèi)功率指通風機

14、葉輪對氣體作用所消耗的功率.在通風機葉輪直接裝在電動機軸上的情況下，通風機的內(nèi)功率就等于電動機的輸出功率:在通風機的主軸支承在通風機本身的軸承上的情況下，通風機的內(nèi)功率就等于通風機的軸功率減去軸承機械損耗所消耗的功率. 7.有效功率 通風機是通過葉輪對氣體做功時，使氣體的能量提高，我們把其中全壓能的提高看作有效能量的提高.它所相應的功率稱為全壓有效功率，表示為 = kw 我們把氣體靜壓能的提高作為有效能量的提高，它所相應的功率稱為靜壓有效功率，表示為 = kw 式中 p和p分別是指通風機的全壓和靜壓 n / m q通風機流量 m / min 8.效率 通風機有效功率與軸功率之比。全壓效率是全壓

15、有效功率與軸功率之比，即=靜壓效率是靜壓有效功率與軸功率之比.即= 9.內(nèi)效率 通風機有效功率與通風機內(nèi)功率之比。全壓內(nèi)效率是全壓有效功率與內(nèi)功率之比,即=靜壓內(nèi)效率是靜壓有效功率與內(nèi)功率之比，即=10.流量系數(shù)=式中 q通風機流量 m / min 1mp葉輪外徑 m 葉輪外緣的圓周速度 m / s 11.全壓系數(shù)=式中 通風機進口法蘭處氣體密度 / m 12.靜壓系數(shù)=13.功率系數(shù)=2.2 壓力的測量在通風機空氣動力性能試驗中，對氣體壓力的測量包括在試驗風筒壁面開孔測量靜壓，由復合測壓計測量氣流動壓和靜壓，測量大氣壓等.這些壓力的測量，在通風機試驗中一般采用液柱式壓力計、補償式穩(wěn)壓計以及水

16、銀氣壓表。本次實驗，我們采用畢托管測壓力；現(xiàn)場一般采用 實驗。 畢托管（皮托管）測量原理在通風機性能試驗中，要測出試驗風管的動壓大小，可以采用動壓管，也就是畢托管。畢托管也可以用來測量流速，從而算出流量。 如圖3-31所示，動壓管為一復合測壓計，管頭部通孔測全壓，管外周小孔測靜壓。當測壓管正對著氣體來流方向，頭部通孔所測得氣流的滯止壓力即為該點的全壓，外周小孔測得靜壓，全壓和靜壓之差即氣流的動壓，可以由動壓管直接測出動壓的數(shù)值。 在離心式風機性能試驗中還應用到補償式微壓計和大氣壓力計。 補償式微壓計是用來測量極小壓力的壓力計，它具有較高的測量精度。測量誤差可在士0.05毫米水柱以內(nèi)，測量的讀數(shù)

17、是以0.01毫米來計數(shù)，可以用它來測量傾斜微壓計難以測量精確的空氣流速在1米/秒時的動壓(約為1/16毫米水柱)。測量范圍可在0 150和0 250毫米，在通風機試驗中，常常用這種補償式微壓計測量流量。補償式微壓計結(jié)構(gòu)圖 大氣壓力計通風機試驗時的大氣壓力測量是確定通風機進口氣體狀態(tài)的一項重要參數(shù)。測量大氣壓力最常用的是杯形水銀氣壓表。 圖2-5表示了杯形水銀氣壓表的原理簡 圖。杯形水銀氣壓表可看 作主要是由一根 封閉的玻璃管和一個盛有水銀的杯子組成。玻璃管充滿了水銀以后，倒置在敞開的水銀杯里.玻璃管的封閉端在上側(cè)，利用水銀重力向下的作用，在玻璃管長度足夠的情況下.玻璃管的上側(cè)封閉端將出現(xiàn)真空.

18、這時.水銀柱高度h即顯示了大氣的壓力.為了保持水銀杯中水銀液面高度一定，在水銀液面上設(shè)有固定的象牙尖作為液位指示。在水銀杯底下設(shè)有調(diào)節(jié)螺絲可供液位調(diào)整之用。在測盤大氣壓力時，應把水銀杯中的水銀液面調(diào)整到與固定的象牙尖剛好碰到，以保證大氣壓力測量數(shù)據(jù)的可靠性。在大氣壓力測量完畢后，應調(diào)整調(diào)節(jié)螺絲使杯中的水銀液面離開象牙尖，避免象牙尖由于與水銀長期接觸而沾污。2.3 流量的測量通風機的流量，無特殊說明時，一般是指進口狀態(tài)下的容積流量。在通風機 空氣動力性能試驗中，通常是采用集流器或孔板進行流量測量。本次實驗我們采用集流器和畢托管測量流量。集流器測流量原理介紹 在進氣試驗裝置及進、排氣聯(lián)合裝置中，都

19、在進氣試驗風， 集流器測量裝置 2.4 轉(zhuǎn)速的測量 通風機的流量與轉(zhuǎn)速大小成正比，壓力大小與轉(zhuǎn)速平方成正比，功率大小與轉(zhuǎn)速立方成正比。而通風機性能試驗的目的就是為了求得在規(guī)定轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生流量、壓力、所耗功率及其效率間的相互關(guān)系。所以，轉(zhuǎn)速的精確測量是獲得風機特性的重要條件。通風機試驗時的轉(zhuǎn)速測量一般可采用數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀和頻閃式測速儀，本次實驗采用數(shù)字式測速儀。數(shù)字式測速儀簡介 數(shù)字轉(zhuǎn)速計由測速傳感器和電子計數(shù)器兩大部分組成： 一方面，從旋轉(zhuǎn)體中取出的與轉(zhuǎn)速成比例的脈沖信號，通過整形電路中整形放大；另一方面，由石英晶體震蕩器來的信號所形成的門電路脈沖，在一定時間內(nèi)打開門電路，在此期間進入門電路的脈

20、沖通過計數(shù)電路而被計數(shù)，計數(shù)結(jié)果就顯示或者記錄下來。 該測速儀有較高的精度，測量誤差可在0.1%以內(nèi)。轉(zhuǎn)速讀數(shù)是以數(shù)字形式直接顯示的，測量范圍可達每分鐘幾十萬轉(zhuǎn)以上。因此，是目前直接測量轉(zhuǎn)速的一種精密而使用方便的儀器。 2.5 功率的測量 功率通常是指機械的回轉(zhuǎn)功率。在通風機試驗中，要獲得通風機的效率， 功率的測量是必不可少的。這些功率的測量，一般可包括通風機的內(nèi)功率和軸功率通常采用的測功方法有扭矩法和電測法等等。本次實驗我們采用電測法測功率。電測法測量原理介紹 電力測功法是一般通風機產(chǎn)品出廠試驗中用得最為廣泛的一種功率測量方法，它是采用電功率測量設(shè)備測量出電動機的輸入電功率n，然后根據(jù)電動機

21、效率n和機械傳動效率來確定通風機的軸功率和內(nèi)功率等。 三相功率可以采用二個單相瓦特表來測量，測量的三相功率為二個單相瓦特表功率之代數(shù)和。為了使用上的方便，常常采用由二個單相瓦特表元件組合成一體的三相瓦特表來測量，測量的三相功率的大小就可以從三相瓦特表一次直接測出。在一般的情況下，可以按照瓦特表的規(guī)定，采用如圖2-28所示的電路直接進行三相功率測量。這個電路無論對于采用一個三相瓦特表，還是采用二個單相瓦特表都是相同的。瓦特表中的ab線圈為電流線圈，cd線圈為電壓線圈。瓦特表上帶有“*”或“士”符號的電流。電壓接線頭除了特殊說明外，一般都是指與電流的同一進線相連接。三相功率的測量3軸流式風機空氣動

22、力性能的實驗室測量 3.1 軸流式風機空氣動力性能的實驗測定 通風機實驗裝置分為風管式和風室式實驗裝置兩類。在此，主要介紹風管式實驗裝置；根據(jù)試驗風管與風機進氣口和出氣口連接方式不同，分為進氣、出氣和進出氣三種實驗裝置。本次設(shè)計我們選擇進氣試驗裝置重點介紹。 進氣實驗裝置，在通風機進氣口端面連接測試風管，而出氣口端開向大氣，他由進口集流器，試驗風管，多孔整流柵和節(jié)流金屬網(wǎng)等部分組成。進氣實驗裝置圖1-離心式試驗風機 2-接頭 3-多孔整流柵 4-試驗管路 5-節(jié)流金屬網(wǎng) 6-進口集流器 7-壓力機 8-大氣壓力計 9-溫度計 3.2 軸流式風機性能曲線分析 1 .h(p)-性能曲線是一條陡降的

23、倒s形曲線，即=0時壓頭最大，壓頭隨流量的增大而急劇下降，在后壓頭反之隨流量增大而升高，直到后轉(zhuǎn)折。軸流式風機之所以這種性能，其原因是流量從設(shè)計工況開始減小時，流體進入葉珊的入流角減小，因此翼型的沖角增大，從而使壓頭增高。當流量達到曲線上c點對應的時，沖角已增大到使翼型產(chǎn)生脫流而造成失速現(xiàn)象，因此升力系數(shù)降低，壓頭下降。當流量減少到曲線上b點對應的時，壓頭又繼續(xù)升高。這是由于在葉輪的葉片中產(chǎn)生二次回流之故。軸流式風機當流量很小時，不同半徑上流束的壓頭不相等，葉片頂部流束的壓頭高，根部的壓頭低，導致部分從葉頂流出的流體又又返回葉輪再次獲得能量，使得壓頭升高。 軸流式風機的性能曲線 2 .p-性能

24、曲線是一條下降趨勢的曲線，即軸功率隨流量的增大而減小。=0時軸功率最大。其原因是，由于h-為陡降型，大流量時流量增大增加的功率小于揚程下降減少的功率。隨著流量的減少，二次回流加劇，流體的流動更加混亂，流體的相互撞擊和回流與葉片的撞擊使能量損失增大，導致軸功率的迅速的增加。鑒于軸功率p在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時最大，為避免原動機過載，軸流式 風機啟動時管路中的閥門應全開。 3 .軸流式風機的高效區(qū)工況窄。其原因是失速現(xiàn)象的尾渦損失和二次回流的撞擊損失使效率急劇下降。因此軸流式風機的經(jīng)濟工況區(qū)范圍小，工作流量一旦偏離額定流量，效率將明顯下降。如果采用動葉片可調(diào)的軸流式風機，則可擴大它們經(jīng)濟工作的范圍。4 通風機

25、性能測試實驗4.1軸流式風機的性能實驗一、實驗目的 1. 熟悉軸流式通風機的實驗裝置； 2. 掌握軸流式通風機性能曲線的測定方法；3. 熟悉個實驗儀器的使用方法。二、實驗裝置與實驗原理根據(jù)國家標準gb1236-2000通風機空氣動力性能試驗方法實際并制作了本實驗裝置，本實驗采用了進口實驗法以及出口實驗法。流量采用皮托-靜壓管（皮托管）測定法。實驗裝置如下圖所示：空氣經(jīng)過調(diào)節(jié)風門進入風管（出氣實驗為出口端連接風管，經(jīng)由調(diào)節(jié)風門通向大氣）在整流格柵后面使用畢托管和微壓計測量試驗管內(nèi)靜壓與動壓，用溫度傳感器測量斷面溫度，大氣壓力由大氣壓計測量的出，然后計算出斷面平均流速和風量，通風機進口壓力，通風機

26、出口壓力，通風機全壓以及通風機有效功率等。軸功率由功率表讀出。風機效率、流量 、風壓p和軸功率p由計算得出。三、計算由于本實驗臺氣流馬赫數(shù)小于0.15根據(jù)國家標準gb 1236-2000規(guī)定，流經(jīng)通風機和試驗風道的空氣可以看做是不可壓縮流體。1.斷面平均流速c及容積流量 斷面平均流速c及容積流量用畢托靜壓管測定。為了測定風量，將風管斷面等成等面積的圓環(huán)，測定各個圓環(huán)的靜壓動壓。平均流速按下式確定：式中 膨脹系數(shù)，取1；流量系數(shù)，一般取0.99即可。 式中 錯誤！未找到引用源。 流量測量斷面空氣密度； k流量測量斷面溫度； r濕空氣氣體常數(shù)，取r=288j/(kgk)。 容積流量計算1. 通風機

27、進口壓力進口靜壓進口全壓2. 通風機出口壓力通風機出口靜壓通風機出口全壓3. 通風機壓力p通風機壓力p可按下式求得4. 通風機靜壓5. 通風機有效功率的計算6.通風機效率的計算供給通風機軸的機械功率用各相功率相加得到7.通風機軸效率四、實驗步驟1. 按要求記錄實驗常數(shù)和儀器常數(shù)。2. 安實驗裝置圖接好各個實驗設(shè)備和測試儀器（電源、微壓計或者壓力傳感器、畢托管測壓系統(tǒng)以及溫度測量系統(tǒng)）。3. 將調(diào)節(jié)閥門調(diào)至全開狀態(tài)，起動電機，運行穩(wěn)定后在表中記錄各項初始實驗數(shù)據(jù)。4. 逐漸開小閥門開度，沒調(diào)節(jié)一次閥門稱為一個工況，在表中記錄工況的所有數(shù)據(jù)，共計15個工況。 5.將計算結(jié)果記錄在表中，并在坐標紙上

28、繪制出額定轉(zhuǎn)速下的風機性能曲線(、)五、注意事項軸流式風機的特點是風量越小，軸功率越大，所以本實驗不做關(guān)閉閥門的工況點，不要在關(guān)閉閥門時啟動電動機，以防電機過載。進口實驗和出口實驗靜壓及全壓計算公式不同，其余均一致。六、實驗數(shù)據(jù)及性能曲線1.出氣實驗實驗數(shù)據(jù)工況點a相功率b相功率c相功率風機進口空氣溫度t3風機轉(zhuǎn)速n動壓點測值 pd3靜壓點測值 pe3wwwr/minpapa11430247.521.7249726172139.50248.621.7250126213139.10249.221.7239826274144.20250.321.7249124335145.10252.121.72

29、473224361520258.621.9243122617155.70260.921.9242118708156.70268.321.7238917829161.90273.321.82369129110166.40276.421.82334910811170.20282.221.92326811412171.20282.421.92303712213176.50286.221.92273512914178.6028421.82240413715181.40293.121.82204315016184.3029722.12167215817188.20304.422.121442172181

30、93.30308.822.1211011802.計算結(jié)果工況點斷面平均風速 c風量 qv通風機靜壓 pst通風機全壓 p軸功率 p效率 m/sm3/spapakw%115.9554562.00400516.9745170.39058.72%214.3556891.80307420.9745210.38819.76%312.6605271.59016226.9745270.388311.06%411.0026081.38192832.9765330.394511.56%59.22835121.15908142.9784430.397212.55%67.75069540.97348760.9784

31、610.410614.46%76.54457540.82199969.9824700.416613.81%85.87441380.73782681.9833820.42514.24%94.68587350.58854690.9882910.435212.31%103.7250320.467864107.9911080.442811.41%113.41890330.429414113.9921140.452410.82%123.0914580.388287121.9931220.453610.44%132.54088140.319135128.9951290.46278.90%142.20490

32、740.276936136.9961370.46268.20%151.82488560.229206149.9971500.47457.25%161.45253910.182439157.9981580.48135.99%171.39216970.174857171.9981720.49266.11%180.96228810.120863179.9991800.50214.33%3.性能曲線 軸流式風機性能曲線p-qv-qvp-qv4.2 離心式通風機性能試驗一、實驗目的 1.熟悉離心式通風及實驗裝置 2.掌握離心式通風機性能曲線的測定方法 3.熟悉各實驗儀器的使用方法二、實驗裝置及所用儀器風

33、機性能試驗采用進氣實驗裝置。它由錐形集流器、圓形吸風筒、“井”形進氣整流器、節(jié)流器及通風機等組成。其風筒橫截面積與風機入口的橫斷面積相等。在距風洞入口d/2（d為風筒直徑）處設(shè)有一處靜壓管頭，與補償式微壓計相接，測定該處的靜壓值，用以計算流量（流量也可用畢托管測量）。在距入口1d處設(shè)有調(diào)節(jié)流量用的網(wǎng)柵節(jié)流器；在風筒末端處設(shè)一組測壓管頭，與傾斜式壓力計相接，測量通風機進口靜壓的大小，用以計算通風機的風壓。實驗風筒內(nèi)氣流可能產(chǎn)生阻力損失，為使測點附近氣流穩(wěn)定，在通風機進口前順氣流方向設(shè)置“井”形進口整流柵，因其產(chǎn)生阻力損失，在其性能計算時應考慮其對壓力的影響。通風機由直流電動機驅(qū)動，采用聯(lián)軸器連接

34、；直流電動機配有啟動變阻器和調(diào)速變阻器；其轉(zhuǎn)速用手持離心式轉(zhuǎn)速表測定；功率由設(shè)備直接讀取。三、實驗原理由于流體機械內(nèi)部流動的復雜性，無法精確的計算出各種損失，因此風機的性能曲線也是通過實驗的方法得到的。離心式通風機在其固定轉(zhuǎn)速不變的情況下，將其全壓p、靜壓 、軸功率p、效率及靜壓效率 等隨流量 的變化關(guān)系用曲線表示出來，這些曲線稱為離心風機的性能曲線。為了做出通風機的性能曲線，必須測量風機的流量、全壓、靜壓、軸功率及轉(zhuǎn)速，并計算出通風機的效率。在實驗過程中，通過改變離心式通風機風筒的節(jié)流器，逐漸改變通風機流量，同時測出相應的風壓和軸功率。1. 流量實際流體流量式中 進氣管道（風筒）橫截面積 集

35、流器系數(shù)，錐形集流器0.98 風筒進口處的氣流密度式中 101325（） =273k； 風筒進口處的氣流溫度（k）； 在標準大氣壓下，273k時的空氣密度，取1.2928。2. 動壓通風機的動壓以出口動壓表示，即（1） 通風機出口動壓 式中 通風機出口截面積，； 通風機出口處的氣流密度，；當風機的出口為大氣壓時，即，上式變?yōu)椋?） 通風機進口動壓 進口動壓以集流器測定的真空值表示對于錐形集流器3. 阻力損失進氣實驗阻力損失包括管道摩擦損失和整流柵局部阻力損失。（1） 測壓段管道摩擦損失式中 摩擦阻力系數(shù)，取0.025 l測壓段管長，取2d d管道直徑將上述各值帶入，測壓斷摩擦損失為（2）“井”

36、形整流柵局部阻力損失由流體力學公式式中 局部阻力系數(shù)，取0.1（3）阻力損失4. 全壓通風機的全壓等于出口全壓與進口全壓之差，即 ，全壓又是動壓于靜壓之和。于是，通風機全壓為對于進氣而言，風機出口靜壓為大氣壓力，按相對壓力計算，進口相對壓力為。通風機的全壓為式中 通風機入口前處的壓力值； ；5. 靜壓通風機的靜壓是與全壓的出口之差6. 軸功率p由功率表直接讀出7. 全壓有效功率8. 靜壓有效功率9. 全壓效率10. 靜壓效率性能測試完畢后，應換算成規(guī)定轉(zhuǎn)速下，標準進氣狀態(tài)（壓力為101325n/ ,溫度為293k，相對濕度為50%，大氣密度為1.2 ）的空氣性能，其計算式如下四、實驗步驟1.檢

37、查 （1）各表計是否在零位；風機與其他相連的部件是否牢固 （2）調(diào)速變阻器指針應在最低點，啟動變阻器應在起始位置 2.準備工作（1）盤動通風機轉(zhuǎn)軸，檢查有無碰擅等異聲，轉(zhuǎn)動是否輕快靈活 （2）關(guān)閉通風機進出口門 3.啟動 （1）合閘 （2）緩慢旋轉(zhuǎn)啟動變阻器手柄直至最后點（電磁鐵將滑塊吸?。?待運轉(zhuǎn)正常后，驚醒轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 4.實驗 調(diào)節(jié)節(jié)流器和通風機進出口門，使其流量從零到最大逐漸增加，測定多個測點每個測點均要使通風機轉(zhuǎn)速保持一定，記錄數(shù)據(jù) 5.停機 （1）降低轉(zhuǎn)速至最低點 （2）關(guān)閉通風機進出口門 （3）拉閘停機 6.將實驗計算結(jié)果記錄在表中，并在坐標紙上以 為橫坐標，以p、 、p、 、 為縱

38、坐標，繪制出額定轉(zhuǎn)速、標準進口狀態(tài)下離心式風機的性能曲線。五、注意事項 （1）啟動時，通風機不能帶負荷 （2）改變通風機流量時，要關(guān)閉它的進出口門六實驗數(shù)據(jù)及性能曲線1.實驗數(shù)據(jù)記錄工況點補償式微壓計的液柱高度hstj斜管壓力計的液柱高度hst1功率 p轉(zhuǎn)速 n1022.7895720.541462.8495631.631642.8895742.171652.8995755.881563.0495766.361503.09957710.491183.54956818.67554.499542.實驗數(shù)據(jù)計算結(jié)果工況點流量qv出口動壓pd2進口動壓pd1阻力損失hw全壓p100007.8420.3

39、7573482.5404515.080320.762048570.542230.65279747.66839815.335042.300256637.513640.753207210.2088520.415363.062304639.655851.239861727.6626955.319048.297856592.161561.289475729.9208759.834888.975232567.061271.656045849.3506198.6899214.80349428.024282.209310587.83374175.647426.3471154.1335工況點靜壓pst全壓有效

40、功率pe靜壓有效功率pste全壓效率靜壓效率st10.00784000.00%0.00%23.7459520.2143730.0014077.55%0.05%312.39190.4161670.00808914.45%0.28%416.706260.4817930.01258316.67%0.44%546.409660.7341980.05754224.15%1.89%650.271650.7312120.06482423.66%2.10%783.423870.7088280.13815420.02%3.90%8149.08470.3405290.3293747.58%7.34%3.轉(zhuǎn)換為標準

41、狀態(tài)工況流量qv0全壓p0靜壓pst0功率 p全壓效率0靜壓效率st0108.3373640.00833700.00%0.00%20.377307608.0073.9919310.2294057.55%0.05%30.6548438677.95713.178040.44395614.45%0.28%40.7555683680.235117.766090.51396416.67%0.44%51.2437484629.727849.353860.78322324.15%1.89%61.2935179603.035253.460850.78003723.66%2.10%71.6629748456.130588.901920.75853420.02%3.90%82.2232055164.9441159.54120.3667057.58%7.34%4.性能曲線5 通風機電場試驗 前面所討論的通風機空氣動力性能試驗是，是對制造好的通風機放在試車車間或試驗室內(nèi)，采用所規(guī)定的試驗裝置進行的。這種實驗方法具有比較高的試驗精度，一般是由制造廠或研究單位進行的。但是對于用戶在使用系統(tǒng)中工作的通風機，往往不知道他們的空氣動力性能的情況，不知道他們的性能參數(shù)是否達到設(shè)計