離心風(fēng)機(jī)、橫流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)的工作原理和性能實(shí)驗(yàn)

1、離心風(fēng)機(jī)、橫流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)離心風(fēng)機(jī)、橫流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng) 機(jī)的工作原理和性能實(shí)驗(yàn)機(jī)的工作原理和性能實(shí)驗(yàn) 第一節(jié) 概 述 第二節(jié) 離心風(fēng)機(jī)的工作原理 第三節(jié) 風(fēng)機(jī)的選用 第四節(jié) 橫流風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī) 第五節(jié) 風(fēng)機(jī)的性能實(shí)驗(yàn) 第一節(jié) 概 述 一、風(fēng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用一、風(fēng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用 風(fēng)機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中應(yīng)用很廣。大多數(shù)情況下，系利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生 的氣流作介質(zhì)進(jìn)行工作。例如，在植保機(jī)械上，用氣流輸送、 噴灑藥粉和藥液，并使藥液霧化；在谷物收獲機(jī)械及清選機(jī)械 上，用氣流進(jìn)行清選及谷粒分級(jí)；在谷物干燥機(jī)械中，用氣流 作熱介質(zhì)傳遞熱能以加溫烘干谷物并運(yùn)出水汽；在輸送裝置中， 則用氣流輸送各種農(nóng)業(yè)物料。在某些

2、情況下，如氣吸式播種機(jī)， 則利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的真空度使種子吸附于排種盤而排種。此外， 在農(nóng)業(yè)中也常用風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)換氣及物料輸送等工作。 二、風(fēng)機(jī)的分類二、風(fēng)機(jī)的分類 （一）按排氣壓力（絕對(duì)壓力）的高低，氣體輸送 機(jī)械可分為 1 、壓縮機(jī) 排氣壓力高于34.3104N/m2 2 、 鼓風(fēng)機(jī) 排氣壓力為 11.2710434.3104N/m2。 3 、 通風(fēng)機(jī) 排氣壓力低于11.27104N/m2。 （二） 按作用原 理分 1 、容積式 2 、 葉片式（透平式） 農(nóng)業(yè)機(jī)械普遍應(yīng)用離心式風(fēng)機(jī) 風(fēng)機(jī)按風(fēng)壓（相對(duì)壓力）H的大小，可分為： 高壓離心風(fēng)機(jī)P=294014700N/m2 （H=3001500毫 米

3、水柱） 中壓離心風(fēng)機(jī) P=9802940N/m2 （H=100300毫米 水柱） 低壓離心風(fēng)機(jī)P 980N/m2 （H100毫米汞柱）； 高壓軸流風(fēng)機(jī)P=4904900N/m2 （H=50500毫米水柱） 低壓軸流風(fēng)機(jī)P490N/m2 農(nóng)業(yè)機(jī)械上的風(fēng)機(jī)還可分為清糧 型及通過(guò)用型兩類 如圖14-1a 清糧型 14-1b通用 型 14-1c徑向 進(jìn)氣風(fēng)機(jī) 圖14-1 離心式風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)圖 a.清糧型 b.通用型 c.徑向進(jìn)氣 型 三、離心風(fēng)機(jī)的稱號(hào)三、離心風(fēng)機(jī)的稱號(hào) 我國(guó)風(fēng)機(jī)行業(yè)近年來(lái)對(duì)離心風(fēng)機(jī)的習(xí)慣稱號(hào)。全稱包括名 稱、型號(hào)、機(jī)號(hào)、傳動(dòng)方式、旋轉(zhuǎn)方向和出氣口位置等六 部分由一組數(shù)字表示其組成?，F(xiàn)以排塵

4、離心風(fēng)機(jī)472 11No.8C右90為例，說(shuō)明如下： C 4 72 1 1 No.8 C 右 90 C 、風(fēng)機(jī)用途為排塵（一般可省略不寫） 4 、風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的全壓系數(shù)乘10后的化整數(shù) -72 、風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù)（ns） -1 、 進(jìn)口為單吸入 1 、設(shè)計(jì)順序，1表示第一次 No.8 、風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)，即葉輪直徑D2=800mm C 、風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式（共有AF六種） 右、 旋轉(zhuǎn)方向（從原動(dòng)機(jī)側(cè)看） 90 、出風(fēng)口位置與水平線夾角 第二節(jié)第二節(jié) 離心風(fēng)機(jī)的工作原理離心風(fēng)機(jī)的工作原理 一、離心風(fēng)機(jī)的工作過(guò)一、離心風(fēng)機(jī)的工作過(guò) 程程 離心風(fēng)機(jī)主要由葉輪、進(jìn)風(fēng)口及 蝸殼等組成（圖142）。葉輪

5、 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉道（葉片構(gòu)成的流 道）內(nèi)的空氣，受離心力作用 而向外運(yùn)動(dòng)，在葉輪中央產(chǎn)生 真空度，因而從進(jìn)風(fēng)口軸向吸 入空氣（速度為c0）。吸入的 空氣在葉輪入口處折轉(zhuǎn)90后， 進(jìn)入葉道（速度為c1），在葉 片作用下獲得動(dòng)能和壓能。從 葉道甩出的氣流進(jìn)入蝸殼，經(jīng) 集中、導(dǎo)流后，從出風(fēng)口排出 圖14-2 離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)方向 1.出風(fēng)口 2.蝸殼 3.葉輪 4.擴(kuò)壓管 5.進(jìn)風(fēng)口 6.進(jìn)氣室 二、二、葉輪葉輪的工作原理的工作原理 （一）速度三角形 空 氣在葉道上任一點(diǎn)處， 有絕對(duì)速度c，它是氣流 與葉輪的相對(duì)速度與 牽 連 速 度 的 向 量 和 （圖143a）。絕對(duì)速 度c與牽連速度的夾角 以

6、表示。相對(duì)速度與 牽連速度的反方向的 夾角以表示。通常只畫(huà) 出葉片入口及出口的速 度三角形，并以1點(diǎn)表示 葉輪入口；2點(diǎn)表示葉輪 出口（圖143b、c）。 圖14-3 速度分析及速度三角形 .氣流在葉道內(nèi)的速度分析 b.進(jìn)口氣流速度三角形 c. 出口氣流速度三角形 （二）基本方程歐拉方程 為便于計(jì)算，作假設(shè)如下： 1、氣體為理想氣體，流動(dòng)中沒(méi)有任何能量損失，故驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī) 的功全部轉(zhuǎn)化為氣流的能量。 2、葉輪葉片數(shù)無(wú)限多、葉片無(wú)限薄。所以氣體在葉道內(nèi)的流 線與葉片形狀一致，氣流相對(duì)速度2的出口角2與葉片出口安裝 角2A一致。 3、氣流是穩(wěn)定流，其流動(dòng)不隨時(shí)間而變化。 當(dāng)風(fēng)機(jī)流量為Q（m3/s）、壓

7、力為PT N/m2 時(shí)（PT 葉片數(shù)無(wú)限多時(shí)的理論壓力），氣流則得到的能量為 N=Q PT （Nm/s） 如風(fēng)機(jī)軸上阻力矩為 M（Nm）、角速度為（1/s），） 則驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的功為 N=M （Nm/s） 根據(jù)假設(shè)1，驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的功全部轉(zhuǎn)換為氣流的能量，則 2 / mN Q N PT . 根據(jù)動(dòng)量矩定律，單位時(shí)間內(nèi)，葉輪中氣流對(duì)風(fēng)機(jī)的動(dòng)量 矩的變化，等于外力對(duì)此軸線的力矩和。 由圖143a可知，葉道內(nèi)氣體abcd經(jīng)時(shí)間t后，移動(dòng)到efgh。 根據(jù)假設(shè)3，氣流為穩(wěn)定流，截面abgh內(nèi)氣體動(dòng)量矩不變。 因而在t時(shí)間內(nèi)，氣體動(dòng)量矩的變化為面積abfe與dcgh動(dòng)量 矩之差，而面積abfe與dcgh內(nèi)體質(zhì)量

8、相等，并等于每秒鐘流 過(guò)葉輪氣體質(zhì)量乘以時(shí)間t，即 m=Qt 葉輪入口及出口處的動(dòng)量矩M1及M2分別為 2222 1111 cos cos RtcQM RtcQM mNRcRcQ t MM M 111222 12 coscos . 單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)量矩的變化為力矩M 或 所以 上式為離心通過(guò)風(fēng)機(jī)的基本方程，又叫歐拉方程。因略去了 全部損失，所以PT稱為無(wú)窮多葉片時(shí)的理論全壓。 在上式中，C1u是葉輪進(jìn)口處氣流絕對(duì)速度C1在圓周方向的速 度分量。由于葉輪入口處具有切線速度u1 ，按速度場(chǎng)作用規(guī) 律，氣流在進(jìn)入葉輪時(shí)應(yīng)該存在切向分速。但是空氣的粘性 很小，在沒(méi)有導(dǎo)流器時(shí)，可以認(rèn)為氣流是徑向進(jìn)入葉輪的，

9、 即在葉輪入口處，1=90，C1=C1r，C1u=0。代入歐拉方程， 可得： PT=u2C2u mNRcRc g QM 111222 coscos 111222 coscos RcRc Q M P T （三）軸向渦流 實(shí)際上風(fēng)機(jī)的葉片數(shù)是有限的，相鄰兩葉片所形成的葉道占有一定的 空間。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉道空間隨葉片一起轉(zhuǎn)動(dòng)；而葉道內(nèi)的氣體，由 于自身粘性小，又有慣性，它就有保持其本身方向不變的趨勢(shì)。由圖14 4可見(jiàn)，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉道內(nèi)的氣體與葉道空間具有相對(duì)回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向 與葉輪放置方向相反，這就是軸向渦流。軸向渦流使氣流出口角2與葉 片安裝角2A不等且22A ，所以，在葉片數(shù)有限時(shí)，有： C2u

10、=u2C2rctg2C2u 即 PTPT 或 PT=PT 式中 稱為環(huán)流系數(shù)或壓力減少系數(shù)。可見(jiàn)，當(dāng)葉片數(shù)有限時(shí)，因C2uC2u， 故理論壓力相應(yīng)減少。 1 2 2 u u T T C C P P 圖14-4 軸向渦流的產(chǎn)生原因及其c2u的影響 三、離心風(fēng)機(jī)的功耗及效率三、離心風(fēng)機(jī)的功耗及效率 1、有效功率Ne 有效功是指氣流通過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)從葉輪取得的能量。單位 容積流量通過(guò)風(fēng)機(jī)后增加的能量為全壓P（N/m2），若流量為Q，則風(fēng) 機(jī)的有效功率即輸出功率為 2、軸功率N 軸功率就是風(fēng)機(jī)軸上的輸入功率。若風(fēng)機(jī)的全壓效率為 則： 3、電機(jī)功率Nm K電機(jī)容量?jī)?chǔ)備系數(shù)，其值可按表142選取。 式中 m風(fēng)機(jī)

11、傳動(dòng)效率 kW PQ N y 1000 y N N m m N KN kW PQ KN m m 1000 表表14142 2 電動(dòng)機(jī)容量?jī)?chǔ)備系數(shù)電動(dòng)機(jī)容量?jī)?chǔ)備系數(shù) 風(fēng)機(jī)軸功率N（kW） 5 K 1.5 1.4 1.3 1.2 1.15 四、離心風(fēng)機(jī)的性能曲線四、離心風(fēng)機(jī)的性能曲線 風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)為流量Q、風(fēng)壓P、軸功率N及效率。這些性 能參數(shù)均受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，風(fēng)壓、功率及 效率與流量之關(guān)系曲線，稱為離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線。 （一） 理論性能曲線 在繪制理論性能曲線時(shí)，不考慮能量損失。 當(dāng)葉片無(wú)限多時(shí)，風(fēng)機(jī)的理論壓力為PT。由圖143c可知： C2u=u2C2rctg2 代

12、入 PT=u2C2u式得： 因?yàn)?Q=D2b2C2r 所以 2 2 2 2 2 1ctg u C uP r T 2 222 2 2 1 ctg ubD Q uP T 式中 D2葉輪外徑 b2葉輪外徑處葉片寬度 在葉片無(wú)限多時(shí)，氣流出口角2 等于葉片安裝角2A 。一臺(tái)風(fēng)機(jī) 若轉(zhuǎn)速不變，則u2、D2、b2、2A均為常數(shù)，則有： PT=ABQ 圖14-5 風(fēng)機(jī)的理論性能 曲線（PT-Q） 圖14-6 風(fēng)機(jī)的理論性能 曲線（N-Q） 因A、B為常數(shù)，所以PT與Q 成線性關(guān)系。對(duì)前向葉片，2A90， ctgB20，B為負(fù) 圖14-5 風(fēng)機(jī)的理論性能 曲線（PT-Q） 圖14-6 風(fēng)機(jī)的理論性能 曲線（N

13、-Q） 值，故PT因Q的增加而增加（圖145）；徑向葉片2A=90， ctgB2=0，B=0；后向葉片，2A0，B為正值，故PT因 Q的增加而減少。 圖14-7 有限葉片數(shù)對(duì)理論性能曲線(P-Q線)的影響 n=常數(shù)；90 因假定無(wú)能量損失，所以風(fēng)機(jī)軸功率N與壓力和流量之乘積成正比因 而可得三種葉片的功率消耗與流量的關(guān)系曲線 （圖146）。由圖可見(jiàn)，前向葉片在流量增大時(shí)，功耗劇增，而后向 葉片在流量增加時(shí)，功耗增長(zhǎng)較緩。 在葉片數(shù)有限時(shí)，風(fēng)機(jī)理論壓力將減少。對(duì)一定的葉輪，可近似地認(rèn) 為環(huán)流系數(shù)為常數(shù)，則風(fēng)機(jī)的理論性能曲線 （PTQ）將變?yōu)榱硪?條直線（PTQ）。圖147是后向葉片的理論性能曲線（

14、PQ線）的 變化示意圖。 圖14-7 有限葉片數(shù)對(duì)理論性能曲線(P-Q線)的影響 n=常數(shù)；90 （ 一 ） 圖 1 4 - 8 實(shí) 際 性 能 曲 線 ( P - Q ) 后 向 葉 片 ， n = 常 數(shù) 實(shí)際性能曲線 實(shí)際上風(fēng)機(jī)有能量損失，如果只考慮流動(dòng)損失，則在給 定轉(zhuǎn)速下的實(shí)際性能曲線（PQ）如圖148所示。由于未考慮泄漏損 失 及 輪 阻 損 失 ， 它 與 實(shí) 際 情 況 有 一 定 出 入 。 圖14-9 離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線 a.前向葉片風(fēng)機(jī) b.后向葉片風(fēng)機(jī) 目前還不能用計(jì)算的方法繪制實(shí)際性能曲線。所以離心風(fēng)機(jī)的性能 曲線者是根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的。由風(fēng)機(jī)試驗(yàn)可測(cè)出各工況點(diǎn)的流

15、量Q、 全壓P及軸功率N并算得效率 。以流量Q為橫坐標(biāo)所得 PQ、NQ、 Q等關(guān)系曲線即為風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能曲線（圖149）。 圖14-8 實(shí)際性能曲線(P-Q)后向葉片，n=常數(shù) 圖14-9 離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線 a.前向葉片風(fēng)機(jī) b.后向葉片風(fēng)機(jī) 五、葉片形狀五、葉片形狀 風(fēng)機(jī)葉片形狀可分為直葉片和曲葉片；按葉片出口安裝角可分為前 向（2A90），徑向（2A=90）及后向（2A0，才有P0；愈大，則Pt 愈大。但過(guò)大，將使效率急劇降低，一般max =4045 。 （3） 增加Cz可增加全壓P，但Cz加大后主要是流量增加及氣流的動(dòng)壓加 大，如用擴(kuò)壓變動(dòng)壓為靜壓，將使效率急劇下降。 由上述分析可見(jiàn)

16、，單級(jí)的軸流風(fēng)機(jī)可以有較大流量，但增壓不大，一般風(fēng)機(jī) 全壓很少超過(guò)2150Pa。 （二） 導(dǎo)葉的單獨(dú)葉輪（圖14-24a）這是最簡(jiǎn)單的一種類型，由葉柵流 出的氣流絕對(duì)速度C2（圖14-25a）可分解為軸向速度CZ（C2=C1）及圓周 分速度C2u(C2u=Cu)。C2u的存在導(dǎo)致能量損失，使風(fēng)機(jī)效率降低。這種 類型的軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、價(jià)格便宜，故在風(fēng)機(jī)中應(yīng)用很廣， 主要用軸流風(fēng)機(jī)的基本類型 圖14-24 軸流風(fēng)機(jī)基本類型 a.無(wú)導(dǎo)葉的單獨(dú)葉輪 b.葉輪配后導(dǎo)葉 c.葉輪配前導(dǎo)葉 d.葉輪陪前后導(dǎo)葉 1、無(wú)于廠房的通風(fēng)換氣。 圖14-25 各類型軸流風(fēng)機(jī)的速度三角形 2、葉輪配后導(dǎo)葉（

17、圖14-24b）葉輪速度三角形與單獨(dú)葉輪型相同(圖14- 25a)，葉輪葉柵出口氣流速度為C2。后導(dǎo)葉是固定的，無(wú)牽連速度，無(wú) 速度三有形。其入口角與C2 方向一致，出口角為90，故氣流可無(wú)沖擊 地進(jìn)入后導(dǎo)葉并在后導(dǎo)葉葉道中轉(zhuǎn)變成軸向，減 圖14-24 軸流風(fēng)機(jī)基本類型 a.無(wú)導(dǎo)葉的單獨(dú)葉輪 b.葉輪配后導(dǎo)葉 c.葉輪配前導(dǎo)葉 d.葉輪陪前后導(dǎo)葉 少了損失。這一類型的風(fēng)機(jī)壓頭和效率都比前者高，現(xiàn)在最高效率已可達(dá) 90%左右，在風(fēng)機(jī)中應(yīng)用最普遍。同一風(fēng)機(jī)，葉片有不同安裝角時(shí)最佳工況 范圍不同，使用者可根據(jù)使用條件選購(gòu)。近年來(lái)已研制成葉片安裝角可調(diào)的 軸流風(fēng)機(jī)，擴(kuò)大了風(fēng)機(jī)的使用范圍并提高了工況變化

18、時(shí)風(fēng)機(jī)的效率。 3、葉輪配前導(dǎo)葉（圖14-24c）導(dǎo)葉裝在葉輪之前，氣流通過(guò)導(dǎo)葉再進(jìn)入葉 輪。氣流進(jìn)入導(dǎo)葉時(shí)為軸向，流出導(dǎo)葉時(shí)速度為C1，C1具有與葉輪旋轉(zhuǎn)方向 相反的圓周分速度 C1（圖14-25b），稱為負(fù)預(yù)旋。 氣流進(jìn)入葉輪時(shí)速度為C1，而出口速度C2=Cz為軸向。這種配置型式具有較 高的壓力系數(shù)，但葉輪中相對(duì)速度較大，因而損失較大、效率較低，一般 =0.780.82左右。常用于要求風(fēng)機(jī)體積小的場(chǎng)合，如車用發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)冷設(shè) 備等。 4、葉輪配前后導(dǎo)葉(圖1424d) 這類風(fēng)機(jī)是上面兩種風(fēng)機(jī)的結(jié)合，其速度三 角形如圖14-25c所示。葉輪進(jìn)口氣流速度C1與出口氣流速度C2 對(duì)稱，風(fēng)機(jī)的 效率

19、=0.820.85。由于多了一排導(dǎo)葉，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)際上很少采用。將 前導(dǎo)葉作成角度可調(diào)，其效果較好常用于多級(jí)軸流風(fēng)機(jī)。 圖14-25 各類型軸流風(fēng)機(jī)的速度三角形 （四）軸流風(fēng)機(jī)的性能曲線 與離心風(fēng)機(jī)相同，軸流風(fēng)機(jī)也可用有因次及無(wú) 因次曲線來(lái)表示其性能。但是軸流風(fēng)機(jī)即使同一系列同一機(jī)號(hào)，因葉片安裝 角的不同，性能曲也不相同。將葉片不同安裝角的性能曲線表示在同一個(gè)性 能曲線圖上，在使用時(shí)可選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)系列、機(jī)號(hào)及葉片角度，以便于向 工廠訂貨。圖14-26是T30軸流風(fēng)機(jī)系列的無(wú)因次特性曲線。該風(fēng)機(jī)為一般用 途的風(fēng)機(jī)，葉片由薄鋼板壓制而成，可裝成 10、15、 20、 25、 30及35六種角度

20、。葉輪由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，葉輪圓周速度不得超過(guò)60m/s。 風(fēng)機(jī)流量Q、壓力P因機(jī)號(hào)、葉片數(shù)、葉片安裝角、葉輪轉(zhuǎn)速而變。如機(jī)號(hào) 為No.10（葉輪直徑1000mm）、葉片數(shù)Z=4、主軸轉(zhuǎn)速N=960 r/min、葉片角 度=35時(shí)，其流量Q=48000m3/h、全壓P=265Pa(27mmH2O)、全壓效率 =0.63、配套電機(jī)功率N=7.5kW，可由性能表格查得。 圖14-26 T30軸流風(fēng)機(jī)特性曲線 曲線標(biāo)號(hào)與葉片角度對(duì)應(yīng)關(guān)系為: 1.10 2.15 3.20 4.25 5.30 6.35 農(nóng)業(yè)機(jī)械上所用的風(fēng)機(jī)類型很多，其中有些還沒(méi)有形成系列， 甚至找不到適合的模型風(fēng)機(jī)，這時(shí)就要用理論計(jì)算法進(jìn)

21、行設(shè) 計(jì)。由于理論設(shè)計(jì)不夠精確，通常要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)修正，因而 風(fēng)機(jī)試驗(yàn)工作很重要。 風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)可分為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和試驗(yàn)裝置試驗(yàn)。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是指在實(shí)際使用場(chǎng)所測(cè)定空氣動(dòng)力性能，因受試驗(yàn) 及測(cè)量條件的限制，往往不易精確；但用來(lái)測(cè)定裝設(shè)好的風(fēng) 機(jī)性能，還是比較方便。在驗(yàn)證和修改設(shè)計(jì)時(shí)，一般都用性 能試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)。如實(shí)物風(fēng)機(jī)過(guò)大，可采用模型試驗(yàn)。 工業(yè)上用作模型風(fēng)機(jī)的尺寸大多為D2=500mm和D2= 1000mm 兩種。 風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn) 一、風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)裝置一、風(fēng)機(jī)的性能試驗(yàn)裝置 圖14-27 風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)裝置 1.集流器 2.壓力計(jì) 3.網(wǎng)柵節(jié)流器 4.風(fēng)筒 5.整流柵

22、6.連接管 7.風(fēng)機(jī) 8.錐形節(jié)流器 9.皮托管 常用的有進(jìn)氣式、排氣式及進(jìn)排氣聯(lián)合式三種，可根據(jù)風(fēng)機(jī)實(shí) 際工作情況選用。如用吸氣風(fēng)道工作時(shí)，可用進(jìn)氣試驗(yàn)裝置； 用出風(fēng)管道工作的，可用排氣試驗(yàn)裝置；若風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng) 口都接有較長(zhǎng)的工作管道，則宜選用進(jìn)排氣聯(lián)合試驗(yàn)裝置。這 樣，可使試驗(yàn)接近實(shí)際工況，而且測(cè)定結(jié)果可靠，但由于進(jìn)氣 試驗(yàn)裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，大部分風(fēng)機(jī)工廠都習(xí)慣于采用 這種試驗(yàn)裝置進(jìn)行風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)。 1、進(jìn)氣試驗(yàn)裝置 試驗(yàn)風(fēng)筒設(shè)置在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)部分，它由風(fēng)管、集流器、網(wǎng) 柵節(jié)流器、進(jìn)氣整流柵及連接管等組成。各部分尺寸關(guān)系如圖14-27a所示。 試驗(yàn)風(fēng)筒應(yīng)與風(fēng)機(jī)進(jìn)口面積相等，兩者面積之

23、比不得超出0.71.3。集流器 用來(lái)在jj斷面測(cè)定流量。在II 斷面上測(cè)定靜壓。在網(wǎng)柵節(jié)流器上均勻地 貼上紙片或用鐵絲網(wǎng)分層疊加的方法，可調(diào)節(jié)流量以改變工況點(diǎn)。 2排氣試驗(yàn)裝置（圖14-27b）試驗(yàn)風(fēng)筒裝在風(fēng)機(jī)出風(fēng)口處，通常用皮托管 測(cè)定動(dòng)壓，用圓錐形節(jié)流器調(diào)節(jié)流量。 3進(jìn)排氣聯(lián)合試驗(yàn)裝置 在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口及出口上均接有試驗(yàn)風(fēng)筒，分別與 進(jìn)氣及排氣試驗(yàn)裝置相似。在進(jìn)氣端用集流器測(cè)流量，在進(jìn)氣及排風(fēng)筒上分 別測(cè)靜壓；用排氣風(fēng)筒出口端的錐形節(jié)流器調(diào)節(jié)流 圖14-28 集流器 1.圓弧形 2.錐形 二、基本參數(shù)的測(cè)定方法二、基本參數(shù)的測(cè)定方法 繪制風(fēng)機(jī)的空氣特性曲線的基本參數(shù)為流量、壓力、功耗及效率等。

24、其測(cè)定 及計(jì)算方法如下。 （一）流量 1、用集流器測(cè)流量 集流器有圓弧形和錐形兩種型式（圖14-28）。器壁上 有孔，可用來(lái)測(cè)定靜壓，如果沒(méi)有損失，則在j-j截面上（圖14-27a）動(dòng)壓與 靜壓相等；如 考慮損失，則可引入一流量系數(shù) ，因而可算得風(fēng)筒內(nèi)氣流速度V 流量Q sjdj PPV 22 sjsj P D P D VFQ 2 2 11. 1 4 414. 1 式中 F風(fēng)筒在j-j截面處的面積 Psj在j-j截面處測(cè)得的靜壓(N/m2)，通常在j-j截面的風(fēng)筒上，按 四等分開(kāi)四孔，分別測(cè)出靜壓，然后取平均值即Psj 流量系數(shù)，對(duì)圓弧形集流器，=0.99；錐形集流器=0.98 2、用皮托管測(cè)

25、定流量 皮托管結(jié)構(gòu)如圖14-29所示。用皮托管可測(cè)定管內(nèi) 某一點(diǎn)的動(dòng)壓力Pd (圖14-30），因而可算出該點(diǎn)的氣流速度。 為了測(cè)出平均流速，可將管道斷面分為面積相等的若干個(gè)小塊，分別測(cè) 出每一小面積的中心的動(dòng)壓力Pdi，算出其速度Vi 及平均速度Vp，再求得 流量Q。 （m/s） dii Pv 2 n v v n i i p 1 pp V D FVQ 4 2 式中 F管道面積（m2 ） D圓形管道直徑 （m） 矩形管道一般可分為16個(gè) 或更多的小矩形面積（圖 14-31a），圓形管道一般 可分為五個(gè)等面積圓環(huán)， 依管道直徑的大小在每一 圓環(huán)測(cè)定2點(diǎn)或4點(diǎn)（圖14- 31b）。各測(cè)定點(diǎn)直徑分別 為D1=0.316D，D2=0.548D