離心風機性能測試試驗

1、精品文檔 離心風機性能測試實驗 一、 實驗?zāi)康?1、 了解風機的構(gòu)造，掌握風機操作和調(diào)節(jié)方法 2、 測定風機在恒定轉(zhuǎn)速情況下的特性曲線并確定該風機最佳工作 范圍 二、 基本原理 1、基本概念和基本關(guān)系式 1.1、 風量 風機的風量是指單位時間內(nèi)從風機出口排出的氣體的體積， 并以 風機入口處氣體的狀態(tài)計，用 Q 表示，單位為 mVh。 1.2、 風壓 風機的風壓是指單位體積的氣體流過風機時獲得的能量， 以P表 示，單位為 J/m3二 N/m2，由于Pt的單位與壓力的單位相同，所以稱為風 壓。 用下標 1，2 分別表示進口與出口的狀態(tài)。在風機的吸入口與壓 對于氣體，式中（氣體密度）值比較小，故g（

2、z2乙）可以忽略; Hf也可以忽略。當空氣直接由大氣進入通 因此，上述的柏努力方程可以簡化成： 2 U2 2 . （3） 2 U2 上式中（P2 PJ稱為靜風壓，以卩或表示。V 稱為動風壓，用Pd 表示。離心風機出口處氣體流速比較大，因此動風壓不能忽略。離心 風機的風壓為靜風壓和動風壓之和，又稱為全風壓或全壓。風機性能 表上所列的風壓指的就是全風壓。 2、風機實驗 流體流經(jīng)風機時，不可避免的會遇到種種流動阻力，產(chǎn)生能量損 失。2 P1 U1 P2 2 U? Z1 H Z2 2g g 2g g g并加以整理得: g(Z2 Z1) (P2 P1) (2) 因進口管段很短， g 2 風機，則U1也可

3、以忽略 Pt gH （P2 P1） 出口之間，列柏努力方程: Hf 上式各項均乘以 gH 由于流動的復(fù)雜性，這些能量損失無法從理論上作出精確計算， 也因此無法從理論上求得實際風壓的數(shù)值。 因此，一定轉(zhuǎn)速下的風機 1歡迎下載 精品文檔 的 R Q, Pst Q N Q, t Q st Q 之間的關(guān)系，即特性曲線，需 要實驗測定。 2.1、風量 Q 的測定 我們可以通過測量管路中期體的動風壓來確定風量的大小。 我們在管路的適當位置（必須使氣體流動的穩(wěn)定管段）安裝一個 測量動壓頭的裝置一一皮托管。假設(shè)皮托管測得的動風壓為pd，測量 中，動風壓常用水柱高度hd表示: Pd 水 ghd u2 Pd 水

4、ghd 則有： 2 Pa u |2Pr F 水ghd 所以： m/s 若假設(shè)測量位置的管徑為D D2 ：2 水ghd Q A?u ？J?3600 則有： 4 m 3/h 另外，測量風量我們還可以用孔板流量計， 對于孔板流量計的原 理這里略去。下面直接給出計算公式： Vs C0 ? S0 ? .2gh m 3/s 或者： 式中: R U 型壓差計的讀數(shù)m r - 壓差計中指示液的密度kg/m 3 被測流體的密度kg/m 3 C0孔流系數(shù) S0孔口面積 2.2、靜風壓和全風壓的測定 由前面的式（3）可以得到實驗中測定靜風壓和全風壓的方法。 （P2 PJ為靜風壓，可以通過風機出口處的靜壓管測得，由于

5、 5 為大 2 U2 氣壓強，因此靜壓管的一端可以直接和大氣相通； 2為動風壓，可 以通過管路中安裝的皮托管測量得到。 2.3、風機的有效功率和功率 Vs m 3/s 2Rg( r ) c?s? 由于風機在運轉(zhuǎn)過程中存在種種能量損失， 使得風機的實際風壓 比理論風壓值要低，而輸入風機的功率要比理論值高，所以風機的總 2歡迎下載 N軸為電機輸入風機的功率: N軸K?N電？電？傳 以上各式中： Q - 風量，m3/h Pt - 全風壓，N/m2 K用標準功率機校正功率標的校正系數(shù)，這里取 N電一一電機的輸入功率，kw 電一一電機效率，通常取 0.90 傳一一傳動裝置的傳動效率，一般取 1.0 三、

6、裝置和流程 四、實驗步驟和操作要點 1、 檢查管路上各測量儀器是否處于正常狀態(tài)，確保風量調(diào)節(jié)閥處于 全開或者全閉狀態(tài)。 2、 點擊數(shù)顯儀表盤，打開風機的電機電源，開始實驗。 精品文檔 效率可以表示為: Ne N軸 其中Ne為風機的有效功率: Ne Q?R 3.6 106 kw 1.0 3歡迎下載 精品文檔 3、點擊風量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)不同的閥門開度 4、 數(shù)顯儀表會顯示實時測量的各個量 5、 等顯示值穩(wěn)定后記錄各個儀表的數(shù)值。 6、 至少測量五組以上不同閥門開度下的轉(zhuǎn)速， 電機功率， 氣體出口 溫度，風機出口靜壓；其中必須有閥門全開和全閉情況下的數(shù)值。 五、數(shù)據(jù)處理 風機的風壓有全風壓和靜風壓之分

7、，所以，風機的特性曲線比離 心泵特性曲線多兩條，即一定轉(zhuǎn)速下的 R Q,卩戎一 Q N Q, Q, st Q 五條曲線。由于標準的風機的特性曲線是在 20 C 及 760mmH 條件下測定的，在此條件下空氣的密度為 1.2kg/m3，因此, 我們應(yīng)當對測得的數(shù)據(jù)進行換算。 風壓換算： Pto _0 Pt 式中Pto， 0為規(guī)定狀態(tài)下的風壓和氣體密度；pt和 為操作狀態(tài)下 的風壓和氣體密度。 0 Pto Pt 所以： 1.2 Pt 計算功率時，如果 Pt用實際風壓，則 Q 用實際風量；如果Pt用校正 4歡迎下載精品文檔 為規(guī)定狀態(tài)下的風壓Pt0,則風量也需校正到規(guī)定狀態(tài)。校正方法同 上。 在本仿

8、真實驗的數(shù)據(jù)處單元里面包括如下四項內(nèi)容 1、原始數(shù)據(jù) 2、計算結(jié)果 3、曲線繪制 4、設(shè)備參數(shù) 5歡迎下載 精品文檔 提示：您可以在“參數(shù)設(shè)置”里面選擇別的風機型號。（您必須有 修改參數(shù)的權(quán)限） 如何選擇通風機性能測試試驗臺 西安交通大學(xué) 流體機械研究所張義云祁大同 通風機性能測試試驗方法（試驗臺）按總的試驗裝置類別可以分 風管試驗和 風室試驗兩大類，按常規(guī)來說，壓力較高的風機，用風管試驗臺測試，壓力較低 的風機，用風室試驗臺測試。對有雙出口的風機，可以用風管做進氣試驗，也可 以用風室做出氣試驗。按 GB/T1236-2000標準分可分為四種，即 A型、B型、C 型和D型，如果按風管和風室分獨

9、立來分類，則分類如下： 風室試驗：A型出氣試驗、A型進氣試驗、B型出氣試驗、C型進氣試驗 風管試驗：B型出氣試驗、C型進氣試驗、D型進出氣試驗（B型）、D型進出 氣試驗（C型） 、流量測量方法 序號 流量測量方法 試驗方法 風管試驗臺 1 錐型進口（錐型集流器） 進氣試驗 可以 流量測量方法有多種選擇, 最常用的流量測量方法有 6歡迎下載 精品文檔 2 90弧進口噴嘴（弧型集流器） 進氣試驗 可以 3 畢托靜壓管（畢托管） 出氣試驗 可以 4 孔板流量計 分進口孔板、管道內(nèi)孔板、出口孔板等種類） 進氣試驗/出氣試驗 可以 5 ISO文丘里噴管 :分進口文丘里噴管、管道內(nèi)文丘里噴管、出口文 丘里

10、噴管等種類） 進氣試驗/出氣試驗 可以 6 文丘里噴管 :分進口文丘里噴管、管道內(nèi)文丘里噴管、出口文 丘里噴管等種類） 進氣試驗/出氣試驗 可以 7 孔板流量計（分風室中孔板） 進氣試驗/出氣試驗 8 多噴嘴流量計 進氣試驗/出氣試驗 7歡迎下載（A）錐型進口（錐型集流器） 90弧進口噴嘴（弧型集流器） 孔板流量計（管道內(nèi)孔板） 精品文檔 ISO乂丘里噴管（管道內(nèi)乂丘里噴管） 圖1各種流量測量裝置 、風機性能測試裝置示意圖-風室試驗 試臉風機 鳳寶 総嫦阿 爭噴嘴流長計 3 管道T2SXA 輔助鳳機 圖2A型風室出氣試驗示意圖（用多噴嘴流量計測流量） 8歡迎下載 圖3A型風室進氣試驗示意圖（用

11、多噴嘴流量計測流量） 試驗鳳機 整減It A 越流篩網(wǎng) 夢噴嘴就量甘 過廈管道 節(jié)瀛黑壁 J券執(zhí)機 圖4B型風室出氣試驗示意圖（用多噴嘴流量計測流量） 9歡迎下載精品文檔 6 Q 9 & FJk-肖肖 精品文檔 輔關(guān)風機過渡管道琨室穗流篩阿多噴嘴流量計 試驗風機 圖5C型風室進氣試驗示意圖（用多噴嘴流量計測流量） 三、通風機性能測試裝置示意圖-風管試驗 Pa ta.tw % AP 圖6B型風管出氣試驗示意圖（用管道內(nèi)孔板測流量） 10歡迎下載 精品文檔 P& 3 鞏 6 圖7B型風管出氣試驗示意圖（用畢托靜壓管測流量） 馬羊 Pe6P 圖8 B型風管出氣試驗示意圖（用管道內(nèi)IS

12、O文丘里管測流量） 11歡迎下載 精品文檔 圖9B型風管出氣試驗示意圖（用管道內(nèi)文丘里管測流量） 1心 J ta.tw Li 2 忌 圖10 C型風管進氣試驗示意圖（用錐型進口測流量） 12。迎下載 Pa 圖12 D型風管進出氣試驗示意圖（用錐型進口測流量） 新標準中試驗裝置類型的組合較多， 以上給出的是較常用的幾種。對于風管 出氣試驗，目前大多數(shù)廠家使用的畢托靜壓管來測量，此方法測量時間長 （例如 13欠迎下載精品文檔 圖11 C型風管進氣試驗示意圖（用90弧進口噴嘴測流量） 精品文檔 一個測試工況點，其它試驗方法只需要測一點，畢托靜壓管要測 820點，然后 取平均），精度低，可靠性也差。建

13、議在設(shè)計或改造試驗臺時，使用 ISO文丘里 噴管或孔板流量計，可以極大地提高縮短試驗時間，提高測試精度，如果配有電 動調(diào)節(jié)門，還可以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)流量等。 四、幾種典型的風機性能測試試驗臺 圖13 A型風室出氣試驗臺（包括調(diào)節(jié)門及輔助風機，用多噴嘴測流量） 14欠迎下載 精品文檔 圖14 B型風管出氣試驗臺（用管道內(nèi)ISO文丘里管測流量） 圖15 C型風管出氣試驗臺（用錐型進口測流量） 圖16 C型風管出氣試驗臺（用90弧進口噴嘴測流量） 15欠迎下載 精品文檔 在風管試驗中，如果被測試風機本身的壓力較小，如小于 5OiooPa則在 試驗中很有可能不能克服風管阻力， 使得風機在測試時運行在小流量

14、區(qū)， 無法獲 得風機在設(shè)計流量下的性能。例如在測試時流量為 5OO2OOOm3/h,而風機的設(shè) 計流量為3OOO5OOOm3/h這在測試較低壓力風機時較常見的一種現(xiàn)象。遇到這 種情況，一般的解決方法是使用風室試驗臺來測試， 風室試驗臺中一般配有輔助 風機，輔助風機的作用主要用來克服由于測試風機本身不能克服的部分阻力。 風 管試驗臺一般不配輔助風機，主要靠風機本身所能提供的壓力來克服風管阻力， 所以風管試驗一般用于壓力較高的風機測試。 在風管進氣試驗中， 主要是由于輔 助風機裝置影響測試， 裝置較復(fù)雜， 所以一般不使用輔助風機。 在風管出氣試驗 中，如果需要也可以配輔助風機， 但由于風管直徑較多

15、， 輔助風機裝置較難在幾 個風管試驗臺中公用，如果一種風管配一套輔助風機及相關(guān)裝置 （包括調(diào)節(jié)門和 控制器 ），成本較高，所以大多數(shù)的風管出氣試驗，一般也不使用輔助風機。在 風室試驗臺中，由于風室的流量適應(yīng)范圍廣 （ 不是所有的風室都是流量適應(yīng)范圍 廣） ，不存在像風管那樣多套風管需要賠多套輔助風機裝置，一般一套或兩套風 室就可以滿足所需流量測試范圍， 所以需要配的輔助風機的套數(shù)也有限， 所以風 室一般都配有輔助風機，用于克服測試風機本身不足以克服的那部分流動阻力， 如果風室設(shè)計得好，一般都能達到風機進出口的靜壓差為零的最大流量工況 （例 如普通風扇在使用時，進出口靜壓幾乎為零 ） ，所以風室

16、可以完成壓力較小風機 的測量。 以上風機性能測試中風機試驗臺的選擇做了簡單的介紹， 希望對想建風機試 驗臺而對此有不熟悉的人員有所幫助。如果需要我們的幫助，可以與我們聯(lián)系。 我們在設(shè)計和制造風管試驗和風室試驗臺方面已積累了一定的經(jīng)驗，在 2OOO年 就設(shè)計了符合GB/T1236-2OOO標準的風室試驗臺兩套，直徑分別是 5米和1.5 米。我們在性能試驗自動測試系統(tǒng)也已積累了一定的經(jīng)驗， 目前全國有近二十套 性能試驗自動測試系統(tǒng)在使用。 （Email: ,O29-885O15O5） 參考文獻 1. 工業(yè)通風機 用標準化風道進行性能試驗 GB/T1236-2OOO idt ISO58O1:1997

17、 16歡。迎下載 精品文檔 風機性能曲線測試實驗（3 課時） 實驗類型：綜合性 實驗?zāi)康模?1、 了解風機空氣動力性能實驗的基本過程。 2、 掌握風機性能曲線測試的基本原理和特性參數(shù)測試的基本方法。 3、 熟悉風機基本特性參數(shù)的計算方法與換算。 實驗內(nèi)容： 風機性能曲線一般包括 H-Q N-Qn -Q 三條曲線。實驗中需測出不同工況點的風量、 風壓和功率，并計算出對應(yīng)工況點的效率， 推薦做 610 個工況點。在此基礎(chǔ)上繪制風機性 能曲線。 如上圖，風管進風口為錐形集流器，在集流器的一個斷面上，設(shè)有四個測壓孔（互成 900 ）用四根橡膠管接到一聯(lián)通管上，聯(lián)通管與斜管測壓計相連，用于測量管道空氣流

18、量。 風量計算式： 3 , A u m /s L：測壓管讀數(shù) k :斜管傾斜系數(shù) =0.98 （集流系數(shù)） A:集流器面積 風壓測量換算： 在風管斷面上也有四個測壓孔（互成 900）,同樣用四根橡膠管接到一聯(lián)通管上，聯(lián)通 管與斜管測壓計相連，用于測量進口風管壓力，此壓力為靜壓 Pst （將測量值換算成 Pa）。 注意：此壓力需剩以修正系數(shù) 1.57，表示為全風管壓力，即風機風壓。 電機功率測量計算： 電機輸出功率即為風機輸入功率，該功率通過測量電機電壓、電流由下式計算： UI cos 申 kw 1000 實驗要求： 設(shè)備器材準備：實驗風管；被測風機；測功電機；斜管測壓計；空盒氣壓計; 溫度計；聯(lián)通橡膠管若干；電流電壓測試臺。 要求學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗 數(shù)據(jù)，按時完成實驗報告。 17欠迎下載U:電機電壓 I :電機電流 風機效率計算： cos :功率因素，0.85 n申電機效率，0.7 x 100% 其中：N風=PtQ 風機功率 m/s h=L k Q= 精品文檔 雷諾實驗（2 課時） 實驗類型：綜合性 實驗?zāi)康模?1 觀察液體在不同流動狀態(tài)時的流體質(zhì)點的運動規(guī)律。 2、 觀察液體由層流變紊流及由紊流變層流的過渡過程。 3、