轴流风机的性能测定

目录

摘要 (3)

1 轴流式风机概述

1.1轴流式风机的工作原理 (1)

1.2轴流式风机的基本形式 (1)

1.3轴流式风机的构造 (2)

2通风机性能参数

2.1空气动力性能曲线的基本参数 (4)

2.2压力的测量 (6)

2.3流量的测量 (8)

2.4转速的测量 (8)

2.5功率的测量 (9)

3 通风机空气动力性能的实验室测定

3.1轴流式风机空气动力性能的实验装置 (10)

3.2轴流式风机的性能曲线分析 (10)

4 通风机性能测试实验

4.1轴流式风机的性能实验 (11)

4.2离心式风机的性能实验 (16)

5 通风机现场试验 (25)

总结 (26)

参考文献 (28)

主要符号

Q - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 通风机流量( m3/s ) P - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全压( N/m2)

P

d

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 动压( N/m2)

P

st

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 静压( N/m2)

N

st

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 轴功率

η- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全压效率

η

st

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 静压效率

D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 风管直径

P

a - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 大气压力( P

a

)

A - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 风管面积( m2) T- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 空气温度( K ) ρ- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -空气密度( kg/m3)

轴流风机的性能测定

摘要

通风机是电厂中重要的辅机之一，其运行安全性和经济性尤为重要，通风机性能实验是保证通风机质量和获得通风机性能特性的一项重要工作。所以使用前对通风机性能进行测试是必不可少的。

通风机性能试验，包括空气动力性能试验和噪声性能实验两部分。通风机性能试验的目的，在于通过测试与计算，求得风机在给定转速下的流量、压力、所耗功率、效率、噪声等是否达到设计规定的要求，并绘制其特性曲线。

关键词：轴流式通风机、性能参数、性能曲线

图3-2轴流泵与风机的基本形式（a ）单个叶轮机（b ）单个叶轮后设置导叶（c ）单个叶轮前设置导叶(d) 单个叶轮前、后均设置导叶

1 轴流式风机概述

1.1轴流式风机的工作原理

轴流式风机得名于流体从轴向流人叶轮并沿轴向流出。其工作原理基于叶翼型理论：

气体由一个攻角。进入叶轮时，在翼背上产生一个升力，同时在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力，该力使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。同时，风机进口处由于压差的作用，气体不断地被吸入。

对动叶可调轴流式风机，攻角越大，翼背的周界越大，则升力越大，风机的压差就越大，而风量越小。当攻角达到临界值时，气体将离开翼背的型线而发生涡流，导致风机压力大幅度下降而产生失速现象。

轴流式风机中的流体不受离心力的作用，所以由于离心力作用而升高的静压能为零，因而它所产生的能头远低于离心式风机。故一般适用于大流量低扬程的地方，属于高比转数范围。

轴流风机中当原动机驱动浸在工质中的叶轮旋转时，叶轮内流体就相对叶片作用一个升力，而叶片同时给流体一个与升力大小相等方向相反的反作用力，称为推力，这个叶片推力对流体做功使流体能量增加。

1.2轴流式风机的基本形式

轴流式通风机可分为以下四种基本型式：

a ）在机壳中只有一个叶轮，没有导叶。如图3-2(a)所示，这是最简单的一种型式，这种型式易产生能量损失。因此这种型式只适用于低压风机。

b ）在机壳中装一个叶轮和

一个固定的出口导叶。如

图3-2(b)所示，在叶轮出

口加装导叶。这种型式因

为导叶的加装而减少了旋

转运动所造成的损失，提

高了效率，因而常用于高

压风机与水泵。

c）在机壳中装一个叶轮和—个固定的入口导叶。如图3-2(c)所示，流体轴向进入前置导叶，经导叶后产生与叶轮旋转方向相反的旋转速度，即产生反强旋。这种前置导叶型，流体进入叶轮时的相对速度1w比后置导叶型的大，因此能量损失也大，效率较低。但这种型式具有以下优点：

①在转速和叶轮尺寸相同时，具有这种前置导叶叶轮的泵或风机获得的能量比后置导叶型的高。如果流体获得相同能量时，则前置导叶型的叶轮直径可以比后置导叶型的稍小，因而体积小，可以减轻重量。

②工况变化时．冲角的变动较小，因而效率变化较小。

③如前置导叶作成可调的，则工况变化时，改变进口导叶角度，使其在变工况下仍保持较高效率。

d) 在机壳中有一个叶轮并具有进出口导叶。如图3-2(d)所示，如前置导叶为可调的，在设计工况下前置导叶的出口速度为轴向，当工况变化时，可改变导叶角度来适应流量的变化。因而可以在很大的流量变化范围内，保持高效率。这种型式适用于流量变化较大的情况。其缺点是结构复杂，增加了制造、操作、维护等的困难，所以较少采用。1.3 轴流式风机的构造

轴流式风机与轴流式水泵结构基本相同。有主轴、叶轮、集流器、导叶、机壳、动叶调节装置、进气箱和扩压器等主要部件。轴流风机结构型式见图3-1所示。

1 叶轮

叶轮的作用与离心式叶轮一样，是提高流体能量的部件，其结构和强度要求较高。它主要由叶片和轮毂组成。叶轮上通常有4—6片机翼型叶片，叶片有固定式、半调节式和全调节式三种，目前常用的为后两种。它们可以在一定范围内通过调节动叶片的安装角度来调节流量。半调节式只能在停泵后通过人工改变定位销的位置进行调节。全调节式叶片叶轮配有动叶调解机构，通过调节杆上下移动，带动拉板套一起移动，拉臂旋钮，从而改变叶轮安装角。

轮毂是用来安装叶片和叶片调节机构的，有圆锥形、圆柱形和球形三种。球形轮毂可以使叶片在任意角度下与轮毂有一固定间隙，以减少流体流经间隙的泄漏损失。

2 轴

轴是传递扭矩的部件。轴流式风机按有无中间轴分为两种形式：一种是主轴与电动