轴流风机实验指南

轴流式风机风室性能试验台
指导书
轴流式通风机性能实验台实验指导书
一、实验目的
1、学会通风机主要工作参数，风量Q ，风压P ，轴功率N ，转速n （从而计算效率η）的实验测定方法。

2、通过实验得出轴流式风机的特性曲线（包括P-Q 曲线，P st -Q 曲线，N-Q 曲线，η-Q 曲线）。

二、实验装置
根据国家标准GB1236-2000《通风机空气动力性能实验方法》设计并制作了本实验装置，本实验采用进气管实验法，装置如图1所示
5
1.进风量调节装置
2.风管及格栅整流
3. U 型压力计
4.毕托管（带传感器电测系统）测压装置
5. 被测轴流式通风机
6.电机及测力、转速装置
图一、实验装置简图
三、安装步骤
1、风管安装后再装上被测风机，机架应用螺钉固定在地面。

将风机与风管用特制布软连接，减少动力源振动对测压段的影响。

将前端整流罩手摇至最大开度。

2、将三（四）通气管分别装在对应的风管小孔上。

之间用胶管
连接成环状并与U型压力计的一端相连、另一端联通大气。

3、将毕托管通过橡胶管与实验风管的测压孔相连接，测压孔在
被测截面按120°分布（可从三个点分别测得参数并求得平均差压值）。

在连接后检查管路有无漏气现象，应保证良好的气密。

4、将传感器的航空插头与差压传感器连接，上端两气嘴中间是
正压，旁边是负压，分别与毕托管的正负嘴相连。

5、将电机一侧的力臂，与拉力传感器上的螺钉用有一定刚度的
铁丝连接，否则电机起动时的瞬时较大力矩会拽断连线。

6、转动联轴节，检查叶轮与进风口是否有刮碰磨擦现象。

接上
控制箱电源，注意：接380V电源后还应接一个220V的“地“，否则不能正常工作。

四、实验步骤（分电测量、人工测量）
电测量：
1、打开门窗使实验空间气流与外界连通。

减少气流扰动对测量
的影响。

2、按下总电源开关。

各仪表（巡检仪、转数表、电流、电压表）
开始工作。

观察巡检仪各窗口值的变化，分别锁定对应通道；调整拉力、差压两传感器的零点值。

因其传感元件的特敏性，适宜小幅度调整。

否则不易找到零点，造成测量误差。

3、启动电机，运行数分钟使工况稳定后，观察差压传感器随毕
托管测点变化、拉力传感器随整流罩位移时风量改变而发生值的
变化并记录。

读数时注意：
（1）因室内空间有限，通过风管的气流很快循环，并造成差压值的波动。

读取时对波动值每组应按同一标准选取。

（2）读取的是电量值xx.xxMV,应将此值转换成压力（KP a）,力值(Kg).参见附表一和传感器说明书。

（3）数字式电压表直接读数，数字式电流表值是取电机三相电源的一相，若网电三相平衡，求功率时可直接使用。

否则应检查另两相再取平均值。

（4）转速表可直接读数并应用。

（5）毕托管读数的平均标定系数为a=0.9064。

4、进风量调节；手摇整流罩螺杆，使流量逐渐减小到零来改变
风机的工况，一般取十个测量工况（包括全开或全闭工况），每一工况稳定后记下读数。

5、试验前后分别记录大气压力和温度。

人工测量：
空气经过调节风阀1入风管，在整流格栅2后部用毕托管4接倾斜式微压计测试管内动压P d,然后得出断面平均流速V和风量Q。

用U型测压计测定风机进口负压P st，然后得出风机静压P st。

用平衡电机6测量平衡电机力臂测定轴功率N（读数为电量应转化为力值）。

风机效率η是计算得出的，由测定的流量Q，风压P和轴功率N
用下列公式算出效率η。

η
=
1000P Q N
∙
（1）
式中P — 风机全压（P a ）
Q — 风机风量（㎡/s ） N — 轴功率（kw ）
为了测定风量Q ，将风管断面分成5个等面积的圆环，分别测定各圆环的动压值，P di 测点位置、测点半径如图(2)所示。

在120 方向共测定24个动压P di
0sin 1000
i di l P g αρ=
（2）
式中l i —倾斜式微压计读值（mm ）
sin α—倾斜式微压计倾角正弦
ορ—倾斜式微压计内酒精密度（kg/m 3
）
一般可取ορ =800 kg/m
3
g —重力加速度（m/s 2）
然后将测得的动压按下式进行平均.
[
]2
128
8
d P +++
=
（3） 图2中P di 测点位置、测点半径由平均动压P d 计算断面平均流速V
V
=
（4）
式中ρ—空气密度（由测定的空气温度查出（kg/m 3
） 20℃空气，ρ=1.205 kg/m 3
风量Q 由断面平均风速V 和风管截面积A 算出 2
4
D
Q VA V
π== （5）
式中D —圆截面风管直径（D=0.4m ）
风机静压P st 由风机进口U 型测压计测得的进口负压P st ，
算出。

P st = P st ，
+△ （6） 式中P st ，
为进口负压值（P a ），U 型管内装水，测得的是毫米水柱mmH 2O ，需将其换算成P a ，（1mm H 2O=9.81 P a ）△为静压P st ，
测点至风机入口处的损失值，按标准规定取△=0.15P d （P a ）
风机全压P 为静压P st 与动压P d 之和。

P = P st + P d = P st ，
+1.15P d （7）
风机轴功率N 用平衡电机测定。

()02601000
nL G G N π-=
⨯
（8）
式中 N-轴功率(kw)
n-风机转速(r/min) L-平衡电机力臂长度（m ） G-风机运转时的平衡重量（N ） G 0-风机停机时的平衡重量（N ）
最后由测得的轴功率N ，风量Q 和全压P 用公式（1）计算风机效率η。

五、实验数据记录及实验结果整理
1、在实验过程中按表1记录各项实验数据。

2、按表2对实验数据进行整理和计算，计算公式已在本实验指导书中列出（见实验装置与实验原理）
3、将整理过的数据绘制成P-Q 、P st -Q 、N-Q 、和η-Q 曲线。

附表提供的是一组参数下的曲线可供参考。

六、思考题
1、试根据你做出的实验结果指出该风机的额定工旷和风机最佳工作区。

2、用风机相似率换算该型号5#
风机，1450 r/min 时的特性曲线。

3、根据你得出的特性曲线绘制该风机系列的无因次特性曲线（即
P Q
- 曲线,
N Q
-曲线和Q η-曲线 ）.
七、注意事项
轴流式风机的特点是风量越小，轴功率越大，所以本实验不做关闭阀门的工况点，更不要在关闭阀门时启动电机，以防电机过载而烧坏。

表1 实验数据记录表
被测风机型号 , 风机叶片出口角β
2
= .
风机进出口直径D=400mm , 风管截面积A=
2
4
D
π=0.1256
m 2
风管直径 D=400mm 平衡电机初始读值G 0= N 平衡电机力臂长度L= m 微压计倾角 sin α=
空气温度 t= ℃空气密度ρ= kg/m3水密度ρ
=1000 kg/m3酒精密度ρ0 kg/m3
2
H O
附表一：拉力传感器参数对照表
标101号0.4Kg 0.8Kg 1.2Kg 1.6Kg 2.0Kg 器
传
力
感
加载输出 2.242 4.485 6.728 8.47 11.209 卸载输出
102号0.4Kg 0.8Kg 1.2Kg 1.6Kg 2.0Kg
加载输出 2.242 4.289 6.433 8.578 10.722 卸载输出 2.148 4.293 6.437 8.582
103号0.4Kg 0.8Kg 1.2Kg 1.6Kg 2.0Kg
加载输出 2.274 4.55 6.824 9.098 11.372 卸载输出 2.27 4.546 6.82 9.095
104号0.4Kg 0.8Kg 1.2Kg 1.6Kg 2.0Kg
加载输出 1.937 3.076 5.913 7.751 9.685 卸载输出 1.941 3.88 5.817 7.755
105号0.4Kg 0.8Kg 1.2Kg 1.6Kg 2.0Kg
加载输出 2.372 4.745 7.118 9.49 11.862 卸载输出 2.376 4.749 7.121 9.494
106号0.4Kg 0.8Kg 1.2Kg 1.6Kg 2.0Kg
加载输出 2.394 4.789 7.185 9.578 11.968 卸载输出
- - 11
30020010010000
9000
80007000600050004000300020001000率%风量(m 3/h)。