空调风扇设计计算.ppt
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冷风机选型计算课件
05
冷风机发展趋势与展望
高效节能的冷风机发展趋势
高效制冷技术
采用先进的制冷技术和高效压缩机，提高冷风机的制冷效率，降 低能耗。
节能设计
优化冷风机的设计，减少不必要的能量损失，如采用隔热材料、加 强密封等措施。
可再生能源利用
利用太阳能、地热能等可再生能源为冷风机提供能源，降低对传统 能源的依赖。
智能化控制的冷风机展望
冷负荷计算
01
02
03
冷负荷定义
冷负荷是指为维持室内温 度恒定，需要由空调系统 或冷风机提供的冷量。
冷负荷计算公式
冷负荷计算公式是根据室 内外温差、建筑物的保温 性能、太阳辐射等因素计 算得出的。
冷负荷影响因素
室内外温差、建筑物的保 温性能、太阳辐射、人员 密度、设备散热等因素都 会影响冷负荷的大小。
1 2 3
智能控制系统
采用物联网和人工智能技术，实现冷风机的远程 监控和智能控制，提高管理效率和能效。
自适应调节
通过传感器和算法，自动调节冷风机的运行状态 ，以适应不同的环境和负载变化，保证最佳的运 行效果。
数据分析和优化
利用大数据和机器学习技术，分析冷风机的运行 数据，找出优化空间，提高运行效率和稳定性。
检查电气系统
定期检查电气系统，包括电线、 插头、开关等，确保没有老化或
破损。
冷风机常见故障及排除方法
制冷效果差
检查冷凝器是否清洁，制冷剂是否充足，电机和 风扇是否正常运转。
噪音过大
检查是否有部件松动或损坏，电机和风扇是否平 衡，螺丝是否紧固。
漏水现象
检查冷凝水排放是否顺畅，排水管道是否堵塞或 破损。
保没有异常噪音或异常振动。
清洁与除尘
暖通空调设计—空调负荷计算ppt课件
❖ 系统补水量与制冷设备的容量、系统的大小、管网 的长短、设备的多少和安装质量等有很大关系。
❖ 空气调节工程中主要补充水的三个地方：一是冷却 塔、二是锅炉、三是冷冻水（热水）系统。
1 冷却塔：冷却塔的补充水量约为循环水量的1％～ 1.5％。
2 锅炉：蒸汽锅炉的补水量，除补充蒸汽量的消耗外， 按其日蒸发量的2％补水；热水锅炉可按总循环水量的 1％补水。
❖ 注：①当建筑物内只有部分面积设置空气调节系 统时，机房面积指标，可按比例适当减少。
❖ ②上述机房面积指标中已包括热力入口、热交 换器间的面积在内。
❖ ③上述估算值不包括锅炉所占面积。
❖ ④上述估算值不包括高层建筑所需的管道层面 积。
❖管道层的设置：
❖ 高层建筑中有时需要设管道层，管道层的位置与数 量与建筑物的高度及系统的复杂程度有关。管道层的 层高一般为2.2m，以15～20层设一管道层为宜。这种 管道层内不宜安装空气调节机及其他需要经常维修的 空气调节通风设备。
二.室内设计计算参数
室内设计计算参数主要指空气温度、湿 度、风速等，包括冬季采暖计算参数，冬、 夏季通风计算参数，冬、夏季空调计算参 数等。
三.室内外设计计算参数的获取
按《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019). 《公共建筑节能设计标准》 ((GB 50189-2005). 《居住建筑节能设计标准》. 《 2009全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调 动力》 《 2007全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇 暖通空调.动力》 《实用供热空调设计手册》 （第二版） 及其它有关资料选用
第三章 设计计算参数.设计负荷
第三章.室内外设计计算参数.设计负荷
一.室外设计计算参数
室外设计计算参数包括冬季采暖室外计算温度， 冬、夏季通风室外计算温度，夏季通风室外计算 相对湿度，冬季空调室外计算温度、室外计算相 对湿度，夏季空调室外计算干、湿球温度，夏季 空调室外计算日平均湿度，夏季空调室外计算逐 时温度，冬、夏季室外最多风向、频率及其平均 风速，冬、夏季室外大气压力，冬季日照百分率， 采暖期天数，夏季太阳辐射照度，大气透明度等调节设备的耐压大小及风道 设备尺寸所占用的空间，必要时可设中间设备层。设 备层的层高一般高于标准层(常为标准层的1.6倍)。有 设备层时也可做为管道层用。设备层的位置应依据空 气调节、制冷等设备的耐压大小及建筑物的分区确定.
❖ 空气调节工程中主要补充水的三个地方：一是冷却 塔、二是锅炉、三是冷冻水（热水）系统。
1 冷却塔：冷却塔的补充水量约为循环水量的1％～ 1.5％。
2 锅炉：蒸汽锅炉的补水量，除补充蒸汽量的消耗外， 按其日蒸发量的2％补水；热水锅炉可按总循环水量的 1％补水。
❖ 注：①当建筑物内只有部分面积设置空气调节系 统时，机房面积指标，可按比例适当减少。
❖ ②上述机房面积指标中已包括热力入口、热交 换器间的面积在内。
❖ ③上述估算值不包括锅炉所占面积。
❖ ④上述估算值不包括高层建筑所需的管道层面 积。
❖管道层的设置：
❖ 高层建筑中有时需要设管道层，管道层的位置与数 量与建筑物的高度及系统的复杂程度有关。管道层的 层高一般为2.2m，以15～20层设一管道层为宜。这种 管道层内不宜安装空气调节机及其他需要经常维修的 空气调节通风设备。
二.室内设计计算参数
室内设计计算参数主要指空气温度、湿 度、风速等，包括冬季采暖计算参数，冬、 夏季通风计算参数，冬、夏季空调计算参 数等。
三.室内外设计计算参数的获取
按《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019). 《公共建筑节能设计标准》 ((GB 50189-2005). 《居住建筑节能设计标准》. 《 2009全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调 动力》 《 2007全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇 暖通空调.动力》 《实用供热空调设计手册》 （第二版） 及其它有关资料选用
第三章 设计计算参数.设计负荷
第三章.室内外设计计算参数.设计负荷
一.室外设计计算参数
室外设计计算参数包括冬季采暖室外计算温度， 冬、夏季通风室外计算温度，夏季通风室外计算 相对湿度，冬季空调室外计算温度、室外计算相 对湿度，夏季空调室外计算干、湿球温度，夏季 空调室外计算日平均湿度，夏季空调室外计算逐 时温度，冬、夏季室外最多风向、频率及其平均 风速，冬、夏季室外大气压力，冬季日照百分率， 采暖期天数，夏季太阳辐射照度，大气透明度等调节设备的耐压大小及风道 设备尺寸所占用的空间，必要时可设中间设备层。设 备层的层高一般高于标准层(常为标准层的1.6倍)。有 设备层时也可做为管道层用。设备层的位置应依据空 气调节、制冷等设备的耐压大小及建筑物的分区确定.
风机选型及计算53页PPT
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
风机选型及计算
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
风机选型及计算
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
《空调风扇电机浅讲》PPT课件
ppt课件
29
5.常见异常问题
3.耐压(俗称漏电)
绕组端部漆包线碰铁芯或机壳；引出线线皮受损，线芯碰机壳；电机
定子槽毛刺划穿槽绝缘纸，造成漆包线碰铁芯； 4.转速慢 电容量衰减；球型滑动轴承失油 5.轴流风扇晃动大 电机转轴径向跳动大。
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30
谢 谢!
何力辉 2010
ppt课件
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15
2.2.电机的工作原理
电磁力定律
本定律阐述处于磁场中的载流导体受电磁力作用。当磁场与载流导体互 相垂直时，
作用在导体上的电磁力为f=BiL。电磁力f的方向由左手定则判定：磁通 指向手心，伸直四指指电流方向，垂直的拇指指电磁力方向。
•
式中f——电磁力（N）
•
B——磁感应强度（T）
•
i——导体中的电流（A）
电磁感应定律导线在磁场中运动并切割磁力线时导体中产生感应电上式感应电势方向由右手定则确定手心迎着磁通垂直的拇指指向导体运动方向平行四指指向感应电势方l导线有效长度mv导线垂直于磁场的运动速度ppt课件1823
欢迎大家到来，请多多指教！
ppt课件
1
第一部分电机实物
ppt课件
2
转轴
1.1电机转子总成
ppt课件
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2.3.电机的主要参数
4.额定负载输出功率：是指电动机在额定电压、额定电源频率、 额定电容、带额定负载运行在额定转速下，轴伸所输出 的有功功率。单位：W（瓦）
5.额定负载输入功率：是指电机在额定工作电压、额定电源频 率、额定电容下、带额定负载运行在额定转速下，输入 电动机的功率(俗称耗电量)。单位：W（瓦 ）
课件
23
第四部分电机检验标准
空调风扇设计计算
m arcsin c z / wm
选择叶片数 轮毂比
0 ．3 2 ～6
0 ．4 4 ～8
0 ．5 6～12
0 ．6 8～16
0 ．7 10～20
叶片数
叶片数的选取并不绝对。
选择各截面的升力系数 cy 及相应的攻角 cy 应从叶尖向叶根逐渐增加，同时注意失速问题，叶根处选择 cy*。 求叶片的宽度（弦长）b
求解方法和技巧 利用Fluent6.1计算流体动力学软件 ,进行2D-SIMPLEC方法求
解,采用k-e RNG湍流模型.计算时,进出口给定远场压力,采用二阶非 稳态分离计算,转数1200rpm,取时间步3e-5s.空气密度:1.225m/s,湍 流 密 度 :5%; 求 解 收 敛 条 件 : 连 续 性 :0.001,X,Y,Z 方 向 速 度:0.001,K=0.001. 1.为了减少计算量,在启动的时候采用Spalart-Allmaras模型,考虑到这 里动静叶片的相互作用不很强烈是可以的 . 当流场形成并动态稳定 时,转为k-e RNG模型计算. 2.在开始计算,流场形成过程中可采用MRF(Moving Reference Frame) 模型 ,只是采用它进行初始流场的快速形成并以此作为初始流场 ,改 用滑移网格(Moving Mesh)模型继续求解. 3.对于高转速运动,求解过程中收敛会遇到很大的麻烦. 采用的技巧是: (1). 采用PRESTO!离散格式 ,这样对于旋转流动的高压力梯度能很 好的适合;(2). 保证网格的优化,解决大梯度和旋速带来的问题.(可以 通过计算后根据压力或旋度梯度来局部加密网格);(3).降低速度项松 弛因子(0.3-0.5);(4). 先用低转速,然后逐步增加到要求. 4.考虑到计算的 case量较大 , 采用了插值的办法给流场赋初值以减少 计算时间.
风机选型及计算ppt课件
4-2x73 B4-73 G4-73
No20 No20 No20
叶轮是双吸入型式，其他参数同第一条 防爆通风换气用，其他参数同第一条 用在锅炉通风上，其他参数同第一条
4-73-1
No20
某厂对原4-73型产品有重大修改，为便于区分，用“1”设计序号表示，其他参数同第一条
KT11-74
No5
用于空调通风上，压力系数乘5后的化整数为11，比 转速为74，机号为5即叶轮直径500mm
出口位置 旋转方向 传动方式 设计序号 单吸或双吸 比转数 压力系数 用途
12
三、离心风机的表示
1用途代号按相关规定（一般按用途名称拼音的第1个大写字母）。 2压力系数的5倍化整后采用一位数。个别前向叶轮的压力系数的5倍化整后 大于10时，也可用二位数表示。 3比转速采用两位整数。若用二叶轮并联结构，或单叶伦双吸结构，则用2乘 比转速表示。 4若产品的型式有重复代号或派生型时，则在比转速后加注序号，采用罗马 数字Ⅰ、Ⅱ等表示。 5设计序号阿拉伯数字“1”、“2”等表示。供对该型产品有重大修改时用。若性 能参数外形尺寸、地基尺寸、易损件没有更动时，不应使用设计序号。 6机号用叶轮直径的分米数表示 7传动型式 离心通风机的传动型式通常有电动机直联、带轮、联轴器等三种 型式。各种传动型式的代表符号与结构说明见表3.1与图3.2。
KTY、KTJZ除尘器上所用风机均采用离心式风机。
4
二、风机分类
按流动方向分类
离心式：气流轴向进入叶轮后主要沿径向流动。
干法
半干法
湿法
轴流式：脱气硫流轴向进入风脱机叶轮后近似地在脱圆柱型表面上沿轴线方
向流动。
混流式：在风机的叶轮中气流的方向处于轴流式与离心式之间，近 似沿锥面流动。
电风扇创新设计书PPT课件
50%
45%
43%
40%
35%
30%
26%
25%
20%
15%
16%
15%
10%
5%
0%
5000元以上 3000-5000元 1500-3000元 1000元左右
系列1
20
3>. 从消费者的职业分析来看，工人、农民阶层的使用电风扇的人数比较 多，总占调查人数的50%，而国家职工或个体户的所占比例比较少。
3.带有装饰灯的超薄电风扇 ————————————— P53
D. 确定设计草图定稿方案
————————————— P56
四、定稿方案的完善与展示
A. 尺寸图 B. 三维效果图 C. 工艺图与配色方案 D. 整体展示板
————————————— P57 ————————————— P57 ————————————— P5? ————————————— P5? ————————————— P5?
16
5>. 冷气风电风扇 欧洲市场上推出了一种风扇与冰箱相结合的新型电风扇，其风扇有一个
制冷机芯，机芯的中心圆筒中有混合液体，将此机芯置于冰箱中3个小时后 取出配用，即可吹出冷风，给人以有冷气吹来的感觉。
6>. 无噪声电风扇 日本三菱公司开发的这种几乎没有噪声的电风扇，装有特制的鸟翅状叶
片，可产生一股涡动气流，且采用直流电机，不加防护罩，很适合有微机、 文字处理机、复印机的场所使用 。
农民 9% 9% 30% 33% 15%
各职业的消费者对电风扇的颜色和品牌的要求没有较大差距，而对电风扇 的款式显示出不同偏好，个体户、教师、公务员都比较偏好于落地式，一般职 业层较偏好于台式，对于壁式的偏好，农民表现比较突出。这与他们的收入水 平和社会地位的不同而不同。
通风空调工程量计算方法大全PPT
01
确定空调机组的型号和规格，根据设计图纸和实际需求计算所 需的风量、冷量或热量。
02
根据空调机组的实际尺寸，计算其基础、支架等所需的材料和
工程量。
考虑空调机组的风机、电机等配件的工程量，并计算其安装所
03
需的材料和人工。
新风机组工程量计算
1
根据新风量的需求，确定新风机组的型号和规格 ，并计算所需的新风管道、风口等配件的工程量 。
工程量清单调整与变更
记录调整与变更情况 在施工过程中，如遇到工程量清 单中未列出的项目或需对已列出 的项目进行调整或变更的，应及 时记录并说明原因。
汇总调整与变更后的造价 将调整与变更后的各分项工程的 综合单价汇总，形成调整与变更 后的通风空调工程的总造价。
调整工程量清单 根据实际施工情况，对工程量清 单进行调整，包括增减工程项目 、调整工程量等。
消声器与过滤器工Βιβλιοθήκη 量计算消声器种类及规格选择
根据噪音控制要求，选择合适的消声器种类和规格。
过滤器种类及规格选择
根据空气过滤要求，选择合适的过滤器种类和规格。
风机工程量计算
风机型号及规格选择
根据通风空调系统的风量和压头要求 ，选择合适的风机型号和规格。
电机功率及耗电量计算
根据风机的型号和规格，计算电机的 功率和系统运行时的耗电量。
03
CATALOGUE
空调水系统工程量计算
冷热水系统工程量计算
计算管道工程量
根据管道的长度、直径和连接 方式，计算管道的工程量。
计算阀门工程量
根据管道上安装的阀门数量和 规格，计算阀门的工程量。
计算管件工程量
根据管道上使用的管件数量和 规格，计算管件的工程量。
空调通风定额应用计算规则课件
案例二：某酒店空调通风系统定额计算
总结词
酒店特点、定额计算方法、计算结果
详细描述
酒店空调通风系统需要考虑舒适性和节能性，同时要满足不同客房和公共区域的需求。根据定额应用计算规则， 需要分别计算客房和公共区域的冷负荷、新风量等参数，并考虑酒店运营特点，如季节性负荷变化等。
案例三：某医院空调通风系统定额计算
材料定额计算规则
材料定额计算公式
材料定额 = 材料用量 × 单价
材料用量确定
根据空调通风系统的设计和实际施工需要，确定 所需材料的种类和数量。
单价确定
根据市场行情和材料品质，确定每种材料的单价 。
人工定额计算规则
人工定额计算公式
01
人工定额 = 工日数 × 日工资
工日数确定
02
根据空调通风系统的施工难度、工期要求和实际施工需要，确
定所需工日数。
日工资确定
03
根据当地工资水平和劳动力市场行情，确定每个工人的日工资
。
04
定额应用案例分析
案例一：某办公楼空调通风系统定额计算
总结词
办公楼特点、定额计算方法、计算结果
详细描述
该办公楼为高层建筑，具有集中办公的特点，空调通风系统设计需要考虑人员密 度、设备散热量等因素。根据定额应用计算规则，需要确定冷负荷、新风量、风 机功率等参数，并进行经济性分析，确定最优设计方案。
根据使用目的
舒适性空调和工艺性空调。
根据处理空气的方式
集中式空调、半集中式空调和分散式空调。
根据送风方式
上送风、下送风、侧送风和喷口送风等。
02
定额计算规则基础
定额计算的定义与重要性
定额计算的定义
定额计算是根据一定的规则和标准，对特定事物进行量化和 评估的过程。在空调通风领域，定额计算涉及到对设备性能 、能耗、环境参数等的量化评估，以确定系统的运行效率和 成本。
空调风扇设计计算
110 0.0638 0.754
120 0.0663 0.735
130 0.0707 0.691
150 0.0679 0.591
本章小结
1. 影响风机性能的主要参数为涡舌端部间隙 、涡舌安置 角 、叶片倾角 、壳体几何 等. 2. 蒸发器会影响贯流风机内部偏心涡流区域大小和分布 ; 蒸 发器可以有效地降低噪声,但是使流量降低.四折式蒸发器 较明显的改善声质量. 3. 叶轮过渡弧段的尺寸和风机出口涡壳高度相比于 1 而言影 响次要. 4. 蜗壳和蜗舌的形状对风机性能原则上没有影响 , 其对性能 的影响是通过改变进气角与出气角的大小而造成的. 5.涡舌端部间隙较大时风机压头降低,流量减少;舌部间隙适 当减小时,压力升高,流量变大,但噪声也相应增加;当继续 减小时,又会使流量降低,同时使声质量继续恶化.
D h Dt
n
计算圆周速度及风压系数，以校核强度及噪声要求
ut
P
Dt n
60
P
m/s
=u 2
t
上述参数的计算主要是为了校核叶片强度和噪声值是否在合适的范围内。 轴向速度计算
cz 4Q ( Dt2 Dh2 )
m/s
计算叶片不同半径处的cu 值 （1） 等环量设计时
c u
2
第二部分
贯流风机声场的数值模拟
贯流风机的噪声机理
f nZ / 60i
1 旋转噪声 f f 1. : [ pH ( F )] [ pH ( F )] [ v ( F )] [ p ( F )] [T H ( F )] c t x t x x x x x
＝
P u
可以说是凭经验选取。
《风量和风速计算》课件
气象预报和气候变化研究
准确的风量和风速数据对于气象预报和气候变化研究至关重要。通过风量和风速计算，可 以更好地了解大气流动规律，提高气象预报的准确性和时效性，为灾害预警和应对气候变 化提供科学依据。
建筑和交通工程设计
在建筑和交通工程设计中，风力和风速的影响需要考虑。通过风量和风速计算，可以优化 建筑设计，提高建筑的抗风能力和舒适度，同时也可以为交通工程设计提供依据，保障交 通安全和顺畅。
常见问题二：风速测量误差较大
总结词
风速测量误差较大可能是由于测量设备精度不高、测量环境不稳定或测量方法不规范等 原因引起的。
详细描述
为了减小风速测量误差，应选择精度较高的测量设备，并确保测量环境稳定。同时，要 遵循标准的测量方法，避免因操作不规范导致测量误差。
常见问题三：计算公式选择不当
总结词
计算公式选择不当可能导致计算结果不 准确或无法得出正确的结论。
03
风速计算公式及其应用
风速计算公式
平均风速
在给定时间内，风速的平均值。常用公式为：平均风速 = 总风量 / 3600秒 / 风力面积。
瞬时风速
某一时刻的风速。在实际应用中，瞬时风速通常用于表示风力发电机组的切入 和切出风速，以确保风力发电机组的安全运行。
计算公式在不同场合的应用
风电场评估
在风电场规划阶段，通过 计算平均风速和湍流强度 ，评估风电场的开发价值 和潜力。
加强风能和风力发电与其他可再生能源的集成技术研究
随着可再生能源的发展，需要加强风能和风力发电与其他可再生能源的集成技术研究， 实现多种能源的互补利用和优化配置。
THANKS
感谢观看
需要进一步研究的问题和展望
建立更精确的风速和风量模型
准确的风量和风速数据对于气象预报和气候变化研究至关重要。通过风量和风速计算，可 以更好地了解大气流动规律，提高气象预报的准确性和时效性，为灾害预警和应对气候变 化提供科学依据。
建筑和交通工程设计
在建筑和交通工程设计中，风力和风速的影响需要考虑。通过风量和风速计算，可以优化 建筑设计，提高建筑的抗风能力和舒适度，同时也可以为交通工程设计提供依据，保障交 通安全和顺畅。
常见问题二：风速测量误差较大
总结词
风速测量误差较大可能是由于测量设备精度不高、测量环境不稳定或测量方法不规范等 原因引起的。
详细描述
为了减小风速测量误差，应选择精度较高的测量设备，并确保测量环境稳定。同时，要 遵循标准的测量方法，避免因操作不规范导致测量误差。
常见问题三：计算公式选择不当
总结词
计算公式选择不当可能导致计算结果不 准确或无法得出正确的结论。
03
风速计算公式及其应用
风速计算公式
平均风速
在给定时间内，风速的平均值。常用公式为：平均风速 = 总风量 / 3600秒 / 风力面积。
瞬时风速
某一时刻的风速。在实际应用中，瞬时风速通常用于表示风力发电机组的切入 和切出风速，以确保风力发电机组的安全运行。
计算公式在不同场合的应用
风电场评估
在风电场规划阶段，通过 计算平均风速和湍流强度 ，评估风电场的开发价值 和潜力。
加强风能和风力发电与其他可再生能源的集成技术研究
随着可再生能源的发展，需要加强风能和风力发电与其他可再生能源的集成技术研究， 实现多种能源的互补利用和优化配置。
THANKS
感谢观看
需要进一步研究的问题和展望
建立更精确的风速和风量模型
第二节空调的送风量和送风参数-.ppt
• 若取得过大将难以保证室内温度的均匀
– 根据显热平衡式求出的送风量超过(30～50m3/h)，因 2021/1/3 而可用部分回风来减少空调器的热负荷
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
• 船舶各空调舱室的热负荷各不相同 – 同一舱室热负荷也会变化 – 各舱室入员对气候条件的要求也不同
• 因此，希望对各舱室空气温度进行单独调节： – 改变送风量，即变量调节
– 不仅热负荷和湿负荷可能不同 – 而且热湿比也可能不同 – 位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近
• 住的入越多，湿负荷越大，ε的绝对值就越小 • 公共舱室湿负荷一般较大， ε比船员住舱要小 • 例如
– 夏季船员住舱ε约为12560～25120kJ／kg – 而餐厅ε则约为6280 ～ 12560kJ／kg
• 即：舱室湿负荷W(g／h)会使空气的含湿量d增
加（湿空气焓值增加），即可视为潜热负荷
2021/1/3
12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比
• 潜热负荷用Oq(kJ／h)表示，由上式可知
Qq=2.5W kJ／h
(12—5)
• 舱室的全热负荷
– 是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量， 它应为显热负荷与潜热负荷之和，用Q表示，即
ρ—空气密度，常温常压下约为1.2kg／m3
cp —空气定压比热，约为1 kJ／kg·℃' tr,ts—室内温度及送风温度，℃ 2021/1/3 dr,ds—室内空气及送风含湿量，g/kg
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
2021/1/3
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
• 式(12—1)、(12-2)分别为舱室的显热平衡式及湿平衡式 • 在空调设计时
• 冬季Q<0， ε为负值 • 夏季Q>0， ε为正值
– 根据显热平衡式求出的送风量超过(30～50m3/h)，因 2021/1/3 而可用部分回风来减少空调器的热负荷
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
• 船舶各空调舱室的热负荷各不相同 – 同一舱室热负荷也会变化 – 各舱室入员对气候条件的要求也不同
• 因此，希望对各舱室空气温度进行单独调节： – 改变送风量，即变量调节
– 不仅热负荷和湿负荷可能不同 – 而且热湿比也可能不同 – 位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近
• 住的入越多，湿负荷越大，ε的绝对值就越小 • 公共舱室湿负荷一般较大， ε比船员住舱要小 • 例如
– 夏季船员住舱ε约为12560～25120kJ／kg – 而餐厅ε则约为6280 ～ 12560kJ／kg
• 即：舱室湿负荷W(g／h)会使空气的含湿量d增
加（湿空气焓值增加），即可视为潜热负荷
2021/1/3
12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比
• 潜热负荷用Oq(kJ／h)表示，由上式可知
Qq=2.5W kJ／h
(12—5)
• 舱室的全热负荷
– 是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量， 它应为显热负荷与潜热负荷之和，用Q表示，即
ρ—空气密度，常温常压下约为1.2kg／m3
cp —空气定压比热，约为1 kJ／kg·℃' tr,ts—室内温度及送风温度，℃ 2021/1/3 dr,ds—室内空气及送风含湿量，g/kg
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
2021/1/3
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
• 式(12—1)、(12-2)分别为舱室的显热平衡式及湿平衡式 • 在空调设计时
• 冬季Q<0， ε为负值 • 夏季Q>0， ε为正值
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4P b＝ c y zwm
叶片的安装角度
A m
叶片型线的绘制 根据前面计算数据，及其选取叶型剖面的几何尺寸，绘制各截面的叶片型线，按强度和工艺要求对叶型进行适当
贯流式风机的数值计算
可以采用自己编制程序的方法，对二维流 场进行计算。 采用商业软件对流场进行二维或者三维计 算，目前商业软件很多，国内最流行的是 采用
* y
轴流风机的设计方法
风机设计中，存在所谓的正命题和反命题问题， 也就是给定所要求的风机压力和风机流量，及其 叶轮转速，设计风机具体的结构尺寸，这种设计 方法称为反命题。而结构参数已知的情况下，对 风机性能的计算称为正命题。这两种方法适用于 不同的场合，比如设计一台全新的风机，一般需 要采用反命题方法，而在对已知风机结构的改造 过程，可以采用正命题方法，即对结构做微小的 改动，通过正命题对风机性能进行计算校核，以 达到所要求的性能要求。
D h Dt
n
计算圆周速度及风压系数，以校核强度及噪声要求
ut
P
Dt n
60
P
m/s
=u 2
t
上述参数的计算主要是为了校核叶片强度和噪声值是否在合适的范围内。 轴向速度计算
cz 4Q ( Dt2 Dh2 )
m/s
计算叶片不同半径处的cu 值 （1） 等环量设计时
c u
m arcsin c z / wm
选择叶片数 轮毂比
0 ．3 2 ～6
0 ．4 4 ～8
0 ．5 6～12
0 ．6 8～16
0 ．7 10～20
叶片数
叶片数的选取并不绝对。
选择各截面的升力系数 cy 及相应的攻角 cy 应从叶尖向叶根逐渐增加，同时注意失速问题，叶根处选择 cy*。 求叶片的宽度（弦长）b
设计应该证
一元设计方法
（1） 电机功率N的选取 （2） 计算比转数ns （3） 确定叶轮外径及轮毂比 （4） 计算圆周速度ut及压力系数 （5） 求轴向速度Cz （6） 将叶片分段，计算各截面的 （7） 计算平均相对速度Wm及气流角 （8） 选择叶片数目Z （9） 计算各截面的升力系数Cy及对应的攻角 （10） 求叶片的宽度b （11） 计算叶片安装角度 （12） 叶片型线的绘制
正命题相对简单，由于转速n确定，几何结构已知， 可以通过计算圆周速度u，及其已知的安装角度，画 出速度三角型，进而确定风机内部流动的各种速度， 由风机的欧拉方程，即可以确定出风压值。但上述 方法主要是使用一元理论，计算结果的精度不高， 在这种情况下，采用数值计算的方法更加有效一些， 关于数值计算的方法，在后面的内容中予以介绍。 在已知风量、压力和叶轮转速的情况下，怎样设计 该风机的结构参数。目前常用的方法仍然是一元理 论结合大量的经验公式和经验曲线来进行设计，最 好在一元设计完成以后，通过实验或者数值计算的 方法进行校核。
问题的研究背景
贯流风机:Mortier,1892 流场研究方面:理论分析,数值模拟,实验研究
声场研究方面:基于实验-不等距,斜齿,级间错旋转
机械的模拟手段
第一部分
贯流风机流场的二维数值模拟
模型的建立 按贯流风机的结构特点,建立以转
子、流道及边界为类型的动、静和边界 的三层网格,采用非结构化网格,共计生 成48261个网格单元,其中动区网格单元 为16392,并在叶片附近采用附面层网格.
求解方法和技巧 利用Fluent6.1计算流体动力学软件 ,进行2D-SIMPLEC方法求
解,采用k-e RNG湍流模型.计算时,进出口给定远场压力,采用二阶非 稳态分离计算,转数1200rpm,取时间步3e-5s.空气密度:1.225m/s,湍 流 密 度 :5%; 求 解 收 敛 条 件 : 连 续 性 :0.001,X,Y,Z 方 向 速 度:0.001,K=0.001. 1.为了减少计算量,在启动的时候采用Spalart-Allmaras模型,考虑到这 里动静叶片的相互作用不很强烈是可以的 . 当流场形成并动态稳定 时,转为k-e RNG模型计算. 2.在开始计算,流场形成过程中可采用MRF(Moving Reference Frame) 模型 ,只是采用它进行初始流场的快速形成并以此作为初始流场 ,改 用滑移网格(Moving Mesh)模型继续求解. 3.对于高转速运动,求解过程中收敛会遇到很大的麻烦. 采用的技巧是: (1). 采用PRESTO!离散格式 ,这样对于旋转流动的高压力梯度能很 好的适合;(2). 保证网格的优化,解决大梯度和旋速带来的问题.(可以 通过计算后根据压力或旋度梯度来局部加密网格);(3).降低速度项松 弛因子(0.3-0.5);(4). 先用低转速,然后逐步增加到要求. 4.考虑到计算的 case量较大 , 采用了插值的办法给流场赋初值以减少 计算时间.
贯流、轴流、离心风机的设计 计算方法
中国科学技术大学
海信技术讲座
轴流式风机设计方法 贯流式风机的数值计算方法 空调室内机用离心风机的数值计算方法
轴流式风机的气动设计
轴流式风机的结构原理 轴流式风机的设计方法
轴流式风机的基本结构图
轴流式风机的设计计算
一、 空调用轴流式风机由于压力不高，可以用孤立 叶型的气动数据，而不必采用叶栅数据进行设计。 二、空调使用的轴流式风机，一般采用圆弧板叶型， 而原始圆弧板叶型数据可以通过实验得到，或者 采用前人已经得到的实验数据。 三、由于叶型在气流来流攻角α较大的情况下，存 在一个升力的最大值，当然会希望使用该值作为 设计的攻角，但是该攻角之后是一个失速区域， 所以一般采用最大升力值的（0.8~0.9)Cymax作为 设计选择值Cy* 四、由于压力比较低，只需要选取单级结构。
设计时必须知道的基本条件
风机的风量Q 风机的压力P 安装场合尺寸限制 安装地点的环境条件 对已知风量和压力条件适当增加一定的安 全系数
电机功率 N 的计算公式
N QP 1000 m
比转数 ns 的计算公式
ns n Q1 / 2 P3/ 4
确定叶轮外径和轮毂直径
Dt 60 K u 2 P
＝
P u
可以说是凭经验选取。
（2） 变环量设计时 平均直径Dm
cum P u m
2 Dt2 Dh 2
cu
cum rm r
决定了气流沿径向的分布规律。
m
计算平均相对速度 wm 及气流角
m 计算平均相对速度 wm 及气流角
wm c z2 (u 0.5cu ) 2
叶片的安装角度
A m
叶片型线的绘制 根据前面计算数据，及其选取叶型剖面的几何尺寸，绘制各截面的叶片型线，按强度和工艺要求对叶型进行适当
贯流式风机的数值计算
可以采用自己编制程序的方法，对二维流 场进行计算。 采用商业软件对流场进行二维或者三维计 算，目前商业软件很多，国内最流行的是 采用
* y
轴流风机的设计方法
风机设计中，存在所谓的正命题和反命题问题， 也就是给定所要求的风机压力和风机流量，及其 叶轮转速，设计风机具体的结构尺寸，这种设计 方法称为反命题。而结构参数已知的情况下，对 风机性能的计算称为正命题。这两种方法适用于 不同的场合，比如设计一台全新的风机，一般需 要采用反命题方法，而在对已知风机结构的改造 过程，可以采用正命题方法，即对结构做微小的 改动，通过正命题对风机性能进行计算校核，以 达到所要求的性能要求。
D h Dt
n
计算圆周速度及风压系数，以校核强度及噪声要求
ut
P
Dt n
60
P
m/s
=u 2
t
上述参数的计算主要是为了校核叶片强度和噪声值是否在合适的范围内。 轴向速度计算
cz 4Q ( Dt2 Dh2 )
m/s
计算叶片不同半径处的cu 值 （1） 等环量设计时
c u
m arcsin c z / wm
选择叶片数 轮毂比
0 ．3 2 ～6
0 ．4 4 ～8
0 ．5 6～12
0 ．6 8～16
0 ．7 10～20
叶片数
叶片数的选取并不绝对。
选择各截面的升力系数 cy 及相应的攻角 cy 应从叶尖向叶根逐渐增加，同时注意失速问题，叶根处选择 cy*。 求叶片的宽度（弦长）b
设计应该证
一元设计方法
（1） 电机功率N的选取 （2） 计算比转数ns （3） 确定叶轮外径及轮毂比 （4） 计算圆周速度ut及压力系数 （5） 求轴向速度Cz （6） 将叶片分段，计算各截面的 （7） 计算平均相对速度Wm及气流角 （8） 选择叶片数目Z （9） 计算各截面的升力系数Cy及对应的攻角 （10） 求叶片的宽度b （11） 计算叶片安装角度 （12） 叶片型线的绘制
正命题相对简单，由于转速n确定，几何结构已知， 可以通过计算圆周速度u，及其已知的安装角度，画 出速度三角型，进而确定风机内部流动的各种速度， 由风机的欧拉方程，即可以确定出风压值。但上述 方法主要是使用一元理论，计算结果的精度不高， 在这种情况下，采用数值计算的方法更加有效一些， 关于数值计算的方法，在后面的内容中予以介绍。 在已知风量、压力和叶轮转速的情况下，怎样设计 该风机的结构参数。目前常用的方法仍然是一元理 论结合大量的经验公式和经验曲线来进行设计，最 好在一元设计完成以后，通过实验或者数值计算的 方法进行校核。
问题的研究背景
贯流风机:Mortier,1892 流场研究方面:理论分析,数值模拟,实验研究
声场研究方面:基于实验-不等距,斜齿,级间错旋转
机械的模拟手段
第一部分
贯流风机流场的二维数值模拟
模型的建立 按贯流风机的结构特点,建立以转
子、流道及边界为类型的动、静和边界 的三层网格,采用非结构化网格,共计生 成48261个网格单元,其中动区网格单元 为16392,并在叶片附近采用附面层网格.
求解方法和技巧 利用Fluent6.1计算流体动力学软件 ,进行2D-SIMPLEC方法求
解,采用k-e RNG湍流模型.计算时,进出口给定远场压力,采用二阶非 稳态分离计算,转数1200rpm,取时间步3e-5s.空气密度:1.225m/s,湍 流 密 度 :5%; 求 解 收 敛 条 件 : 连 续 性 :0.001,X,Y,Z 方 向 速 度:0.001,K=0.001. 1.为了减少计算量,在启动的时候采用Spalart-Allmaras模型,考虑到这 里动静叶片的相互作用不很强烈是可以的 . 当流场形成并动态稳定 时,转为k-e RNG模型计算. 2.在开始计算,流场形成过程中可采用MRF(Moving Reference Frame) 模型 ,只是采用它进行初始流场的快速形成并以此作为初始流场 ,改 用滑移网格(Moving Mesh)模型继续求解. 3.对于高转速运动,求解过程中收敛会遇到很大的麻烦. 采用的技巧是: (1). 采用PRESTO!离散格式 ,这样对于旋转流动的高压力梯度能很 好的适合;(2). 保证网格的优化,解决大梯度和旋速带来的问题.(可以 通过计算后根据压力或旋度梯度来局部加密网格);(3).降低速度项松 弛因子(0.3-0.5);(4). 先用低转速,然后逐步增加到要求. 4.考虑到计算的 case量较大 , 采用了插值的办法给流场赋初值以减少 计算时间.
贯流、轴流、离心风机的设计 计算方法
中国科学技术大学
海信技术讲座
轴流式风机设计方法 贯流式风机的数值计算方法 空调室内机用离心风机的数值计算方法
轴流式风机的气动设计
轴流式风机的结构原理 轴流式风机的设计方法
轴流式风机的基本结构图
轴流式风机的设计计算
一、 空调用轴流式风机由于压力不高，可以用孤立 叶型的气动数据，而不必采用叶栅数据进行设计。 二、空调使用的轴流式风机，一般采用圆弧板叶型， 而原始圆弧板叶型数据可以通过实验得到，或者 采用前人已经得到的实验数据。 三、由于叶型在气流来流攻角α较大的情况下，存 在一个升力的最大值，当然会希望使用该值作为 设计的攻角，但是该攻角之后是一个失速区域， 所以一般采用最大升力值的（0.8~0.9)Cymax作为 设计选择值Cy* 四、由于压力比较低，只需要选取单级结构。
设计时必须知道的基本条件
风机的风量Q 风机的压力P 安装场合尺寸限制 安装地点的环境条件 对已知风量和压力条件适当增加一定的安 全系数
电机功率 N 的计算公式
N QP 1000 m
比转数 ns 的计算公式
ns n Q1 / 2 P3/ 4
确定叶轮外径和轮毂直径
Dt 60 K u 2 P
＝
P u
可以说是凭经验选取。
（2） 变环量设计时 平均直径Dm
cum P u m
2 Dt2 Dh 2
cu
cum rm r
决定了气流沿径向的分布规律。
m
计算平均相对速度 wm 及气流角
m 计算平均相对速度 wm 及气流角
wm c z2 (u 0.5cu ) 2