轴流式风机性能曲线
轴流式风机的性能测试及分析
轴流式风机的性能测试及分析摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。
本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。
关键词：轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()minrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度（m）G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量（N）0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量（N）D------------------------------------------------------------------------------风机直径（m）α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。
风机类型特性及性能曲线
式中：
VP——动压；
ρ —— 气体的密度； υ —— 气流速度。
507 出风口尺寸
出 风
口
速
度
由上图选型，可知
气体的密度ρ =1.225, 风机出风口处的风速υ =11.67, 动压VP=0.5 × ρ × υ 2=83.42 Pa
风机性能参数—全压
定义：全压是静压和动压的代数和。 全压代表 l m3气体所具有的总能量。 若以大气压为计算的起点，它可以是 正值，亦可以是负值。
阻尼弹簧减振器（ZTE型） 阻尼弹簧减震器特性： 本体材质分为普通铸铁及球磨铸铁 球状铸铁本体经热浸镀锌处理，耐 侯性佳。 特殊结构设计，可依实际须要调整 高度。 外型轻巧坚固，按装容易，适用于 各类机械内减振装置。 弹簧均经热处理、ED防锈、烤漆等 程序处理。 荷重挠度20mm、40mm能有效消除 机械结构振动。 底部止滑橡胶，安装容易及安全性 高、 控制及调整水平容易，能有效消除 地板振动，价格也较便宜。
风机-管道系统
工况点：
∆Pt , Pa
新风机性能曲线
New system curve
新管道系统曲线 指风机性能曲线及
总
New fan performance curve
管道系统曲线相交
压 力
风机性能曲线
Fan performance curve
的点
差
System curve
∆PS
S
管道系统曲线
∆PQ
减震系统
弹簧(风机355以上）
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。一般用 弹簧钢制成。用控制机件的运动,缓和冲击或震动, 贮蓄能量,测量力的大小等.
弹簧在受载时能产生较大的弹性变形,把机械功或 动能转化为变形能,而卸载后弹簧的变化消失并回 复原状,将变形能转化为机械功或动能.
几种泵的特性曲线
量小、输出压强高的高 粘性流体。
在火力发电厂中， 润滑系统常采用齿轮泵， 而螺杆泵则常用作 输送润滑油及调节油，也可作为锅炉燃料油输送泵。
111111
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性 2．齿轮泵和螺杆泵
由于吸水池液面压强和循环水管出口处水池液面压强均 为大气压，即 p p 0。则管路系统性能曲线方程为：
g
H c H z h w 2 1 4 .1 9 q V 2 6
111111
H c H z h w 2 1 4 .1 9 q V 2 6
上式中流量的单位是m3/s，而 性能曲线图上流量的单位为m3/h， 故必须换算后方能代入管路性能曲 线方程中。根据计算结果，列出管 道性能曲线上的对应点如下：
=3100m3/h，H =38m， =90%。
所以该循环水泵工作时所需 要的轴功率为：
P s h1 g q 3 V H 0 9.1 2 9 9 0 3 .8 0 .9 0 0 3 30 6 6 1 3 0 0 8 30 0 ( k 5)W 6
111111
Байду номын сангаас
l0=l+le=250+350=600（m） 所以，为克服流动阻力而损失的能量为：
h w l d 0 d q 2 2 V g /4 2 g 8 l d 0 5 q V 2 0 .0 9 3 .88 0 3 6 .1 6 0 0 4 .6 5 q V 0 2 1 .1 9 q V 2 6
已知：管道的直径d =600mm， 管长l=250m，局部阻力的等值长度 le=350m，管道的沿程阻力系数
=0.03，水泵房进水池水面至循环
《泵与风机》第二章—泵与风机的性能
1）摩擦损失：沿程阻力损失； h f K q
2）涡流损失： 摩擦损失+涡流损失：
2 h j K2qV
2 1 V
hf hj K q4 (qV qVd )
2
总流动损失：
hh h f h j hs
最 小 流 动 损 失
无 冲 击 损 失 hh hf+hj hs
P
qV p PM K K tm g 1000 tm g P
K: 原动机的容量富裕系数
二. 损失和效率
机械损失ΔPm
与叶轮转动相关
容积损失ΔPV
经过叶轮与流体泄露 量相关
流动损失ΔPh
经过叶轮与流体流量 相关
Pe P Pm P Ph V
（一）机械损失ΔPm和机械效率ηm
qV p 对风机而言， P 1000
η: 泵和风机的总效率
kW
一. 功率
3)原动机功率Pg 对泵而言，
原动机的输出功率。
对风机而言,
ηtm: 传动效率
gqV H Pg 1000tm qV p Pg 1000tm
传动效率 1.00 0.98 0.95
kW
kW
传动方式 电动机直连传动 联轴器直连传动 三角皮带传动（滚动轴承
( P Pm ) P V V ( P Pm ) qV g (qV q) H T qV q
q: 泄露流量，m3/s ≈4%～10%qVT
gqV H T
1) 叶轮入口与外壳密封环之间间隙中的泄露
泄漏量的计算
μ1－流量系数； △H1－间隙两侧的能头差，m； A1=πDwb－间隙的环形面积，m2；
'
u22 u2 cot 2 K( qV ,T ) g g D2b2
风机性能测定
通风机性能特性测定断面测定风压静压风机|一、实验目的掌握通风机特性测定方法，通过测定加深理解通风机风量和风压、功率与效率的关系。
二、实验设备与仪表轴流式风机、风筒、调节闸门、皮托管、U 形压差计、单管压差计、电度表(或功率表、或电压表、电流表与功率因数表)、空盒气压计、湿度计、胶皮管、酒精、皮尺、转速计（本实验不测风机转速）。
三、实验方法和计算实验按图4-1 所示布置，用调节闸门由全开到全闭调节风机工况8～10 点，测定每一工况时的风量、风压和电动机功率，经过计算，绘制该通风机的特性曲线。
图4-1 通风机性能特性测定布置图（1）风量测定在通风机入风侧断面I 处用单管压差计测得相对静压his 后按下式计算风量Q：式中： Im V ——I 断面的平均风速，m/s；I S ——I 断面的面积，m2；——测定时的空气密度，kg/m3；K ——集流器系数，K = hIv/hIs，经标定，本实验所用集流器系数为0.96Is h ——I 断面的相对静压，Pa。
（2）通风机风压测定因 Ht = Hs + H ov= hR + hov今 Hov = hov = hIIv = hIv所以 Hs = hr又因I～II 断面风筒很短，其阻力可略去，故hR =h IIs +hIs (1 K)H t= h IIs+ h Is式中：t H ——通风机的全风压，Pa；s H ——通风机的静风压，Pa；R h ——通风机所克服的通风阻力，Pa；ov H ，IIv h ，Iv h ——通风机出口，风筒I 断面、II 断面的平均动压，Pa；Is h ，IIs h ——I、II 断面的相对静压，Pa。
由上式可知，只要测得I、II 断面的相对静压（Is h ，IIs h ）即可算出通风机的风压t H 和静压s H 。
（3）电动机功率测定本实验采用三相功率表读出其表指针偏转格数n 后，用下式计算电动机输入功率N 电。
N 电＝0.04×n（4）通风机效率计算（5）空气密度测定用空盒气压计测大气压，用湿度计测湿度，计算空气密度。
160个风机特性曲线
1.ANN-3136/1400N 矿用轴流式通风机n=900r/min15°20°25°30°35°40°45°50°55°88%87%86%85%84%82%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%1000200030004000500000100200300400500600Q(m 3/s)H(Pa)通风机工作特性曲线图ANN-3136/1400N 900r/min2.ANN-3584/1600N 矿用轴流式 n=740r/min15°20°25°30°35°40°45°50°55°88%87%86%85%84%82%80%75%70%65%60%55%50%45%40%35%30%1000200030000100200300400500600Q(m 3/s)H(Pa)通风机工作特性曲线图ANN-3584/1600N 740r/min3.ANN-3900/2000B 风机过渡和困难时期性能曲线4.ANN-3600/1800B 风机容易时期性能曲线5.GAF37.5-20-16.GAF37.5-20-1风机过渡、困难时期性能曲线7.K4-73-01№.32F型离心式通风机 n=750r/min8.AGF606-4.0-2.0-29. AGF606-4.0-2.0-210. 2K45矿用轴流式通风机№.18型 n=10004r/min2K56矿用轴流式通风机11.2K56矿用轴流式通风机№.18型 n=750r/min12.2K56矿用轴流式通风机 №.24型 n=750r/minP s t P /K W×9.8P a2K 56N o.24 装置性能曲线(n =750r /m i n )q (m 3/s)0.600.700.80.85350°45°40°35°30°25°20°50°45°40°35°30°25°20°32.5°13. 2K56矿用轴流式通风机№.30型 n=600r/min14. 2K56矿用轴流式通风机№.30型 n=500r/min17. 1K58矿用轴流式通风机2K58矿用轴流式通风机18. 2K58矿用轴流式通风机19. 2K58矿用轴流式通风机 №.28型 n=600r/min501000Q/m s3-1.75100125150175200500300025002000150050Q/m s3-1.7510012515017520010060050040030020025303540455020253035404550N /K Wh (P a )f s 0.800.750.72K58矿用轴流式通风机性能曲线No.28型 n=600r/min 叶片数 242K60矿用轴流式通风机20. 2K60矿用轴流式通风机№.18型 n=1000r/min Z1=14 Z2=71339.6z1=14 z2=142k60矿用通风机装置性能曲线No.24型 n=600 r/min45403530252015400sh/kw300200100350030002500200015001000500Hfs(pa)20406080100120140160Q/m3.s-1454035302520150.600.650.700.750.780.800.81Hyst=0.824Q/m3.s-11601401201008060402039. 2K60矿用轴流式通风机№.30型 n=500r/min Z1=14 Z2=1440. 2K60矿用轴流式通风机№.36型 n=375r/min Z1=7 Z2=7KZS矿用轴流式通风机43. KZS-18矿用轴流式通风机 n=100r/min Z1=12 Z2=1244. KZS-18矿用轴流式通风机 n=1000r/min Z1=12 Z2=645. KZS-18矿用轴流式通风机 n=750r/min46. KZS-21矿用轴流式通风机 n=750r/min47. KZS-24矿用轴流式通风机48. KZS-28矿用轴流式通风机49. KZS-30矿用轴流式通风机。
轴流式风机性能曲线解析
轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。
本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。
关键词：轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3 V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()m inrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度（m）G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量（N）0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量（N）D------------------------------------------------------------------------------风机直径（m）α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。
多种机型风机特性曲线(很多种)
M1' °°
°° °° °° °° °° Q/m3·s-1
系列№20B型风机性能曲线
Pst/Pa
150. FBCDZ-8 矿用轴流式通风机 №.24 型 n=600r/min
P/(kW)
400 300 200 100
60
3000
55° 47° 43° 35° 46° 38°49° 41°52° 44° 40° 32°
FBCDZ--- 8-- No.24B型风机性能曲线
151. BD 系列矿用轴流式通风机
20°
35%
25°
30%
30°
40%
35°
100 200 300
45%
40°
400
50%
45°
65%
60% 55%
55° 50°
500 600 Q(m3/s)
2.ANN-3584/1600N 矿用轴流式 n=740r/min
通风机工作特性曲线图
H(Pa)
ANN-3584/1600N 740r/min
41. 2K60 矿用轴流式通风机 №.36 型 n=375r/min Z1=14 Z2=7
42. 2K60 矿用轴流式通风机 №.36 型 n=375r/min Z1=14 Z2=14
KZS 矿用轴流式通风机 43. KZS-18 矿用轴流式通风机 n=100r/min Z1=12 Z2=12
84%
3000
86%
82%
85%
80% 87%
88%
75%
2000
1000 00
15° 20°
100
35%
25°
30%
30°
轴流风机的运行调节详解
H 风机在不同开度下的性能曲线
风道性能曲线
Q 图2：风道性能曲线图
3.轴流风机的调节
•
轴流风机利用动叶安装角的变化，使风机的性能曲 线移位。Q-H性能曲线与不同动叶安装角与风道性能曲线， 从图中可以看出得出一系列的工作点。若需要流量及压头 增大，只需要增大动叶安装角；反之只需要减小动叶安装 角。 • 轴流风机的动叶调节，调节效率高，而且又能使调节后的 风机处于高效率工作区工作。采用动叶调节的轴流风机还 可以避免在小流量工况下落在不稳定工况区内。
P
B
A
G
K
C E
D
F
Q QB QE QA QF
风机喘振原理图说明：
当风机在曲线单向下降部分时，其工作是稳定的，一直到工作 点K。但当风机负荷点低于QK时，进入不稳定区工作。此时，只要 有微小扰动使管路压力稍稍提升，则由于风机流量大于管道流量 （QK>QG），管路工作点向右移动到A点。当管路压力超过风机正 向输送的最大压力PK时，风机工作点改变到B点（A、B等压）， 风机抵抗管路压力产生的倒流做功。此时，管路中的气体向两个方 向输送，一方面供给负荷需要，一方面倒送给风机，故管路压力迅 速降低，到D点时停止倒流。但由于D点风机流量仍小于管路流量 （QC<QD），所以管路压力仍下降到E点，风机的工作点瞬间跳至 F点（E、F等压），此时风机输出正向流量QF。由于QF大于管路 输出流量，此时管路风压升高，直至K点，上述现象则重复发生， 形成风机的喘振。
2、喘振
轴流风机在不稳定工况区运行时，还会发生流量、全压和电流的 大幅波动，气流会发生往复流动，风机及管道会产生强烈的振动，噪 声显著增高，这种不稳定工况称为喘振。 喘振的发生会破坏风机与管道设备，威胁风机及整个系统的安全 性。 对于节流调节的风机或系统阻力过大时的，风机产生的风量无法 满足的风道的需求，此时，风机压头会下降，而由于系统较大，在这 一瞬间风道中的压力仍较大，且比风机产生的压头高，于是气流发生 倒流，由风道流向风机。随后，风道中的压力开始迅速下降，当风道 中的压力足够低时，风机又开始输出风量，风压升高。但很快又会回 到当初的工作状态，接着又发生气流的倒流，如此往复循环，这种循 环频率如与风机系统的振荡频率合拍时，就会引起共振，风机发生了 喘振。 风机在喘振区工作时，流量急剧波动，产生气流的撞击，使风机 发生强烈的振动，噪声增大，而风压不断晃动。风机的容量与压头越 大，则喘振时的危害也越大。
几种泵的特性曲线
代化的液体输送机械；由于泵内的流动不受搅拌且无脉动， 因此可以安静平稳地运转，工作噪声低。
五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
3．罗茨鼓风机 用途：在火 力发电厂中，常 用于气力输灰， 锅炉本体除尘， 烟气脱硫，煤粉 沸腾燃烧，离子 交换器逆洗等系 统中。
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五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
3．罗茨鼓风机
安全运行：与其他容积式泵一样，必须在罗茨鼓风机排气 管路上配置安全阀、逆止阀和闸阀。安全阀应尽量靠近鼓风 机布置，逆止阀可以装得稍远一点，闸阀在鼓风机启动及工 作时应全开。 发展趋势：主要是进一步提高效率、降低噪声、增强可靠 性及扩大应用范围。
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五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
2．齿轮泵和螺杆泵
用途：用于输送流
量小、输出压强高的高 粘性流体。 在火力发电厂中， 润滑系统常采用齿轮泵， 而螺杆泵则常用作
输送润滑油及调节油，也可作为锅炉燃料油输送泵。
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五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
3． -qV 性能曲线的比较
离心式泵与风机的-qV 曲线比较 平坦，且高效区宽；随着由离心式向 轴流式过渡， -qV 曲线越来越陡，高 效区越来越窄。
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五、泵与风机性能曲线的比较
（三）容积式泵与风机性能曲线特性
1．活塞泵和柱塞泵
特点：①在理论上，这种泵可以达到任意大的扬程；② 通过改变转速调节流量，通过排出阀开启度调节扬程；③ 当需要产生很高压强时（10MPa以上），采用柱塞泵。
①．冲角增加，曲线上升；
风机类型、特性及性能曲线
稳定，波动小 随着风量减少而减少
随着风量迅速增加 随着风量增加而增加 电机过载
后倾离心式风机 风机性能
总压力 不稳定区域 起动功率 系统 A 系统 B
效率
风量
后倾离心式风机
工作区域 A曲线左侧 B曲线右侧
效率
风量 静压 起动功率
随着风量减少而减少 随着风量减少而减少
不稳定，波动大 随着风量缓慢减少 稳定，波动小 随着风量迅速减少
∆ Pt at n1
∆ P t1 FP at n2 FP at n1 Velocity pressure
FP 2
FP 1
压力速率
改变风机全压时，律:
V = Kv · D3 · n Pt = Kp · D2 · n2 · FP = Kw · D5 · n3 · 式中 Kv ，Kp 和 Kw 系数取决于风机 的几何因素，例如形状，大小。
風機頂 弹簧
弹簧
弹簧固定片
减震系统-弹簧减震（20mm）
减 震 效 率
风 机 转 速
弹簧压缩量
特别的（如双 重电机，不标 准的）要测量 出来的, 测量要求：把 风机与电机放 上时，要弹簧 底座在同一个 高度上，去测 量弹簧那高度 要90-100mm. 他们之间高度 都差不多，这 样才OK的！
结束!
弹簧
其主要功能
⑴控制机械的运动,如内燃机中的阀门簧,离合器 中的控制弹簧等. ⑵吸收振动和冲击能量,如汽车,火车车厢正反缓 冲弹簧,联轴器中的吸振弹簧等. ⑶储存及输出能量作为动力,如钟表弹簧,枪械中 的弹簧等. ⑷用作测力元件,如测力器,弹簧秤中的弹簧等.
弹簧組件
弹簧 减震器底座
螺杆
弹簧實際安裝
由上图选型，可知
比压能学习总结
比压能在风机中的运用(5值丁吉祥)一.轴流风机性能曲线（以引风机为例）风机的性能曲线是指在转速和流体的密度、叶片安装角一定时风机的全压、轴功率、效率等随流量变化的一组关系曲线。
说明：1、X轴：烟气流量(实测值）。
换算公式：PV/T=P0V0/T0（0度，标准大气压力）2、Y轴：比压能：引风机全压升（出口压力-入口压力）/烟气密度。
3、30°-85°曲线：动叶实际角度，对应画面动叶开度0-100%下的风机性能曲线。
4、10%-89%曲线：圈圈线像树木年轮一样是等效率像，标示各工况点的运行效率。
5、失速线：各动叶角度曲线连接线，失速线下方为安全运行区，上方为失速区。
6、二个工况点：BMCR为锅炉最大工况、TB为风机最大工况。
二.比压能概述1.概念：单位质量气体在风机中克服自身阻力损失后的全压值。
2.物理意义：表示单位质量气体所具有的压力能。
3.单位：J/kg。
4.计算公式：（P出-P入）/ρ。
5.适用范围:轴流风机，因为鉴于我厂的引、送、一次风机都是轴流风机，轴流风机的特点之一是低压头、大风量。
所以相对来说都有发生喘振，失速，抢风的可能。
三.比压能运用1.风机在正常启停和运行中，首先是监视好风机电流值。
因为电流的大小不仅是风机负荷的大小，也是发生异常事故的预报器。
但实际运行中往往忽视监视风机的进、出口风压。
根据P-Q曲线，正常情况下流量下降，压头上升。
因此监视好风压有助于更好监视风机安全稳定运行。
若运行中动叶开度、风机电流和风压同时增大，说明锅炉管路特性曲线发生改变，可判断是烟、风道发生了堵塞。
2.气体温度的变化会导致密度的变化。
当温度升高时，气体密度会变小，温度降低时，气体密度会变大。
风机在使用过程中，流量（单位时间通过的气体体积）基本是稳定的。
虽然体积一样，因为温度的变化，密度随之改变，气体质量也就不一样。
风机的负载就会发生变化，电机的电流是直观表现。
因此大气压力随季节变化，夏天气温高气压低，冬天汽温低气压高。
轴流式通风机的功率曲线
❖当叶轮转动时，靠离心力作用，空气由吸风口12进入，经 前导器进入叶轮的中心部分，然后折转90°沿径向离开叶 轮而流入机壳2中，再经扩散器3排出.
❖空气经过主要通风机后获得能量，使出风侧的压力高于入 风侧，造成了压差以克服井巷的通风阻力促使空气流动， 达到了通风的目的。
❖ 根据通风机的叶片角度的不同，离心式通风机可分为径向
动轮由固定在轮上 的轮毂和等间距安 装的叶片2组成。
❖ 叶片的安装角θ可以根据需要来调整，国产轴流式通风 机的叶片安装角一般可调为15°、25°、30°、35°、 40°和45°七种，使用时可以每隔2.5°调一次。
❖ 叶片按等间距t安装在动轮上，当动轮的机翼形叶片在空 气中快速扫过时，由于叶片的凹面与空气冲击，给空气 以能量，产生正压，将空气从叶道压出，叶片的凸面牵 动空气，产生负压，将空气吸入叶道。如此一压一吸便 造成空气流动。
5.消音装置
❖ 通风机在运转时产生噪音，特别是大直径轴流式通风机的 噪音更大，以致影响工业场地和居民区的工作和休息，为 了保护环境，需要采取有效措施，把噪音降低到人们感觉 正常的程度。我国规定通风机的噪音不得超过90dB。
❖ 速度较大的风流在通风机内和高速旋转的动轮叶片迅猛冲 击，产生空气动力噪音，同时机件振动产生机械噪音。当 通风机的圆周速度大于20m/s时，空气动力噪音占主要地 位。正对通风机出口方向的噪音最大，侧向逐渐减少。
❖ 实际运转的通风机都装有扩散器，用Hft’表示通风机装置全 压。它指通风机扩散器出口断面空气的绝对全压与通风机入 口断面空气的绝对全压之差。
❖ Hft和Hft’在数值上相差不大，在通风机选型计算中，可直 接应用厂家提供的性能曲线所给出的数值。
（2）主风机静压Hfs ❖通风机全压中用来克服井巷通风阻力的部分，为通风机静压。 （3）主风机动压hfv ❖通风机全压中的出口断面动能损失部分为通风机动压，计算
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轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。
本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。
关键词：轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3 V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()m inrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度（m）G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量（N）0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量（N）D------------------------------------------------------------------------------风机直径（m）α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。
风机的工作原理与轴流风机透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。
1.2风机按压力分类按风机工作压力（全压）大小分类p98Pa(10 mmH2O）。
此风机无机壳，又称自由①风扇标准状态下，风机额定压力范围为<风扇，常用于建筑物的通风换气。
p14710Pa(1500 mmH2O)。
一般风机均②风机设计条件下，风机额定压力范围为98Pa<<指通风机而言，也是本章所论述的风机。
通风机是应用最为广泛的风机。
空气污染治理、通风、空调等工程大多采用此类风机。
p196120Pa。
压力较高，是污水处理曝气工艺中常③鼓风机工作压力范围为14710Pa<<用的设备。
p196120Pa，或气体压缩比大于3.5的风机，如常用的空气压④压缩机工作压力范围为>缩机。
1.3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。
轴流风机右图为轴流式泵与风机的示意图，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。
2轴流式风机的叶轮理论2.1概述轴流式通风机的性能特点是流量大，扬程(全压)低，比转数大，流体沿轴向流入、流出叶轮。
其结构特点是：结构简单，重量相对较轻。
因有较大的轮毂动叶片角度可以作成可调的。
动叶片可调的轴流式通风机，由于动叶片角度可随外界负荷变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区。
2.2轴流式通风机的叶轮理论2.2.1翼型和叶栅的概念由于轴流式通风机的叶轮没有前后盖板，流体在叶轮中的流动，类似飞机飞行时，机翼与空气的作用。
因此，对轴流式通风机在研究叶片与流体之间的能量转换关系时，采用了机翼理论。
为此下面介绍翼型，叶栅及其主要的几何参数。
翼型 机翼型叶片的横截面称为翼型，它具有一定的几何型线，和一定的空气动力特性。
翼型见图（2－1）：叶栅 由相同翼型等距排列的翼型系列称为叶栅。
这种叶栅称为平面直列叶栅，如图2－2所示。
由于轴流式叶轮内的流动类似并可简化为在平面直列叶栅中绕翼型的流动，而在直列叶栅中每个翼型的绕流情况相同，因此只要研究一个翼型的绕流情况就可以了。
这里要注意几个参数的定义：叶片安装角βα：弦长（图2－1中所示）与列线（叶栅中翼型各对应点的连线,如图2-2中B-B ）之间的夹角。
流动角β1，β2：叶栅进、出口处相对速度和圆周速度反方向之间的夹角。
2.3 速度三角形在叶轮任意半径处取一如图2—3所示的叶栅。
在叶栅进口，流体具有圆周速度1u 、相对速度1w ，绝对速度1v ，出口具有222v w u 和、，由这三个速度矢量组成了进出口速度三角形。
绝对速度也可以分解为圆周方向的分量u v ，和轴面方向的分量a v ，此时，轴面分速的方向为轴向，故用符号a v表示。
轴流式叶轮进出口处流体沿同一半径的流面流动，因而进出口的圆周速度u 1和u 2相等，即有u 1＝ u 2＝u 。
另外对不可压缩流体，对风机流体升压很小，叶轮进出口轴面速度可视为相等，即a a a v v v ==21u 和a v 可用下式计算：60Dn mu sπ=式中： D —计算截面所取直径，m; n —叶轮转速，r/min ；ϕηπv h va D D q v )(4222-=m/s式中：v q ——实际工作流量，m 3/s; D 2——叶轮外径，m; D h ——轮毂直径，m; v η——容积效率； ψ——排挤系数； 再计算出圆周分速u v ，或已知β1，β2角，就可绘出叶轮进出口速度三角形，如图2—3所示。
图2-3 叶栅进口及出口速度三角形图2-1翼型简图图2-2平面直列叶栅由于叶轮进出口具有相同的圆周速度和轴面速度，因此为研究问题方便起见，常把进、出口速度三角形绘在一起，如图2—4所示。