风机基础知识

动压Pd：该截面上气体流动速度所产生的平
均压力
Pd=ρv2/2
全压Pt：同一截面上气体静压、动压之和称为 气体全压，风机进出口气体全压之差称为风机 全压，即 Pt=Pst+Pt
风机性能参数
• 静压比
在管道设计的水力计算中，要考虑管道的阻力损失， 管道中风速越大，阻力损失就越大，能量衰减的越快，所 以对于风机来讲，静压比是个非常重要的量值，表示为 η=Pst/Pt。
风机相似理论
相似条件
1、几何相似 模型与实物几何形状相同，对应的线形长度成比例， 对应角度相等 2、运动相似 模型与实物各对应点速度方向相同、大小成比例，对 应各气流角度相等，即对应点速度三角形相似 3、动力相似 模型与实物之间相对应的各种力方向相同、大小成比 例
一般对于一个特定类型的风机，都可以认定为相似风 机，可以通过相似计算得出不同机号、不同转速下的风机 参数。
• 流量Q
• 定义：单位时间内通过风机流道某一截面的气体容积，故 又称容积流量
• 单位：m3/s， m3/min ，m3/h，CFM
一般风机流量的计算用风机出风口面积A与风机出风口 处的风速来计算表示为
QAV
风机性能参数
压力 1，静压Pst：在平直流道中运动的气体于某一 截面垂直作用于壁面的压力。通常为测得值。 在某些离心风机样本里也被称为真空度。
轴流风机结构
轴流风机基本安装方式
1、立式安装 2、卧式安装 3、倾斜式安装
轴流风机基本调节方式
1、变转速 2、动叶静态调节 3、动叶动态调节
轴流风机原理及特点
•
气体沿轴向经过集流器，在叶轮处收到叶轮冲击而获
得到一定的动压和静压，然后流入后导叶，导叶将一部分
偏转的气流动能变为静压能，最后，气体经过扩压器将一
N Nm
ρ（ ρ
m
D Dm
）（5
n nm
）3
效率换算：η ηm
轴流风机结构
基本构成及其作用：
1、集流器---改善进口流场 2、导流器---改善进口流场 3、整流罩---改善进口流场 4、机壳---约束流场 5、叶轮：叶片、轮毂及其紧固件---能量转换 6、导叶---改善出口流场、回收扭速 7、扩散筒---转换动压为静压
Ps1为进风口静压，Ps2为出风口静压，则风机静压为 Ps=Ps2-Ps1。
风机动压一般为Pd=0.5ρv2，所以一般测量出风速v， 则动压可得。
风量的得出也是通过计算得出Q=A*v，A为风机出风口 面积。
风机的噪音也是测试得出，一般在距离出风口1米，下 方45°角放置测试仪，然后得出频谱图，最后得出风机的 实际噪音。当然风机噪音也可以通过风机流量、压力估算 得出，这个会在后面详细讲到。
部分轴向气体动能转变为静压能，然后从扩压器流出，进
入管道。
• 相比于离心风机轴流风机体积小，压力小，风量较大，易 于安装。
离心风机原理
• 工作介质轴向流入叶轮，进入叶片流道，转变为垂直与风 机轴的径向运动；
• 在叶片的作用下，介质获得能量提升： 静压提高、动能增加
• 待所升高的能量足以克服阻力，则可输送介质
风机分类
风机主要性能参数
进口标准状态: 进口压力：1个标准大气压，即101325Pa， 或760mmHg 温度：20℃ 相对湿度：50%
一般我们常用的风机由于压力温度变化较小， 所以可不考虑气体由于温度、压力变化所产 生的密度变化，可以按照标准状态下空气密 度：1.2 kg/m3来做计算。
风机性能参数
风机基础知识 赵军彦
风机定义
• 风机是一种品种繁多、应用广泛的输送气体的通用机械。 从能量观点来分析，它是把原动机的机械能转变为气体能 量的一种机械。
风机分类
• 按原理分类：
• 1、容积式：往复式、回转式 日常我们所说的罗茨风机就属于回转式的一种
• 2、透平式：离心、轴流、混流、横流 透平式的共同特点是通过旋转叶片把机械能转变
风机性能参数
• 风机效率 • 风机全压效率ηt：风机全压有效功率与风机轴功率之比
ηt=Pet/Psh=Pt×Q/1000/Psh • 风机静压效率ηs：风机静压有效功率与风机轴功率之比
ηt=Pes/Psh=Pst×Q/1000/Psh
风机性能参数
风机转速n 单位：r/min 或 rpm 作用：风机所有性能参数均将随转速的变化而变化
风机性能参数
功率
1、有效功率Pe：风机所输送气体在单位时 间内从风机获得的有效能量
Pe=Pt×Q/1000 ［kW］ 式中：Pt［Pa］，Q ［m3/s］ 2、轴功率Psh：单位时间内原动机传递给 风机轴上的能量，一般电机直连的风机轴功率 即为电机功率，如果用皮带或者其他传动方式 的，要考虑到功率传递系数的影响。
风机相似理论
• 相似风机性能参数换算
假设某型风机参数分别为 流量Q 压力P 功率N 转速n 效率η
需换算风机参数 流量Qm 压力Pm 功率Nm 转速nm 效率ηm
则二者之间的换算关系如下：
压力换算：
P Pm
ρ（ ρ
m
D Dm
）（2
n nm
）2
流量换算： Q （ D ） n Qm Dm nm
功率换算：
常用的电机转速计算公式为， n=120f/p，n为转速，f为电源频率，P为电机极数(常见2、4、6、
8、10） 电机直连风机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转速为电机转速，可通过改变电源频率改变风
机转速。 若是皮带传送可根据调节原、被动皮带轮直径比例改变风机转
速。
风机性能参数
• 下图中就是主要的测试风压的参数
风机性能参数
如上图所示，Pt1测试值为进风口全压，Pt2为出风口 全压，则风机全压Pt=Pt2-Pt1。
离心风机结构
离心风机的结构
• 根据动能转换为势能的原理,利用高速旋转的叶轮将气体 加速,然后减速、改变流向，使动能转换成势能（压力）。 离心风机中，气体从（集流器）轴向进入叶轮，气体流经 叶轮时改变成径向，然后进入扩压器（蜗壳）。在蜗壳中， 气体改变了流动方向造成减速，这种减速作用将动能转换 成压力能。压力增高主要发生在叶轮中，其次发生在扩压 过程。
成气体能量，因此又称为叶片式机械。（此为我们常见的 一种形式，也是我们要重点讲解的） • 3、喷射式
风机分类
• 按绝对排气压力分类：
1、通风机：＜11.27×104 Pa 2、鼓风机： （11.27-34.2)×104 Pa 3、压缩机：＞ 34.2 ×104 Pa
（仅供参考）
• 按用途分类
工业锅炉用风机 地铁隧道用风机 一般通风排风用风机 消防风机 工业风机 矿井风机