轴流式灭火风机气动设计和有效风速理论分析
单级轴流风机气动设计
单机轴流通风机的气动设计 一、设计参数全压： P=900P a 流体密度：ρ=1.2kg/m 3 流量： Q=30m 3/s 转速： n=750r/min 二、轴流风机方案设计电机转速选取确定通风机转速n 、叶轮直径D 及圆周速度，通风机采用同步电动机直接驱动，选取起转速n 分别为750r/min,1000r/min 和1450r/min ；转速已给，取n=750r/min 。
在设计中，初选级的形式为叶轮后设置导叶，涉及叶轮参数的选取时，对其采用相同参数的R+S 级叶轮（即叶轮后设置导叶）选取。
对于已给定流量Q=30m 3/s 和全压P=900P a 条件下的通风机，应采用孤立翼型设计方法。
三、叶轮参数的选取1．计算轴功率：取η=0.88，0.98m η=，得kw P Q N m 3.3198.088.01000900301000=⨯⨯⨯=••=ηη2.比转数259003075043214321=⨯==PQ nn s3.查图？？，取v=0.65,查图？？，取Ku=1.8 叶轮外径：m n P K D u t 77.175014.3900184.774.77=⨯⨯⨯==π轮毂直径：m D D t h 15.177.165.0=⨯=•=ν 4.圆周速度s m n D u t t 706075077.114.360=⨯⨯==πs m u t 70=满足u t ≤60~80，属于低噪音轴流风机的设计，符合标准压力系数153.0702.190022=⨯==t u P P ρ 当P =0.15~0.25或n s =20.8~32.5（115~118）时，可以采用叶轮加后导叶的级。
根据压力系数与比转数验证采用叶片加后导叶的方案是合理的。
5.轴向速度s m D D Q c h t a 1.21)15.177.1(430)(42222=-=-=ππ6.等环量级的优点是沿半径能量头和轴向速度不变，计算简单。
而且具有无旋运动的形式，可以认为它的效率比较高。
轴流式通风机解析PPT课件
2020年9月28日
15
2020年9月28日
16
2020年9月28日
17
三、轴流式通风机的构造及反风装置 （一）结构
一般矿用轴流式通风机的主要气动部件有叶轮、导叶（前导叶、中导 叶、后导叶）、外壳、进风口（集流器、疏流罩）以及出口处的扩散器。
1、叶轮是风机的主要部件，决定着风机性能的主要因素是风机翼型、
2020年9月28日
5
3、离心式通风机与轴流式通风机的比较
1)风流方向
离心式通风机中的空气沿轮的轴向进径 Nhomakorabea出，轴流式通风机中的空气沿轮的轴向
进轴向出。
2）结构方面
①轴流式风机比旧式离心风机结构尺寸小，重量轻；与新型离心式风机相比则差不多；
②轴流式风机结构复杂，维修较困难；
③轴流式风机噪声大，需安装消声措施；
抽出式对旋轴流式通风机
2020年9月28日
25
• BD-Ⅱ-8No28
B——防爆型 D——对旋结构 Ⅱ——改进型 8——配用8级电机 No28——机号为28，叶轮直径为2800mm
2020年9月28日
26
• 70B2—11No18D
70——轮毂比为0.7 B——机翼型不扭曲叶片 2——叶型为第二次设计 1——第一个1表示叶轮级数为1级 1——第二个1表示风机结构为第一次设计 No18——通风机机号，即叶轮直径为1800mm D——传动方式
10
如叶轮加装前导叶时，产生强迫旋绕，这时 （当c1u与u同向时取“-”，c1u与u反向时取“+”） 2、基本方程式的能量意义
因此，在其它条件相同的情况下，轴流式风机 的静压要低于离心式通风机。
2020年9月28日
11
轴流通风机的设计理念
轴流通风机的设计理念对旋式轴流通风机是指前后串联两个直径、轮毂比、转速都相同，而旋转方向相反的叶轮，用两个电机分别驱动的一种轴流式通风机。
它是一种无静叶的两级轴流式通风机，由于省掉了导叶，从理论上讲，使风机内耗减少了，阻力损失降低了，从而提高了风机的工作效率。
对旋通风机由于性能好，高效区宽，驼峰区风压平稳，风流稳定，使它在煤矿的生产中得到了广泛应用。
为了提高对旋通风机的效率、降低噪声、扩大稳定工作范围，就应该对对旋通风机内部（主要指风机出口处）的流场进行简单的理论设计和试验分析，对两级叶片和流道的结构尺寸进行合理设计。
一、合理选型：无论是压入式或是抽出式轴流通风机，通常都是连接管道（或巷道）进行工作，那么风机的工况点就是风机性能曲线与管网特性曲线的交点。
因此，风机的合理选型涉及两个方面：1、提供管道系统的阻力要比较准确，以便作为选型的依据；2、所选风机在最高效率点附近工作（既高效区范围宽）。
然而，要把这两点完美的结合起来应用到压入式或抽出式轴流通风机中并非易事；一般情况下大都采用理论估算的方法。
但此方法又存在误差；同时，所选定的风机又不一定是在高效率点附近工作。
在则由于井下所使用的压入式风机运行时，是随着掘进巷道的延伸，管网阻力也逐步加大；所以在我们的设计理念中，只要是在功率允许的情况下，全压尽量选择标准范围值的上限，这样有利于扩宽动压和静压范围值；风量尽可能选择标准范围值上限。
这样选择两高的重要性是所设计风机能够在高效率点附近工作，而且效率曲线更加平缓。
二、预备设计计算：这里包括设计方案的筛选与优选。
1、对于压力不高（压力系数≤0.4），实度较小轴流通风机，可应用孤立翼型法进行设计；相反，对于压力高（压力系数≥0.4），实度大的轴流通风机，可应用叶栅设计法设计。
此方法对于高压轴流通风机的最佳叶片是以小的摆差角（既大的安装角）和大的叶片弯度、大的叶片实度为特征，特别是大轮毂比时，这种特征条件体现在整个叶片半径方向。
低压轴流风机的气动设计及参数化建模
参考文献
图 5 轴流风机的整体参数化建模流程
图 6 为参数化生成的轴流风机的整体模型。
[1] 张师帅，区颖达，张欣. 轴流通风机计算机辅助设计系统的研 究与开发[J]. 风机技术，1998（6）：19-20.
[2] 张克危. 流体机械原理[M]. 北京：机械工业出版社，2000. [3] 张师帅，秦松江，仇生生，蔡兆麟. 基于 SolidWorks 的离心通
x2=x1-xzx y2=y1-yzx 式中：xzx，yzx为叶片截面重心坐标。 2）旋转变换 x1=x0cos（-βA）-y0sin（-βA）
56
y1=x0sin（-βA）+y0cos（-βA） 式中βA为叶片截面安装角。
在获得了各截面上点的坐标后，首先利用 SolidWorks 的样条曲线，将这些点连接起来，得 到 各 个 截 面 形 状 。 样 条 曲 线 函 数 为 ：Sketch Manager::CreateSpline。
式中：C 为常数，α为变环量指数，其取值
*张师帅/黄石东贝电器博士后工作站 收稿日期：2011-08-28 湖北 武汉 430074
54
范围为：-1.0~1.0。若α=1.0，
，为等环
量流型；若α=-1.0，
，为“强迫漩涡”流型。
1.2 驱动盘方法 假定流管半径很小，驱动盘到平衡站之间旋
轴流通风机的优化气动设计理论及方法
轴流通风机的优化气动设计理论及方法
在轴流通风机的空气动力设计中日益趋向采用优化设计方法，即在满足轴流通风机设计参数及各种工程约束条件下，合理选择计算通风机的气动参数和结构参数，从而使通风机的效率提高、噪声降低、尺寸小及重量轻。
我们多年来一直致力于轴流通风机的优化气动设计理论研究及其气动设计软件的开发。
研究内容主要包括：轴流通风机的最优流型设计、轴流通风机结构参数的优化选择计算以及轴流通风机的多目标优化设计理论；气动设计软件主要包括其核心的优化气动设计部分、有关参数输入界面、风机结构参数输出界面以及与CAD的接口，以期达到输入设计性能参数后，能实现轴流通风机的自动气动优化设计，自动输出满足用户所需风机性能和要求,诸如高效率、低噪声、重量轻、安全可靠等单一指标或多指标设计要求的风机结构参数，并能自动输出叶片、叶轮、导流器、机壳等主要设计图纸。
目前该设计软件已经完成其核心的优化气动设计部分，输入与输出界面等还有待解决。
该轴流通风机优化气动设计软件经过多种轴流通风机的设计实践检验，例如，消防排烟轴流风机、地铁单向运转排烟轴流通风机（专利号：Z1.9）、地铁隧道双向可逆运转排烟轴流通风机（专利号：Z1.9。
该产品获得2004年上海国际流体机械展览会金奖）、高效率低噪声纺织轴流通风机（专利号：Z1.7）、大风量高压力喷雾轴流通风机（专利号：Z1.Oo2005年12月通过江苏省科技厅组织的新产品鉴定。
鉴定委员会专家一致认为，该产品主要技术性能指标达到国内领先水平，适合纺织行业等空调系统的需求。
该项目于2006年获得江苏省科技进步三等奖）等，已经充分证明了该轴流通风机优化气动设计软件的实用性和可匏性。
轴流风机气动性能的仿真与研究
轴流风机气动性能的仿真与研究第一章：引言轴流风机是一种常见的空气加压和输送设备，广泛应用于大型热电厂、工业厂房、船舶、飞机等领域。
因此，轴流风机的气动性能对于设备的正常运行和工业生产的质量具有重要的意义，同时也是工程机械和航空航天等领域的研究热点。
本文将围绕轴流风机的气动性能进行研究和仿真分析，以期对相关工程问题提供一定的参考。
第二章：轴流风机的工作原理及气动性能参数分析轴流风机的工作原理是通过风机叶轮的运转，驱动流体在风机叶片上转动，并将流体压缩和加速，从而产生气流。
轴流风机气动性能参数主要有：流量、压力、效率、动叶尖间隙等。
1. 流量轴流风机的流量是指单位时间内通过叶轮的流体体积，也称排风量。
通常使用风机的空气羽流量Q，即单位时间内流过风机的空气体积。
可以用式子Q = ωVT（公式1）来表示，其中ω为叶轮转速，V为出口风速，T为风机效率。
2. 压力轴流风机的压力是指风机强制流体运动时形成的系统压强。
通常使用风机的压头H来衡量风机压力。
压头是指风机入口处和出口处的压强差，可以用公式H = Δp/ρ（公式2）来表示，其中Δp为入口与出口处的压力差，ρ为空气密度。
3. 效率轴流风机的效率是指总功率与轴功率之比，反映了风机机械输入能量的利用效率。
可以用公式η = P/Q（公式3）表示，其中P为风机输入功率，Q为风机排风量。
4. 动叶尖间隙轴流风机的叶轮与壳体之间的间隙被称为动叶尖间隙，它直接影响到轴流风机的流量、压力和效率。
动叶尖间隙越大，回流越大，流量和压力降低；间隙越小，阻力大，效率降低。
因此，动叶尖间隙的优化设计对轴流风机气动性能具有重要的影响。
第三章：轴流风机气动性能的仿真分析轴流风机的气动性能仿真分析是工程领域研究的重要方法之一，具有重要的实用价值。
本章将从轴流风机的数值模型、边界条件、计算方法和结果分析等方面进行描述。
1. 轴流风机的数值模型轴流风机的数值分析模型可以采用三维模型，包括风机叶轮、静叶、进出口等部分。
KSE装置对轴流风机气动性能影响的数值分析
KSE装置对轴流风机气动性能影响的数值分析摘要：为了进一步满足火电厂的设备需求，我司需对现有的轴流风机进行优化，了解当前轴流风机的气动性能，并探究优化气动性能的方式方法。
在诸多方法中，对风机加装KSE装置是重要方式之一，能够对气动性能造成直接影响。
基于此，本文针对KSE装置对轴流风机气动性能影响的数值分析进行了探讨，首先对计算模型以及边界条件进行了设置，随后在额定工况下对风机流场进行了分析，并探究了KSE装置对风机失速性能造成的影响，最后对KSE叶片位置对风机性能造成的影响进行了分析，并进行了系统性总结，以供参考。
关键词：KSE装置；轴流风机；气动性能；影响前言：通常情况下，在火电厂中工作人员对增压风机进行选择时，一般选择传统静叶可调轴流风机或者动叶可调轴流风机。
对比其他设备，增压风机的主要特征应当满足流量大、压力低。
如果经常选用传统静叶可调轴流风机，就会使风机压力增加，导致压力高的情况出现，无法满足特征。
而要想保持压力低的特点，则会进一步增加成本。
如果选择动叶可调轴流风机，虽然能够满足需求，但会使制造成本、维护成本增加。
因此，我司需要在现有轴流风机的基础上开发新式轴流风机，维持原有轴流风机优点的同时对压力进行调节，以满足工作中的使用需求。
一、设置计算模型以及边界条件为了确保动叶能够在不同工作位置上保持叶根间隙不变，在设置UA新型静叶可调轴流风机时，将三维扭曲等强度叶片设置为轴流风机的叶片，并且设置了高效球面轮毂作为轮毂部件[1]。
在此情况下，叶轮会出现气流损失低、气动效率高的特点，进而强化做功能力，能够带来较高的风量系数以及压力系数。
在对风机进行选型时，需要根据需求对参数进行选择，具体参数可见表1.表1 轴流风机选型参数在设置过程中，利用CREO软件对轴流风机进行三维建模，并通过忽略风机进气箱影响的方式对数值模拟过程进行了简化。
其中，风机的叶轮直径为281.8厘米，而风机转速模拟数值为每分钟740转。
风洞轴流式风扇气动设计
风洞轴流式风扇气动设计
轴流式风扇是一种常见的气动设备，它通过将空气沿着轴线方向进行推进或抽出来实现空气流动。
在设计轴流式风扇时，需要考虑多个方面，包括叶片设计、流道形状、叶片角度、叶片数量、转速控制等。
首先，叶片设计是轴流式风扇气动设计中至关重要的部分。
合理的叶片设计可以有效地提高风扇的效率。
叶片的厚度、弯曲度、扭曲度以及叶片的末端形状都会影响到风扇的性能。
通过流体力学分析和模拟，可以优化叶片的设计，以获得最佳的气动性能。
其次，流道形状也是轴流式风扇设计中需要考虑的重要因素。
流道的设计应该能够有效地引导空气流动，并尽量减小流体动能的损失。
合理的流道设计可以降低流阻，提高风扇的效率。
另外，叶片的角度也是影响轴流式风扇性能的关键因素之一。
叶片的角度会影响到空气流动的方向和速度，进而影响到风扇的输出性能。
合理的叶片角度设计可以使得风扇在不同工况下都能够保持较高的效率。
另外，叶片数量和转速控制也是需要考虑的因素。
合理选择叶
片数量和控制转速可以使得风扇在不同工况下都能够有较好的性能
表现。
综上所述，轴流式风扇的气动设计涉及到多个方面，需要综合
考虑叶片设计、流道形状、叶片角度、叶片数量和转速控制等因素，通过综合优化，可以设计出性能优良的轴流式风扇。
消防轴流风机选型参数
消防轴流风机选型参数
消防轴流风机选型参数是在消防系统中所使用的一种风机，其选
型参数是很重要的指标，主要包括以下几个方面：
首先是风量，消防轴流风机的风量要与建筑物的面积、高度、隔
离面积和通风面积等因素相匹配，以确保它可以满足灭火和烟雾控制
的需要。
其次是风压，这是衡量消防轴流风机压缩空气时产生的压力大小，它通常以帕斯卡（Pa）作为单位。
风压越大，支持管道的最大长度就
越长，同时在消防系统的其他部分中使用时，也需要更高的风压。
第三个参数是风速，这通常是以米/秒为单位的，可以用来测量消
防轴流风机中的空气流速。
风速的大小会直接影响到系统的内部温度
和气体的浓度，因此必须准确控制。
最后是效率，这是消防轴流风机所浪费的能量与所吸收的能量之比，通常用百分比表示。
效率越高，风机就越节能，同时对于稳定的
消防系统运行也有很大的帮助。
以上是消防轴流风机选型参数的一些常见内容。
在选型时，需要
综合考虑建筑物的特点、灭火制度及其他安全配件、电源和环境因素，以确保能建立一个可靠的消防系统。
轴流风扇两种扭叶片设计方法及其气动性能的比较
摘
要叶片气动设 计 中的两种 典型的方法 ， 本文对 这两种气动设
计方法进行 了深入的探讨 ， 以某型轴 流风扇为例 ， 并 分别采用这两种方法对 其进行 了扭 叶片改 型设计 ， 细 比较 了按这 详 两种扭 叶片设计方法所获得的扭叶片的几何特征 。在此基础 上 ， 利用 Ｃ Ｄ技术 数值研究 了这两种扭 叶片的气动性能在 Ｆ 设计工况与变工况的差异 ， 以此对这两种方法的设 计效果作 出评价 。研究结 果表明 ： 变 密流型” 叶片 的气 动性能受 “ 扭 变环量指数影响较大 ， 较大的变环量指数能明显地提高“ 变密流型” 叶片的气动性 能 ， “ 扭 而 等密流 型” 叶片的气动性 扭 能受变环量指数 的影响较小 ；变密流型 ” 叶片具有较 大的径 向压力梯 度 ， “ 扭 易于诱发径 向串流 而引起 额外 的二 次流损 失， 这直接造成其静压效率明显低于相应 的“ 等密流型” 叶片 ； “ 扭 按 等密 流型 ” 方法设计 的扭 叶片 ， 叶道根部具有 较小 其 的扩压度 ， 这使其在小流量工况下叶根部抗失速能力明显高于对应 的“ 变密流型 ” 叶片。 扭 关键词 ： 扭叶片 ； 气动性能； 轴流风扇 ；Ｆ Ｃ Ｄ数值研 究
第四章 轴流风机的设计
• 4．1．1 基元级上的速度三角形 轴流式通风机的基元级是由叶轮和导叶所组成的。一个叶轮与 导叶构成一个级，多级轴流风机可提高压力，但轴流风机一般只有 一级。在不同半径的圆柱面上，由于离心力不同，气流的参数是变 化的，叶片沿叶高方向(径向)是扭曲的。为了研究不 同半径上的流 动，用一圆柱面去切开轴流式通风机的叶轮和导叶剖面，就得到圆 柱面上的环形叶删，可以将其展开成不同的平面叶栅，如图4．2所 示，这种一个平面动叶和导叶所组成的叶栅， 称为基元级，因而级 可以看成是无限多个基元级组成。 • 对于一个基元级，可画出动叶进口1－1及出口2－2处的速度三角形 （图a），因半径R相同，所以u1=u2，且C1Z=C2Z，将进出口速度三 角形画到一起（b）。
• 4．1 轴流式通风机的工作原理和概况 按照我国对通风机的分类方法，风压在 490Pa以下，气体沿轴向流动的通风机称为轴流 式通风机。图4．1所示为轴流式通风机的典型结 构示意图，气体由集流 器1流入，在叶轮2中获 得能量，再流入导叶3，导叶可将一部分偏转的 气流动能转变为静压能，使气流转为轴向，最后 气体流经扩散筒4，将一部分轴向气流的动能转 变为静压能， 然后输入到管路中。 叶轮和导叶组成级。因为轴流式通风机的压 强较低，一般都采用单级，低压轴流式通风机的 压强在490Pa以下，高压轴流式通风机一般也在 4900Pa以下。 因此，与离心式通风机相比，轴 流式通风机具有低压、大流量的特点。
• 目前轴流通风机的设计方法主要有两种，一种是利用单独 叶型空气动力试验所得到的数据进行设计，称为孤立叶型 设计方法；另一种是利用叶栅理论和叶栅吹风试验 成果来 进行设计，称为叶栅设计法。本章主要介绍这两种设计方 法，并对轴流式通风机附属部件的型式和设计方法作简单 的介绍。 5．1 概 述 对于轴流通风机，由于叶栅稠度不大，一般b／t<1， 可以把叶片当作一个个互不影响的孤立叶片而按孤立叶型 法设计,即令Cv`=Cv。这种方法广泛用于低压轴流通风机 的设计。 此法以B．Eck和R．A Wallis的设计资料较为完整。 对于b／t>1的高压通风机，由于叶栅叶型间的相互影 响以及叶栅的扩压性质，使得叶栅的空气动力特性与孤立 叶犁有较大的差别。F．Weinig提出的“干涉系数法”， 引入一个干涉系数
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。
消防轴流风机工作原理
消防轴流风机工作原理
消防轴流风机是一种用于散热、通风和排烟的设备，它通过强力的风力将热空气或烟雾排出建筑物或封闭空间。
其工作原理如下：
1. 轴流风机通常由一个或多个可旋转的叶片组成。
当电机启动时，叶片通过产生旋转运动来推动空气流动。
2. 轴流风机的电机通常安装在轴心。
当电机启动时，通过电机转子上的旋转磁场产生旋转力矩，从而将能量传递给轴流风机的叶片。
3. 叶片的旋转运动会产生空气的压力差。
当叶片旋转时，它们会推动空气并在其后面产生一定的负压。
这一压力差会使得空气沿轴流风机的轴线方向运动。
4. 当空气通过轴流风机的叶片时，它们被强制向外推动，并加速流动。
这种较大的流速会导致周围空气的湍流，从而进一步增加风力。
5. 轴流风机通常还配备了导流罩，用于引导空气流动，并增加流速和风力。
导流罩可以将空气聚焦到一个特定的方向上，从而提高散热、通风和排烟效果。
总之，消防轴流风机通过电机的旋转运动驱动叶片的旋转，产生负压和推动空气流动。
导流罩进一步增加流速和风力，并将
空气流动引导到需要的方向。
这样，消防轴流风机能够快速有效地排除热空气和烟雾，提供通风和散热的效果。
灭火风机原理
灭火风机原理
灭火风机是一种用于灭火和排烟的设备，它通过产生强大的气流，将烟雾和有
害气体排出建筑物，同时将新鲜空气输送到火灾现场，以促进火灾的灭火和疏散人员的安全。
灭火风机的原理是基于气流动力学和火灾控制理论的结合，下面将详细介绍其工作原理。
首先，灭火风机利用电动机或柴油发动机产生动力，驱动叶轮或风叶旋转，产
生强大的气流。
这种气流可以在火灾现场形成正压，将烟雾和有害气体排出室内，有效减少人员伤亡和财产损失。
其次，灭火风机可以通过输送新鲜空气到火灾现场，提供氧气，促进火灾的燃
烧和传播。
同时，新鲜空气的输送也有利于疏散人员，提高逃生通道的通风条件，增加人员的逃生时间。
此外，灭火风机还可以与其他灭火设备配合使用，如消防水枪、灭火器等，形
成综合的灭火系统，提高灭火效果。
在火灾现场，灭火风机可以将水雾或灭火剂均匀地喷洒到火灾区域，迅速降低火灾温度，控制火势蔓延。
总之，灭火风机是一种重要的灭火和排烟设备，其工作原理基于产生强大气流，排出烟雾和有害气体，输送新鲜空气到火灾现场，配合其他灭火设备形成综合灭火系统，提高灭火效果。
在日常生活和工作中，我们应该加强对灭火风机的了解，提高火灾应对能力，保障人员生命财产安全。
轴流式风力灭火机的高速轴流风机气动设计与试验研究
成 强有 力 的高 速空 气射 流 ， 风 力灭 火机 出 口处排 出 从
高 速度 、 流量 气 流 ， 以吹击火 焰 ， 大 用 并迅 速带 走燃 烧
物 燃烧 产 生 的热量 ， 使其 燃烧 区域 的温度 急剧 下 降到
燃 点 以下 ， 而实现 风 力灭 火 目的。风 机 的性 能 直接 从 影 响到便 携 式风 力 灭火 机 的工作 效率 和灭 火效 果 。
＊ 收 稿 日期 ： ０ ９ ０ ４ 修订 日期 ： ０ ９０ — ０ ２ ０ —５ｌ ； ２ ０ ８２
基金项 目： 国家林 业 局 森 林 防火 指 挥 部 办公 室“ 流 式 风力 灭 火 机 ” 题 轴 课 作 者 简 介 ： 双 磊 （ ９ ２ ， ， 津 人 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 为林 业 与 园林 机 械 。 Ｅｍａ ：ｈ ｓｕ ｎ ｌｉ １ ３ ｃｒ 褚 １ ８ 一）男 天 博 研 — ｉ ｃｕ ｈ ａ ｇｅ＠ ６ ．ｏ ｌ ｎ
摘 要 ： 述 了轴 流式 风 力 灭 火 机 用 高 速 轴 流 风 机 气 动 设 计 的基 本 思 想 ， 合 孤 立 翼 型 和 平 面 叶 栅 的 经 典 理 论 对 论 结
影 响轴 流 风 机性 能 的 主 要 结 构 尺 寸 和气 动 性 能 参 数 进 行 了气 动设 计 ， 点 探 讨 了 轴 流 叶 轮 的 叶 型 截 面 几 何 形 状 和 重
轴 流式 风力 灭 火机依 靠 汽油 机带 动 轴流 风机 的
（ ）风 机 效 率 要 与 风 力 灭 火 机 ห้องสมุดไป่ตู้ 机 效 率 相 适 应 ， ４
并 与汽油 机 配套 。要 使发 动 机功 率有 一定 的储 备 ， 保
证发 动机 在额 定转 速 下工 作 ， 以达 到满 意 的风力 灭火
煤粉用轴流式通风机的气动特性分析与优化设计
煤粉用轴流式通风机的气动特性分析与优化设计在煤矿和燃煤电厂中，煤粉用轴流式通风机被广泛应用于煤粉燃烧过程中的燃烧空气供应系统中。
因此，对于煤粉用轴流式通风机的气动特性进行分析和优化设计具有重要意义。
本文将通过对煤粉用轴流式通风机的气动特性进行详细分析，旨在提高其效率和性能。
煤粉用轴流式通风机是一种用于输送和供应煤粉燃烧所需空气的关键设备。
其工作原理是通过叶轮叶片的旋转，产生气流，同时将空气压力增加到所需水平。
在正常工作过程中，煤粉用轴流式通风机需要满足以下几个关键指标：流量、静压和效率。
首先，我们将对煤粉用轴流式通风机的气动特性进行分析。
煤粉用轴流式通风机内部的气流是复杂的，通风机的叶轮叶片和进出口流道的设计直接影响着气流的流动。
根据流体动力学的原理，流体在叶片的作用下会产生加速和减速。
因此，在设计通风机时，叶轮叶片的形状、数量和布局需要被充分考虑，以优化通风机的气动特性。
其次，我们需要关注煤粉用轴流式通风机的流量特性。
流量是指单位时间内通过系统的气体或液体体积。
在煤粉燃烧过程中，煤粉用轴流式通风机需要能够提供足够的空气流量以维持燃烧过程稳定。
因此，在设计通风机时，需要考虑不同工况下的空气需求量，并确保通风机的流量特性能够满足这些需求。
同时，静压特性也是煤粉用轴流式通风机设计中需要考虑的重要指标。
静压是指气体或液体在介质中由于速度变化而产生的压力。
在煤粉燃烧过程中，煤粉用轴流式通风机需要能够提供足够的静压以克服管道输送和阻力损失，以实现煤粉燃烧热效率的提高。
因此，通风机在设计时需要考虑静压特性，使其能够稳定工作并提供所需的静压。
除了流量和静压之外，通风机的效率也是一个重要的指标。
通风机的效率是指输出功率与输入功率之比，通常以百分比表示。
在煤粉燃烧过程中，通风机的效率直接影响燃煤电厂的能源消耗和经济效益。
因此，在设计煤粉用轴流式通风机时，需要考虑通风机的效率，使其在提供所需流量和静压的同时，尽可能地减少能量损失。
轴流式风机的工作原理及优缺点
轴流式风机的工作原理及优缺点第一篇：轴流式风机的工作原理及优缺点轴流式风机的工作原理及优缺点首先向大家概述一下风机，风机是把原动机的机械能转变成气体的势能和动能的一种流体机械。
多用于输送气体介质，也有一部分专用于提高气体介质的压力，称压力机。
风机是现代化大工业生产中不可缺少的通用机械，广泛应用在国民经济中的各个部门。
例如：钢铁厂的高炉鼓风机、烧结风机、除尘风机；火电厂的送风机、排粉风机、引风机；矿山的通风机等。
风机系我国风机行业的的一种专用名词，它包括通风机、鼓风机和透平式压缩机。
其中以通风机的生产量最大。
一、风机的分类：按工作原理风机可分为叶片式（又称叶轮式或透平式）和容积式（又称定排量式）两大类。
叶片式风机包括离心式和轴流式，以及介于二者之间的斜流式等几种。
而离心式和轴流式风机使用广泛。
我厂锅炉的主要辅机包括送风机、引风机、排粉机和一次风机。
我厂165机组引风机、送风机、排粉机属于离心式风机。
下面我们进行排粉机、引风机及送风机的简要介绍：1、排粉机在燃煤锅炉的制粉系统中输送干燥剂、煤粉或磨煤乏气的风机称为排粉机。
在储仓式制粉系统中，锅炉制粉系统中利用排粉机产生的负压，将煤粉从磨煤机中抽出，沿着煤粉管道上升到粗粉分离器和旋风分离器，气粉混合物经过分离后大部分煤粉进入粉仓，剩余约含10％左右极细煤粉的气粉混合物被吸入排粉机，经由排粉机提高其动能和压力能后，作为输送煤粉进入炉膛的介质，携带给粉机下来的煤粉随同一次风一起进入炉膛燃烧。
排粉机的作用有：1.保证制粉系统中介质流动；2.输送燃料。
排粉机布置在磨煤机和煤粉分离器之后，整个系统处在负压下运行，原煤仓――给煤机――磨煤机――煤粉分离器――排粉机――然烧器――燃烧室（炉膛）负压系统中，煤粉不会向外冒，制粉系统环境比较干净，但由于燃烧所需全部煤粉都经排粉机吹入炉膛，故排粉机磨损严重。
如我厂165机组排粉机叶轮经常磨损，需要找动平衡处理，检修量增加，系统运行可靠性降低。
煤粉用轴流式通风机的风速分布分析与优化设计
煤粉用轴流式通风机的风速分布分析与优化设计一、引言随着煤炭行业的快速发展，煤粉的使用也逐渐增加。
为了实现煤粉的高效运输和利用，轴流式通风机作为一种重要的设备应运而生。
轴流式通风机通过产生气流，将煤粉从一个地点输送到另一个地点，提高了生产效率。
然而，通风机的风速分布对煤粉运输过程非常关键。
本文将对煤粉用轴流式通风机的风速分布进行分析与优化设计。
二、风速分布分析1. 煤粉运输过程中的风速变化情况在煤粉的运输过程中，通风机通过外力产生气流，将煤粉从一个地方输送到另一个地方。
然而，由于管道的摩擦阻力以及其他因素的影响，通风机所产生的气流无法均匀地分布到整个管道中。
因此，在管道的不同位置会存在风速的变化情况。
2. 风速分布的影响因素风速分布的不均匀性与通风机的结构参数、煤粉粒径、管道长度、管道直径、煤粉密度等因素有关。
通风机的结构参数包括扇叶倾斜角、叶片数量、叶片弯度等。
煤粉粒径的大小会直接影响风速分布的均匀性。
而管道长度和直径决定了气流在管道中的流动情况。
此外，煤粉的密度也会对风速分布产生一定的影响。
3. 风速分布的测量方法风速分布的测量方法有多种，例如静压法、低速风洞实验等。
其中，静压法是一种常用且简便的测量方法。
该方法通过在管道内布置一组静压孔，通过测量静压的大小来推算出风速分布的情况。
三、风速分布的优化设计1. 优化设计目标煤粉用轴流式通风机的风速分布优化设计的目标是使得整个管道内的风速分布更加均匀，确保煤粉能够顺利地输送到目标位置。
优化设计的主要指标包括平均风速、风速波动性以及最大最小风速之间的差异。
2. 优化设计方法（1）结构参数优化：通过调整通风机的结构参数，如扇叶倾斜角、叶片数量和叶片弯度等，以改善风速分布的均匀性。
（2）管道参数优化：通过调整管道的长度和直径，以及采用合适的材料，减小气流在管道中的摩擦阻力，提高风速分布的均匀性。
3. 优化设计案例以某煤粉输送系统为例，通过实际测试和数据分析，发现在通风机出口处风速过高，而管道末端的风速较低。
轴流风力灭火机的发展及其结构讨论
第ｌ ２ 期
林 业 机 械 与 木 工 设 备
Ｆ Ｏ Ｒ Ｅ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ ＭＡ Ｃ ＨＩ Ｎ Ｅ Ｒ Ｙ ＆ ＷＯ Ｏ Ｄ ＷＯ Ｒ Ｋ Ｉ Ｎ Ｇ Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ
Ｖ ｏ ｌ ４ ２ Ｎ ｏ ． １ ２
Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ １ ４
２ ０ １ ４ 年 １ ２ 月
ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｎｄ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｘｉ ａ ａ ｌ — ｌｏ ｆ ｗ ｐ ｎ ｅ ｕ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｒ ｅ ｅ ｘ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｓ ｈｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ．Ｓ ｅ ｅ ｎ ｒｏ ｆ ｍ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｌ ａ ｏｒ ｆ ｍ， ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｌ ｆ ｏ ｗ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｕ ｔ ｌ ｅ ｔ ｗｉ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｏ ｆ ａ ｘ ｉ ｌ— ａ ｌｏ ｆ ｗ ｐ ｎ ｅ ｕ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｒ ｅ ｅ ｘ ｔ ｉ ｎ ｕｉ ｇ ｓ ｈ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ａ ｒ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ， ｉ ． ｅ ． ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ， ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ － ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ － ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｎｇ ｌ ｅ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｂ ｏ ｔ ｈ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｂ ｏ ｔ ｈ ｒ ｏ ｔ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐ ｔ ， ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｎ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｐ ｅ 卜
轴流风力灭火机的发展及其结构讨论
轴流风力灭火机的发展及其结构讨论李宏伟;秦瑞鸿;俞国胜【摘要】In recent years, the research and development of axial-flow pneumatic fire extinguishers has shifted from proposing design concept,constructing fan performance test benches and establishing numerical models for simulation analysis to per-formance discussion and design improvement stage of axial-flow pneumatic fire extinguishers with different structures. Seen from the structural form,experiments and inner flow analysis are conducted of total pressure and outlet wind speed of axial-flow pneumatic fire extinguishers with three structural arrangements,i.e. single stage with rotor blade,counter-rotating struc-ture and single stage with both rotor and stator blades. The result shows that the structure of single stage with both rotor and stator blades can effectively improve the total pressure of axial-flow pneumatic fire extinguishers but that the outlet speed re-mains to be improved.%近几年来，轴流风力灭火机的研发已从设计构想的提出、风机性能实验台搭建、数值分析模型的建立迈向了对不同结构下轴流风力灭火机性能讨论和设计改进阶段。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第32卷第3期2010年5月北京林业大学学报JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITYVol.32，No.3May ，2010收稿日期：2009--10--28基金项目：国家林业局森林防火指挥部办公室项目“轴流式风力灭火机研究”。
第一作者：褚双磊，博士生。
主要研究方向：林业与园林机械、流体机械。
电话：010--62338141Email ：chushuanglei @地址：100083北京市清华东路35号北京林业大学675信箱。
责任作者：俞国胜，博士，教授。
主要研究方向：林业机械、生物质能源成型设备。
电话：010--62338141Email ：sgyzh@地址：100083北京市清华东路35号北京林业大学工学院。
本刊网址：http ：∥ ；http ：∥轴流式灭火风机气动设计和有效风速理论分析褚双磊俞国胜秦瑞鸿（北京林业大学工学院）摘要：分析了轴流式风力灭火机采用高速轴流风机的设计特点，结合流体力学中的叶型设计理论对高速轴流风机进行了气动反向设计，得出叶型截面的翼型参数和变截面扭曲叶片的实体模型；并结合气体圆形自由射流原理对轴流式风力灭火机的有效风速进行了理论分析，探讨了提高轴流式风力灭火机有效风速的具体途径。
关键词：轴流风机；轴流式风力灭火机；空气动力性能；有效风速中图分类号：S776.29+6文献标志码：A 文章编号：1000--1522（2010）03--0180--06CHU Shuang-lei ；YU Guo-sheng ；QIN Rui-hong.The aerodynamic design of fire-fighting fan and theoretical analysis of effective wind speed in an axial-flow pneumatic extinguisher.Journal of Beijing Forestry University （2010）32（3）180--185［Ch ，15ref.］School of Technology ，Beijing Forestry University ，100083，P.R.China.The fire-fighting fan of an axial-flow pneumatic extinguisher makes use of an axial-flow fan.In this study ，we analyzed the design features of a high-speed axial-flow fan for the axial-flow pneumatic extinguisher and made an aerodynamic and reverse design for the high-speed axial-flow fan in combination with the theory of blade design in fluid mechanics.The airfoil parameters of the blade-type cross-section and the solid model of distorted blades with variable cross-section were determined.The effective wind speed of the axial-flow pneumatic extinguisher was also analyzed theoretically in combination with the principles of free gas circular jet flows.In the end ，we discuss the ways of enhancing the effective wind speed of an axial-flow pneumatic extinguisher.Key words axial-flow fan ；axial-flow pneumatic extinguisher ；aerodynamic performance ；effective windspeed便携式风力灭火机属于利用空气作为灭火介质的高速气流灭火机具，灭火风机是便携式风力灭火机的主要工作部件，风机的性能直接影响到便携式风力灭火机的工作效率和灭火效果。
现有的离心式风力灭火机依靠小型二冲程汽油机带动离心叶轮高速旋转，将外部空气整流吸入后增压加速，形成强有力的高速空气射流，迅速吹散林火燃烧的高温，同时吹散可燃物燃烧时分解出的可燃气体，使其浓度低于着火极限而达到风力灭火的目的［1--3］。
目前，便携式风力灭火机中的灭火风机大多数采用离心式风机，离心式风机的特点是气流经过叶轮时流速和方向都要发生很大变化，这样风压较高，能耗较大；与离心式风机相比，轴流风机中气体是沿轴向进入和排出的，没有离心惯性力，因而产生的风压很小，但产生的风量和出口风速却很大，具有高比转数，效率较高，能提供强大的高速空气射流，符合便携式风力灭火机所需要的灭火要求，有助于便携式风力灭火机灭火效率的提高。
本研究拟采用轴流式风机代替离心式风机，优化便携式风力灭火机的灭火性能。
并对新型轴流式风力灭火机中的轴流风机进行了气动理论计算和造型设计，同时对评价便携式风力灭火机灭火性能的关键参数———有效风速进行了理论探讨和分析。
1轴流风机气动设计的基本要求轴流式风力灭火机依靠汽油机间接驱动轴流风机的叶轮高速旋转，使得气流加速形成高速空气射流，从风力灭火机出口处排出高速度、大流量气流，直接吹向火源，并迅速带走燃烧物燃烧产生的热量，使其燃烧区域的温度急剧下降到燃点以下，从而实现灭火目的。
用于风力灭火机上的轴流风机不同于一般工业用轴流通风机，它在设计上具有一些特殊的要求：1）风力灭火机是森林消防中的移动作业机具，多为手提式，整机质量要轻，外形结构尺寸要小，因此要求相应配套的灭火风机体积要小、质量要轻，以降低制造成本。
2）出口风量要大、出口气流速度要高，要有尽可能大的动压；风压也要求较高，以利于气流的加速与射流的形成。
3）灭火风机由汽油机驱动，其转速较高，一般可达到6000 7000r/min。
4）风机效率要与风力灭火机整机效率相适应，并与汽油机配套。
要使发动机功率有一定的储备，保证发动机在额定转速下工作，以达到满意的风力灭火效果；同时灭火风机要具有较高的风机效率。
在正常情况下，轴流风机应在高效区工作。
5）风机运转平稳，噪声和振动要小，避免在喘振区工作。
6）风机叶轮外缘的圆周速度和旋转叶轮本身的强度要有一定的限制。
轴流风机的气动性能是轴流式风力灭火机设计的关键，但轴流风机的气动性能与轴流式风力灭火机的整机质量、耳旁噪声是相互矛盾的。
如果想提高轴流风机的出口风量，肯定要增加轴流叶轮的直径，必然会使轴流风机的质量和结构尺寸增加，这样轴流式风力灭火机的整机质量将有可能不满足我国便携式林业机械的国家标准；同时，要提高风机的有效风速，会增大轴流风机叶轮外径的圆周速度，势必会导致轴流风机的噪声较大和叶轮强度可能不足。
因此，在设计中应综合考虑轴流风机的气动性能和风机外形尺寸等影响便携式风力灭火机工作性能的主要因素，着重解决主要矛盾。
2轴流风机的气动设计及理论计算依据GB/T10280—1999［4］（表1），初步确定轴流式风力灭火机中轴流风机的风量Qv=0.5m3/s、风压P=300Pa，选择轴流风机的级数为单独动叶轮级，即可对轴流风机进行气动反向设计。
反向设计的设计思想为已知要求的轴流风机工况参数，以保证灭火风机的气动性能为主要出发点，同时兼顾灭火风机的工作条件来设计轴流叶轮的结构参数与叶型型面几何参数。
表1国家标准规定的便携式风力灭火机中灭火风机性能要求Tab.1National standards for performance requirementsof portable pneumatic extinguisher性能指标国家标准距灭火风机中心2.5m处的风速/（m·s－1）22出口风量/（m3·s－1）≥0.4风机全压效率/%≥602.1叶轮轮毂比和主要无因次系数的确定根据Qv=0.5m3/s、P=300Pa来计算风机的无因次参数———比转数ns：ns=nQ0.5v/P3/4=69（1）式中：n为轴流风机的转速，n=7000r/min。
根据轮毂比随比转数变化的关系曲线［1］，得出轮毂比珔d=0.25。
风机叶轮的轮毂比为叶轮轮毂直径Dh与叶轮外径Dt之比，即轮毂比珔d=Dh/Dt。
珔d与P成正比，与风机效率η成反比。
轮毂比过大，叶片就过短，叶片流道中气体流动损失增加，使风机性能恶化，效率降低；轮毂比过小，会使叶片变得很长，给叶片的布置带来困难。
Dt=77.4KuP0.5/πn=200mm（2）式中：Ku为叶轮外径系数，Ku=3.28。
已知叶轮外缘的圆周速度ut=πDtn/60=70m/s，从降低风机噪声的角度出发，ut≤60 80 m/s。
考虑到高速空气射流是便携式风力灭火机的基本要求，高速空气射流是由高风速和大风量组成，同时便携式风力灭火机对整机外形尺寸、质量和叶轮的强度也有严格的限制，因此在不影响风机气动性能的前提下，选取Dt=190mm、珔d=0.25、Dh=48 mm、风筒内径为200mm、径向间隙为5mm。
流量系数：珚Q=4Qv/（πD2tut）=0.252（3）压力系数：珔P=P/（ρu2t）=0.051（4）无因次轴向速度：cz=Cz/ut=0.27（5）式中：Cz为轴流风机的轴向速度，Cz=18.9m/s。
比转数、流量系数、压力系数和无因次轴向速度是轴流风机的主要无因次参数，在相似条件下，风机的无因次系数相同，这为该类型灭火风机在轴流式风力灭火机中的应用提供了理论基础。
2.2轴流叶轮的双圆弧叶型设计轴流风机叶轮叶型分为机翼叶型和圆弧薄板叶型。
圆弧薄板叶型的优点是制造方便，但效率比机翼型叶片低。
机翼叶型前缘宽，后缘尖，阻力小，气体流动性好。
轴流式风力灭火机的高速风机采用机181第3期褚双磊等：轴流式灭火风机气动设计和有效风速理论分析翼与圆弧组合型叶片，也可称为双圆弧叶型，组合型叶片兼具机翼叶型流动性强和圆弧叶型制造容易、成本低的优点，其前缘的圆角大于后缘的圆角，叶型中心线为抛物线型，而不是圆弧线型。
选取轮毂宽度B =25mm ，轮毂直径D h =48mm ，轴流叶轮平面叶栅在轮毂外圆上的投影见图1。
图1轴流叶轮平面叶栅投影图Fig.1Plane cascade projection of axial-flow impeller在不加大叶轮外形尺寸的情况下，加大了叶片的截面尺寸，并适当加宽叶片宽度，这样会提高风机的全压效率，进一步提高风量和风速。