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2020-10-31 离心风机的相似理论

作者:      浏览次数:129次     发布时间:2020-10-31

离心风机的相似理论

离心风机相似理论的应用是非常重要的, 它主要应用于风机的相似设计及性能的相似换算。所谓相似设计,即根据试验研究出来的性能良好、运行可靠的模型来设计与模型相似的新风机;性能相似换算是用于试验条件不同于设计条件时,利用相似原理将试验条件下的性能换


 

算到设计条件下的性能。一、相似条件

两个离心风机相似是指叶轮与气体的能量 传递过程以及气体在风机内部流动过程相似,或者说它们的任一对应的同名物理量之比保持常数,这些常数叫相似常数(或比例常数)。根据相似理论,要保证气体流动过程相似必须满足几何相似、 运动相似、动力相似三个条件, 即必须满足模型和实型中任一对应上的同一物理量之间保持比例关系

下标m”表示模型的各参数,“ p” 表示实型的各参数1 .几何相似 

几何相似是模型和实型各对应点的几何尺寸成比例,比值相等, 各对应角、叶片数相等,即


b1p b1m

= b2p

b2m

= D1p

D1m

= D2p

D2m

Dp

=… =

Dm

= (2-8) 


Ðb2p = Ðb2m Ðb1p = Ðb1m Zp = Zm

式中: Dp Dm ——实型与模型的任一线形尺寸。

满足式 2 - 8 就保证了模型与实型的几何相似。2 .运动相似 

当流体流经几何相似的模型与实型时 ,其对应点的速度方向相同,比值保持常数,称为运动相似,即


n1p

n1m

n 2p

=

n 2m

w1p

=

w1m

w2p

=

w2m

=… =

u 2p

u 2m

= Dp n p

Dm n m

= (2-9) 


Ðb2p = Ðb2m Ðb1p = Ðb1m

式中 n ——气流绝对速度 m/s; 

w——气流相对速度, m/s; 

u ——气流的圆周速度, m/s; 

np nm ——实型与模型的转速, r/min;

b1 b2 ——叶片进出口安装角。

满足式 2 - 9 就保证了模型与实型的运动相似。几何相似是运 


 

动相似的先决条件。3 .动力相似

动力相似是指作用于运动相似的流体 各对应点的力相似,即作用于对应点上的外力方向相同,大小之比保持常数。风机中起主导作用的力为惯性力和粘性力。

二、相似定律

全部符合几何相似、运动相似、动力相似三个相似条件的工况称为风机的相似工况。相似定律描述了相似工况下,实型和模型各参数之间的关系,包括三个内容:流量相似、压力相似和功率相似。如果实型和模型几何尺寸相等或是对于同一台风机,输送相同流体时,相似定律就简化为比例定律,公式如下:


Qp  = n p

Qm n m

(2-10)


P  n 2

p  =  p 


(2-11)


Pm  nm 


N  n 3

p  =  p 


(2-12)


Nm  nm 


式中: Qp Pp 、速;

Np np ——实型风机的流量、全压、有效功率、转


Qm Pm Nm nm ——模型风机的流量、全压、有效功率、转

速;

比例定律是相似定律的特例,说明同 一台风机当转速改变时,

流量、全压、功率和转速的比例关系。


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2020-10-31 离心风机的相似理论

离心风机的相似理论

离心风机相似理论的应用是非常重要的, 它主要应用于风机的相似设计及性能的相似换算。所谓相似设计,即根据试验研究出来的性能良好、运行可靠的模型来设计与模型相似的新风机;性能相似换算是用于试验条件不同于设计条件时,利用相似原理将试验条件下的性能换


 

算到设计条件下的性能。一、相似条件

两个离心风机相似是指叶轮与气体的能量 传递过程以及气体在风机内部流动过程相似,或者说它们的任一对应的同名物理量之比保持常数,这些常数叫相似常数(或比例常数)。根据相似理论,要保证气体流动过程相似必须满足几何相似、 运动相似、动力相似三个条件, 即必须满足模型和实型中任一对应上的同一物理量之间保持比例关系

下标m”表示模型的各参数,“ p” 表示实型的各参数1 .几何相似 

几何相似是模型和实型各对应点的几何尺寸成比例,比值相等, 各对应角、叶片数相等,即


b1p b1m

= b2p

b2m

= D1p

D1m

= D2p

D2m

Dp

=… =

Dm

= (2-8) 


Ðb2p = Ðb2m Ðb1p = Ðb1m Zp = Zm

式中: Dp Dm ——实型与模型的任一线形尺寸。

满足式 2 - 8 就保证了模型与实型的几何相似。2 .运动相似 

当流体流经几何相似的模型与实型时 ,其对应点的速度方向相同,比值保持常数,称为运动相似,即


n1p

n1m

n 2p

=

n 2m

w1p

=

w1m

w2p

=

w2m

=… =

u 2p

u 2m

= Dp n p

Dm n m

= (2-9) 


Ðb2p = Ðb2m Ðb1p = Ðb1m

式中 n ——气流绝对速度 m/s; 

w——气流相对速度, m/s; 

u ——气流的圆周速度, m/s; 

np nm ——实型与模型的转速, r/min;

b1 b2 ——叶片进出口安装角。

满足式 2 - 9 就保证了模型与实型的运动相似。几何相似是运 


 

动相似的先决条件。3 .动力相似

动力相似是指作用于运动相似的流体 各对应点的力相似,即作用于对应点上的外力方向相同,大小之比保持常数。风机中起主导作用的力为惯性力和粘性力。

二、相似定律

全部符合几何相似、运动相似、动力相似三个相似条件的工况称为风机的相似工况。相似定律描述了相似工况下,实型和模型各参数之间的关系,包括三个内容:流量相似、压力相似和功率相似。如果实型和模型几何尺寸相等或是对于同一台风机,输送相同流体时,相似定律就简化为比例定律,公式如下:


Qp  = n p

Qm n m

(2-10)


P  n 2

p  =  p 


(2-11)


Pm  nm 


N  n 3

p  =  p 


(2-12)


Nm  nm 


式中: Qp Pp 、速;

Np np ——实型风机的流量、全压、有效功率、转


Qm Pm Nm nm ——模型风机的流量、全压、有效功率、转

速;

比例定律是相似定律的特例,说明同 一台风机当转速改变时,

流量、全压、功率和转速的比例关系。


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