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2020-10-31 离心风机性能曲线

作者:      浏览次数:187次     发布时间:2020-10-31

离心风机性能曲线

离心风机性能曲线主要有以下几种:有因 次性能曲线、无因次性能曲线、系列产品综合性能曲线及系列产品对数坐标曲线。本节仅介绍有因次性能曲线和无因次性能曲线。


 

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(a) (b) 

2 - 3 风机性能曲线 

Fig.2-3 Performance curves of fan

( a ) 有因次性能曲线 (b) 无因次性能曲线 

 

一、有因次性能曲线

当风机转速一定时,压力、功率、效 率随流量变化的曲线,称有因次性能曲线,该曲线有以下三种形式:

1. . 风机所提供的流量和全压之间的关系 P Q;

2. . 风机所提供的流量和所需外加轴功率之间的关系 N Q;

3. . 风机所提供的流量与设备本身效率之间的关系η Q;

工程中特性曲线的绘制过程是:在风 机性能试验台上,先使风机在某转速下稳定运行,然后改变管道系统的阻力,测量不同工况下的全压(或静压)、动压和输入功率,经过计算后得到各性能参数, 将数据用计算机拟合后得到风机性能曲线。

风机性能曲线的形状大致可分为抛物线形、上升形、下降形和马鞍形,如图 2 - 3  a 。图中实 线部分是压力-流量曲线的三种形式,虚线是功率-流量曲线的两种形式,双点划线是效率-流量曲线的一般形式。 

一般新产品进行初步性能试验时,可做出有因次性能曲线,以验证产品性能是否达到设计要求。

二、无因次性能曲线


 

为了消除结构差异、尺寸大小和转速 高低对风机性能的影响, 使不同的风机具有可比性,根据相似定理引入无因次参数。风机的无因次参数有:流量系数 Q 、压力系数 P 和功率系数 N


Q =  Q A 2 u 2

P = P

ru 2

(2-13) 

 

 

(2-14) 


 


N = QP

h

式中: u 2 ——叶轮出口处气流的周向速度, m/s; A ——叶轮侧面积, m 2

(2-15)


风机的无因次参数 Q  P  N  h之间的关系用曲线表示,称作无因次性能曲线(如图 2  3  b) )。同一系列的风机(即用相似方法设计的几何形状相似大小不同的风机),其相应点的 P  Q    N 

h都相同,故无因次性能曲线代表一个系列风机的性能,只需一条曲 

线就可以代替某一系列全部机器在各种转速下的性能曲线。它可以避免风机高速旋转时的试验测试,只需选择三个较低的转速进行试 , 得到无因次特性曲线,然后再计算任一转速下的风机特性,从而大大简化了性能曲线图或性能图表。无因次性能曲线可以直接由试验求得,或者由有因次性能换算后绘制。 对于不具有相似性的风机,不能通过无因次曲线来描述其性能。 

三、管道特性曲线及工作点 

风机在管路中工作时,其工作状态不仅取决于其本身的性能,还取决于管路系统的性能。气体在管路系统中的流动特性可以表达如下:

P=SQ 2  2-16) 

式中:S 为管路特性系数,与管道尺寸、长度、管道断面形状、管道中管件数量和种类有关。将这一关系绘在以流量与全压组成的直角坐 


 

标系上,称为管路性能曲线。

将风机性能曲线与管路性能曲线按同一比例绘在同一张图上,两曲线的交点 M 就是风机在此管路中运行的工况点, 或称工作点 2 - 4 。风机在该点产生的压力等于系统所需压力,所以风机在该 点达到能量平衡,工作稳定。 





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2-4 风机工况点

Fig.2-4 Op erational point of the fan

 

五、风机的工况调节

工况的调节方法有以下两种: 1 .改变管路特性曲线的调节法 

在风机转速不变的情况下,通过改变管路的阻力可以改变管路的特性曲线以实现工况调节,称为管路调节法。此法可以通过在风机的进气管或排气管上设置节流阀或风门控制流量得以实现。如图 2 - 5 示, R' R" 就是管路性能改变后的曲线。此种调节方法,风机的性能曲线不变,工况点沿风机的性能曲线变化,该方法调节十分简单,应用甚广。本试验主要研究风机的吸气性能故采用进气管节流,利用调整风机进气管上的锥形节流装置与风机进口的位置,从而改变管路特性系数 S,使管路性能曲线改变。 

2.  改变风机性能曲线的调节法 

通过改变风机的转速或者改变叶片相 对于气流的角度可以改变风机的特性曲线以实现工况的调节。如图 2 - 5 中的 F'、 F" 就是风机 


 

性能改变后的曲线。这种调节方法既能满足流量压力的要求,又能保证风机在高效区运行。本课题通过变频器改变风机的转速来调节风机性能曲线。





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2-5 风机工况的调节

Fig.2-5 Ad just wo rking condition of fan 


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2020-10-31 离心风机性能曲线

离心风机性能曲线

离心风机性能曲线主要有以下几种:有因 次性能曲线、无因次性能曲线、系列产品综合性能曲线及系列产品对数坐标曲线。本节仅介绍有因次性能曲线和无因次性能曲线。


 

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(a) (b) 

2 - 3 风机性能曲线 

Fig.2-3 Performance curves of fan

( a ) 有因次性能曲线 (b) 无因次性能曲线 

 

一、有因次性能曲线

当风机转速一定时,压力、功率、效 率随流量变化的曲线,称有因次性能曲线,该曲线有以下三种形式:

1. . 风机所提供的流量和全压之间的关系 P Q;

2. . 风机所提供的流量和所需外加轴功率之间的关系 N Q;

3. . 风机所提供的流量与设备本身效率之间的关系η Q;

工程中特性曲线的绘制过程是:在风 机性能试验台上,先使风机在某转速下稳定运行,然后改变管道系统的阻力,测量不同工况下的全压(或静压)、动压和输入功率,经过计算后得到各性能参数, 将数据用计算机拟合后得到风机性能曲线。

风机性能曲线的形状大致可分为抛物线形、上升形、下降形和马鞍形,如图 2 - 3  a 。图中实 线部分是压力-流量曲线的三种形式,虚线是功率-流量曲线的两种形式,双点划线是效率-流量曲线的一般形式。 

一般新产品进行初步性能试验时,可做出有因次性能曲线,以验证产品性能是否达到设计要求。

二、无因次性能曲线


 

为了消除结构差异、尺寸大小和转速 高低对风机性能的影响, 使不同的风机具有可比性,根据相似定理引入无因次参数。风机的无因次参数有:流量系数 Q 、压力系数 P 和功率系数 N


Q =  Q A 2 u 2

P = P

ru 2

(2-13) 

 

 

(2-14) 


 


N = QP

h

式中: u 2 ——叶轮出口处气流的周向速度, m/s; A ——叶轮侧面积, m 2

(2-15)


风机的无因次参数 Q  P  N  h之间的关系用曲线表示,称作无因次性能曲线(如图 2  3  b) )。同一系列的风机(即用相似方法设计的几何形状相似大小不同的风机),其相应点的 P  Q    N 

h都相同,故无因次性能曲线代表一个系列风机的性能,只需一条曲 

线就可以代替某一系列全部机器在各种转速下的性能曲线。它可以避免风机高速旋转时的试验测试,只需选择三个较低的转速进行试 , 得到无因次特性曲线,然后再计算任一转速下的风机特性,从而大大简化了性能曲线图或性能图表。无因次性能曲线可以直接由试验求得,或者由有因次性能换算后绘制。 对于不具有相似性的风机,不能通过无因次曲线来描述其性能。 

三、管道特性曲线及工作点 

风机在管路中工作时,其工作状态不仅取决于其本身的性能,还取决于管路系统的性能。气体在管路系统中的流动特性可以表达如下:

P=SQ 2  2-16) 

式中:S 为管路特性系数,与管道尺寸、长度、管道断面形状、管道中管件数量和种类有关。将这一关系绘在以流量与全压组成的直角坐 


 

标系上,称为管路性能曲线。

将风机性能曲线与管路性能曲线按同一比例绘在同一张图上,两曲线的交点 M 就是风机在此管路中运行的工况点, 或称工作点 2 - 4 。风机在该点产生的压力等于系统所需压力,所以风机在该 点达到能量平衡,工作稳定。 





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2-4 风机工况点

Fig.2-4 Op erational point of the fan

 

五、风机的工况调节

工况的调节方法有以下两种: 1 .改变管路特性曲线的调节法 

在风机转速不变的情况下,通过改变管路的阻力可以改变管路的特性曲线以实现工况调节,称为管路调节法。此法可以通过在风机的进气管或排气管上设置节流阀或风门控制流量得以实现。如图 2 - 5 示, R' R" 就是管路性能改变后的曲线。此种调节方法,风机的性能曲线不变,工况点沿风机的性能曲线变化,该方法调节十分简单,应用甚广。本试验主要研究风机的吸气性能故采用进气管节流,利用调整风机进气管上的锥形节流装置与风机进口的位置,从而改变管路特性系数 S,使管路性能曲线改变。 

2.  改变风机性能曲线的调节法 

通过改变风机的转速或者改变叶片相 对于气流的角度可以改变风机的特性曲线以实现工况的调节。如图 2 - 5 中的 F'、 F" 就是风机 


 

性能改变后的曲线。这种调节方法既能满足流量压力的要求,又能保证风机在高效区运行。本课题通过变频器改变风机的转速来调节风机性能曲线。





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2-5 风机工况的调节

Fig.2-5 Ad just wo rking condition of fan 


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