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离心风机的工作原理 （离心式风机的分类 1 、 风机按风压（相对压力）H的大小，可分为： 2 、 高压离心风机P=2940—14700N/m2 （H=300—1500毫米水柱） 3 、中压离心风机 P=980—2940N/m2 （H=100—300毫米水柱） 4 、 低压离心风机P 980N/m2 （H100毫米汞柱）； 5、 高压轴流风机P=490—4900N/m2 （H=50—500毫米水柱） 6 、 低压轴流风机P490N/m2 离心风机的工作过程 离心风机主要由叶轮、进风口及蜗壳等组成（图14－2）。叶轮转动时，叶道（叶片构成的流道）内的空气，受离心力作用而向外运动，在叶轮中央产生真空度，因而从进风口轴向吸入空气（速度为c0）。吸入的空气在叶轮入口处折转90°后，进入叶道（速度为c1），在叶片作用下获得动能和压能。从叶道甩出的气流进入蜗壳，经集中、导流后，从出风口排出 叶轮的工作原理 （一）速度三角形 空气在叶道上任一点处，有绝对速度c，它是气流与叶轮的相对速度ω与牵连速度μ的向量和（图14－3a）。绝对速度c与牵连速度μ的夹角以α表示。相对速度ω与牵连速度μ的反方向的夹角以β表示。通常只画出叶片入口及出口的速度三角形，并以1点表示叶轮入口；2点表示叶轮出口（图14－3b、c）。 （二）基本方程——欧拉方程 便于计算，作假设如下： 1、气体为理想气体，流动没有能量损失，风机功全部转化为气流能量。 2、叶轮叶片数无限多、无限薄。所以气体在叶道内的流线与叶片形状一致，气流相对速度ω2的出口角β2与叶片出口安装角β2A一致。 3、气流是稳定流，其流动不随时间而变化。 　　当风机流量为Q（m3/s）、压力为PT∞ N/m2 时（PT∞ ——叶片数无限多理论压力），气流则得到的能量为 N=Q PT∞ （N·m/s） 　　如风机轴上阻力矩为 M（N·m）、角速度为ω（1/s），）则驱动风机的功为 N=Mω （N·m/s） 根据假设1，驱动风机的功全部转换为气流的能量，则 . 根据动量矩定律，单位时间内，叶轮中气流对风机的动量矩的变化，等于外力对此轴线的力矩和。 由图1可知，叶道内气体abcd经时间Δt后，移动到efgh。根据假设3，气流为稳定流，截面abgh内气体动量矩不变。因而在Δt时间内，气体动量矩的变化为面积abfe与dcgh动量矩之差，而面积abfe与dcgh内体质量相等，并等于每秒钟流过叶轮气体质量乘以时间Δt，即 m=QρΔt 叶轮入口及出口处的动量矩M1及M2分别为 . 单位时间内动量矩的变化为力矩M 或 所以 上式为离心通过风机的基本方程，又叫欧拉方程。因略去了全部损失，所以PT∞称为无穷多叶片时的理论全压。 在上式中，C1u是叶轮进口处气流绝对速度C1在圆周方向的速度分量。由于叶轮入口处具有切线速度u1 ，按速度场作用规律，气流在进入叶轮时应该存在切向分速。但是空气的粘性很小，在没有导流器时，可以认为气流是径向进入叶轮的，即在叶轮入口处，α1=90°，C1=C1r，C1u=0。代入欧拉方程，可得： PT∞=ρu2C2u （三）轴向涡流 实际上风机的叶片数是有限的，相邻两叶片所形成的叶道占有一定的空间。当叶轮旋转时，叶道空间随叶片一起转动；而叶道内的气体，由于自身粘性小，又有惯性，它就有保持其本身方向不变的趋势。由图14－4可见，当叶轮旋转时，叶道内的气体与叶道空间具有相对回转，转向与叶轮放置方向相反，这就是轴向涡流。轴向涡流使气流出口角β2与叶片安装角β2A不等且β2β2A ，所以，在叶片数有限时，有： C2u=u2－C2rctgβ2C2u∞ 即 PTPT∞ 或 PT=μPT∞  式中 μ称为环流系数或压力减少系数。可见，当叶片数有限时，因C2uC2u∞，故理论压力相应减少。 三、离心风机的功耗及效率 1、有效功率Ne 有效功是指气流通过风机时从叶轮取得的能量。单位容积流量通过风机后增加的能量为全压P（N/m2），若流量为Q，则风机的有效功率即输出功率为 2、轴功率N 轴功率就是风机轴上的输入功率。若风机的全压效率为η则： 3、电机功率Nm ?K——电机容量储备系数，其值可按表14－2选取。 式中 ηm——风机传动效率 电动机容量储备系数