离心风机性能特性试验测试.DOC

离心风机性能特性实验测试 梁士民王刚谷敏杰胡松涛 青岛理工大学摘要：采用标准风管对同一系列的四台离心风机进行了实验测试，并且对该系列风机进行了无因次分析，得到了该系列离心风机的性能曲线和无因次性能曲线。 关键词：离心风机性能曲线无因次性能曲线1 引言 随着机械化的发展，离心风机在国民生产的各个领域得到了广泛的应用，是工业生产中的重要设备之一。离心风机的性能、运行可靠性和经济性直接影响到国民经济的效益和发展。可见提高离心风机的运行特性和效率，对国民经济的发展和节能有着重大影响。研究表明，要想扩大工况范围、提高效率及安全性，必须对离心叶轮机械内部流动进行深入的了解和研究，以便根据流动特点改善运行条件，得到最佳流动工况，达到提高运行效率和节约能源的目的1]。因此，在对离心风机性能测试时，必须按照GB/T1236-2000进行测试，采用标准风管，测量尽量减小测试带来的误差影响。2 实验装置 对离心风机的性能测试采用《工业通风机用标准化风道进行性能试验》（GB/T1236-2000）2]中的进气实验装置，该实验台由集流器、风筒、整流珊和网珊节流器等部分组成。实验装置图如1图所示 图1 实验装置图 本实验对同一系列四台型号离心风机进行了测试，其分别为MDC5001、MDC3001、MDC2001、MDC1021，它们叶轮直径分别为330mm、305mm、260mm和230mm，风机转速n=2900r/min，采用管径分别为150、200的风管进行测试。现场图如图2所示 图2 现场试验图 进气流量计算公式: 式中：进气流量，为进气管道的截面积，为进口气体密度，为进口气体动压， 风管的管段能量损失包括风管的沿程损失和整流珊的局部损失。取整流珊的局部阻力系数为，风管的沿程阻力系数，则可得管段能量损失为： 则风机静压为： （3） 风机全压计算公式： 式中：风机全压，为进口气流静压，为进口气流动压， 为进气管道的截面积，为出气管道的截面积，为进口气体密度， 风机效率计算公式： 式中：风机的效率为风机流量，为风机全压，为轴功率，3 实验结果分析 实验通过在风管入口处加纸片来改变风量的方法对4台型号的离心风机进行了测试，每台分级测10个工况，具体结果如图35所示 图3 离心风机的QP关系 对于离心风机，性能曲线向下倾斜而且平缓的风机最为理想，输出的风量范围广且风压恒定3]。由图3可知，离心风机MDC5001、MDC3001、MDC2001和 MDC1201的流量压强图趋势基本一致且成下降趋势，和理论性能曲线的趋势保持一致。 图4 离心风机QN关系 分析图4可知，随着风机流量的增加，风机轴功率逐渐增加。风机MDC5001、MDC3001、MDC2001走势基本一致，MDC1201总体趋势是先增后减。 图5离心风机的Q关系 对于同一型号的风机效率最高点指出现在某一定的转速下，而其他转速时的效率均将偏低4]。由此，分析图5可知，离心风机MDC500I在流量达到2043 m3/h时风机效率最高为70.5%；离心风机MDC3001在流量达到1044m3/h时风机效率最高为66%离心风机MDC200I在流量达到967m3/h时风机效率最高为67.8%然而风机MDC1201由于所测值范围偏后，它的最高效率不是很明显，但可以估计出最高效率点应大于65%。4 风机无因次性能曲线 无因次性能曲线的优点在于只用一条曲线，就可以代替某一整系列全部机器在各种转速下的性能曲线，从而大大简化了性能曲线图或性能表。按我国目前约定俗成的办法得到如下公式 风机的压力系数为： （6） 式中：风机压力系数为风机全压，为圆周速度，m/s为空气密度，kgf·s 风机的流量系数为： （7） 式中：流量系数为风机叶轮外径，m 风机的功率系数为： （8） 式中：功率系数为轴功率， 风机的效率为： （9） 因此，本实验采用此方法对离心风机进行无因次分析，并得出该系列风机的无因次性能曲线如图 图6离心风机无因次曲线关系 图7离心风机无因次性能曲线关系 图8 离心风机无因次曲线关系 5 结语 按照GB/T1236-2000，对离心风机MDC5001、MDC3001、MDC2001、MDC1021进行了实验测试，得到了此系列离心风机的性能曲线和无因次性能曲线，为以后此系列风的机选取以及在工业中的广泛应用奠定了一定的基础。参考文献 李庆宜. 通风机. 武汉华中工学院1992 [2] 工业通风机用标准化风道进行