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离心风机性能测试实
验
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离心风机性能测试实验
一、 目的
1、了解 机的构造,掌握 机操作和 方法
2、 定 机在恒定 速情况下的特性曲 并确定 机最佳工
作范
二、基本原理
1、基本概念和基本关系式
1.1 、 量
机的 量是指 位 内从 机出口排出的气体的体 ,并
3
以 机入口 气体的状 ,用 Q表示, 位 m/h 。
1.2 、
机的 是指 位体 的气体流 机 得的能量,以 Pt
3
2
表示, 位 J/m =N/m,由于 Pt 的 位与 力的 位相同,所以称
。
用下 1,2 分 表示 口与出口的状 。在 机的吸入口与
出口之 ,列柏努力方程:
p1
u12
p2
u22
H f
z1
H z2
2g
g
2g
g
??????????(1)
上式各 均乘以
g 并加以整理得:
(u22
u12 )
gH
g( z2 z1 )
( p2 p1 )
2
g H f
???? (2)
于气体,式中
(气体密度) 比 小,故
g( z2z1 ) 可以忽
略;因 口管段很短,
g
H f
也可以忽略。当空气直接由大气
入通 机, u12 也可以忽略。因此,上述的柏努力方程可以 化成:
PtgH
( p2
u22
p1 )
2 ??????????????(3)
上式中 ( p2
p1 ) 称 静 ,以 Pst 表示。
u22
2 称 ,用
Pd 表示。离心 机出口 气体流速比 大,因此 不能忽略。离心 机的 静 和 之和,又称 全 或全 。 机性能表上所列的 指的就是全 。
2、 机
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流体流经风机时,不可避免的会遇到种种流动阻力,产生能量损失。由于流动的复杂性,这些能量损失无法从理论上作出精确计算,也因此无法从理论上求得实际风压的数值。因此,一定转速下
的风机的 Pt —Q, Pst —Q,N—Q, t —Q, st —Q之间的关系,即特性曲线,需要实验测定。
2.1 、风量 Q的测定
我们可以通过测量管路中期体的动风压来确定风量的大小。我们在管路的适当位置(必须使气体流动的稳定管段)安装一
个测量动压头的装置 ——皮托管。 假设皮托管测得的动风压为 Pd ,测量中,动风压常用水柱高度 hd 表示:
Pd 水 ghd
则有: Pd
水 ghd
u22
2
[Pa]
u2
2Pd
2
水 ghd
[m/s]
所以:
若假设测量位置的管径为 D
则有:
Q A ? u
D
2
2 水 ghd
? 3600
4
?
3/h]
[m
另外,测量风量我们还可以用孔板流量计,对于孔板流量计的原理这里略去。下面直接给出计算公式:
Vs
C0
? S0 ? 2gh
[ m
3/s]
或者:
Vs
C 0
2Rg(
r
)
?S0 ?
[ m 3/s]
式中:
R—— U型压差计的读数 [m]
——压差计中指示液的密度 [kg/m 3]
——被测流体的密度 [kg/m 3]
C0——孔流系数
S0——孔口面积
2.2 、静风压和全风压的测定
由前面的式( 3)可以得到实验中测定静风压和全风压的方法。
( p2 p1 ) 为静风压,可以通过风机出口处的静压管测得,由于 p1 为大
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u22
气压强,因此静压管的一端可以直接和大气相通 ; 2 为动风压,可以通过管路中安装的皮托管测量得到。
2.3 、风机的有效功率和功率
由于风机在运转过程中存在种种能量损失,使得风机的实际风压比理论风压值要低,而输入风机的功率要比理论值高,所以风机的总效率可以表示为:
N
N
e
轴
其中 N e 为风机的有效功率:
Q ? Pt
Ne 3.6 106 [kw]
N 轴 为电机输入风机的功率:
N轴 K?N电? 电? 传
以上各式中:
——风量, [m3/h]
Pt ——全风压, [N/m2]
K ——用标准功率机校正功率标的校正系数,这里取 1.0
N电 —— 电机的输入功率, [kw]
电 ——电机效率,通常取 0.90
传 ——传动装置的传动效率,一般取 1.0 三、装置和流程
四、实验步骤和操作要点
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1、检查管路上各测量仪器是否处于正常状态,确保风量调节阀处于全开或者全闭状态。
2、点击数显仪表盘,打开风机的电机电源,开始实验。
3、点击风量调节阀,调节不同的阀门开度
4、数显仪表会显示实时测量的各个量
5、等显示值稳定后记录各个仪表的数值。
6、至少测量五组以上不同阀门开度下的转速,电机功率,气体出口
温度,风机出口静压;其中必须有阀门全开和全闭情况下的数值。
五
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