1、19 七月 20221離心風機原理(1-0)第一章 基礎(chǔ)知識 分類及應用，離心風機基本結(jié)構(gòu)，等（1章）第二章 離心風機原理 葉輪、三角形、毆拉方程、損失 性能參數(shù)、曲線(2章，1.2)第三章 離心通風機設(shè)計（3章）第四章 相似理論及應用(12章)第五章 其它試驗、噪聲、調(diào)節(jié)等19 七月 20222一、風機分類及特性19 七月 202231、軸流風機 特征-葉片傾斜徑向放射。 氣流-沿軸向流動。19 七月 202242、前向式離心風機 特征-葉片多而窄。 氣流-先軸向，后徑向。19 七月 202253、后向式離心風機 特征-葉片少而寬。 氣流-先軸向，后徑向。19 七月 202264、混流風機特

2、征-軸流與離心風機的混合體，形似后向式離心風機。氣流-先軸向，再徑向，后有軸向。19 七月 202275、貫流風機 特征-形似前向式離心風機，細長。 氣流-徑向進徑向出，氣流扁平。19 七月 20228二、通風機的主要性能參數(shù)1、流量：容積流量-單位時間流經(jīng)通風機的氣體體積，單位CMM（m3/h）或CFM（ft3/min），其中1CFM=1.698 m3/h2、壓力：-通風機進出口處的氣體壓力差，用全壓、動壓和靜壓計量。單位Pa、mmH2O、inH2O等，其中1mmH2O=9.8Pa;1inH2O=248.92Pa。3、轉(zhuǎn)速-風機旋轉(zhuǎn)的速度，單位rpm。4、效率-風機由電能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L能過程中風能

3、與電能的比值。19 七月 202295、壓力的概念-靜壓是氣體給予與氣流方向平行的物體表面的壓力；動壓Pd=C2/2；全壓=動壓+靜壓19 七月 2022106、風量曲線19 七月 202211三、通風機性能相似換算1、相似條件-幾何相似、運動相似、動力相似。2、壓力換算P1/P2=(D1/D2)2*(n1/n2)2 流量換算Q1/Q2=(D1/D2)3*(n1/n2) 功率換算N1/N2=(D1/D2)5*(n1/n2)319 七月 202212四、通風機在空調(diào)中的應用1、制冷原理19 七月 2022132、風機應用（1）中央空調(diào)中的“氟機”19 七月 202214（2）中央空調(diào)中的“水機”

4、19 七月 202215四、外轉(zhuǎn)子風機的優(yōu)勢1、從外觀看外轉(zhuǎn)子風機具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小及機電一體化的外觀；2、從結(jié)構(gòu)看外轉(zhuǎn)子電機非常適合風機類產(chǎn)品；3、從性能看由于外轉(zhuǎn)子風機風阻小，風能效率比內(nèi)轉(zhuǎn)子風機高4%6%；19 七月 202216五、風機常見的故障1、通電不轉(zhuǎn)-電源沒有接好、熱保護器開路、三相機缺相單向機電容失效、線圈斷路。2、反轉(zhuǎn)-三相機相序錯誤、單相機主副相接反。3、溫升高-軸流風機靜壓過高、離心風機靜壓過低、單相機電容不匹配、電機線圈故障。4、噪音-（1）機械噪音：如摩擦、軸承等；（2）電磁噪音：電流通過線圈時產(chǎn)生高頻振動發(fā)出的聲音；（3）氣流聲：空氣流動時分子間相互摩擦或氣流流

5、經(jīng)非光滑時形成渦旋氣流產(chǎn)生的噪音。5、振動-（1）機械振動：風葉變形、風葉不平衡；（2）電磁振動：同電磁噪音。19 七月 202217后向式風機結(jié)構(gòu) 后向式離心風機又叫電動風輪,它是由一臺外轉(zhuǎn)子電機和直接安裝在電機外轉(zhuǎn)子上的風輪組成。不需要蝸殼，緊湊的扁平設(shè)計節(jié)省了空間，具有較高壓力下通風效率高，安裝維護方便的特點。 19 七月 202218后向式風機運行特性在工作區(qū)（中間綠色部分）高效率、低噪音，在低壓區(qū)和高壓區(qū)都會出現(xiàn)效率下降和噪音增大19 七月 202219后向式風機進風口間隙對效率的影響1從左表可以看出當風輪和導風圈徑向間隙增大時，風機效率變差，太小配合又可能出現(xiàn)摩擦，較理想的值是s/

6、D=0.4%19 七月 202220后向式風機進風口間隙對效率的影響2從左表可以看出當風輪和導風圈軸向重疊減小時，風機效率變差，重疊太多也就是說可能出現(xiàn)摩擦，較理想的值是x/D=0.6%19 七月 202221安裝空間對風機效率的影響19 七月 202222后向式離心風機應用示意圖119 七月 202223后向式離心風機應用示意圖219 七月 202224后向式離心風機應用示意圖319 七月 202225前向式離心風機結(jié)構(gòu)前向式離心風機除由一臺外轉(zhuǎn)子電機和直接安裝在電機外轉(zhuǎn)子上的風輪外，必須還需要蝸殼，緊湊的設(shè)計節(jié)省了空間，具有較高通風效率高，安裝維護方便的特點。19 七月 202226前向式

7、風機運行特性在工作區(qū)（中間綠色部分）高效率、低噪音，在低壓區(qū)和高壓區(qū)都會出現(xiàn)效率下降和噪音增大19 七月 202227蝸殼曲線設(shè)計19 七月 202228階梯擴風道對風機影響1 無階梯擴風道2 有階梯擴風道19 七月 202229進風口距離對風機性能的影響19 七月 202230風機類型選取19 七月 202231不同類型風機風量特性19 七月 202232第一章 基礎(chǔ)知識一、分類、定義流體機械以流體為工質(zhì)，與外界進行能量和質(zhì)量的傳遞;根據(jù)流體是液體還是氣體分為水力機械和氣體機械；根據(jù)能量是輸出還是輸入機械功可分為動力機械(或原動機)和工作機械。按工作原理又常分為速度式（葉片式）、容積式(往復

8、、回轉(zhuǎn))和其它形式的流體機械(如噴射式)。葉片式氣體工作機械又稱為風機，包括通風機、鼓風機、壓縮機（根據(jù)壓力劃分）；第一節(jié) 分類和應用19 七月 202233壓力應用范圍按壓力升高(壓比)分：壓縮機198000Pa(3)鼓風a(1.153)通風機14700Pa(1.15) 通風機又常按壓力升分 低壓離心100mmH2O 中壓離心100300mmH2O 高壓離心3001500mmH2O 低壓軸流0；b 90o=0 2 =90o 0 2 90o 理論性能曲線，2 = 2b ，沒有考慮損失19 七月 202249實際性能曲線(圖中藍線)理論值d 區(qū)約為一常量，是機械和圓盤磨

9、擦功率P等，與流量關(guān)系不大b 區(qū)沖擊損失，在設(shè)計工況下，沒有沖擊損失。在非設(shè)計工況下，沖擊損失值與流量偏離值的平方（qV,dqV,th）2成正比，其中qV,d為設(shè)計流量a 區(qū)以磨擦損失為代表的與流量的平方成正比的損失 acbd c區(qū)表示泄漏損失等19 七月 2022501、流量qv(qm)2、壓力pF(H,h,)3、效率4、功率P P=pFqv/h= =pF/設(shè)計點工作機性能曲線 流量19 七月 202251四、機器性能范圍最大流量：堵塞流量，因升壓為0或流道喉部 氣流達到聲速最小流量：喘振或失速流量喘振整個系統(tǒng)中周期性的低頻大振幅的氣流振蕩現(xiàn)象 喘振的原因：與工況的穩(wěn)定性和管網(wǎng)的慣性有關(guān) 喘

10、振的危害性及后果是嚴重的 1、避免在小流量區(qū)工作，即最小流量應該大于(1.051.2)喘振流量2、改善機器性能曲線更平坦3、放空或回流，增大機器流量防止措施：4、減少管網(wǎng)阻力19 七月 2022523、葉柵(平面)參數(shù)t葉柵多個葉型按規(guī)律排列19 七月 20225319 七月 2022541、孤立翼型的升力和阻力二、孤立翼型和葉柵的空氣動力特性 實際流體以某一攻角流過翼型并達到穩(wěn)定時，由于翼型不對稱，出現(xiàn)翼型上表面流線密、速度大、壓力??；翼型下表面流線疏、速度小、壓力大，從而得到一個合力R，R可由儒可夫斯基升力理論確定：升力Ry與來流方向垂直；阻力Rx與來流方向一致；R可分解為：R=W；沿翼型

11、的速度環(huán)量=Wds19 七月 202255Ry=CybW2/2Rx=CxbW2/2式中：升力系數(shù)Cy=f(,Re)阻力系數(shù)Cx=f(,Re)由實驗數(shù)據(jù)整理得：(翼展h=1)x01.252.55.07.510152030Y上1.153.194.426.107.248.099.289.9010.3x40506070809095100y上10.229.808.987.705.913.792.580.76RAF-6E翼型尺寸%不同翼型有不同性能曲線19 七月 202256葉柵的氣動力基本方程 對于孤立翼型組成的葉柵中，出口氣流的方向必定發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若將Wm=(W1+W2)/2代替W，則下面式子適用葉柵：

12、Ry=CybWm2/2Rx=CxbWm2/2葉柵的儒可夫斯基升力理論 R=mWm ；t這里R分解為：Ru(周向)Ra(軸向)兩個分量19 七月 202257 Ru=m(W2u - W1u)=tWma(W2u - W1u)= -Ru Ra+(p1-p2)t= tWma(W2a - W1a)不可壓、穩(wěn)定流動、理想流體、忽略質(zhì)量力；虛線控制面內(nèi)動量守恒p2-p1= (W12 - W22)/2= (W1a2 +W1u2)- (W2a2 +W2u2)/2Ra=-Ra= tWmu(W1u W2u)R= tWm(W1u W2u) = Wm =Ry =CybWm2/2風機設(shè)計用方程式1 Cyb/t=2 (W1

13、u W2u)/Wm=2 P/(uWm)或 Cyb=2tP/(uWm)=4P/(NbWm)歐拉方程式：Pth=u(C2u C1u) = u(W1u W2u)風機全壓P= Pth19 七月 202258不可壓、穩(wěn)定流動、忽略質(zhì)量力；虛線控制面內(nèi)動量守恒 Ru=m(W2u - W1u)=tWma(W2u - W1u)= -RuRy=Rcos()=Rucos()/sin(m+) = tWma Wucos()/sin(m+)=CybWm2/2 tg()=Rx/Ry 一般5,cos()0Ry=tWma Wu/sin(m+)風機設(shè)計用方程式2 Cyb/t=2Wusin(m)/sin(m+)/Wm =2Psi

14、n(m)/(uWm sin(m+)或Cyb=4Psin(m)/(NbWm sin(m+)風機全壓P=Pth=u(C2u C1u) =uWu19 七月 20225919 七月 202260設(shè)計例1： Cyb=2tp/(uWm)=4p/(NbWm)要求p=100Pa,q=22000m3/h;選取Nb=5,n=915rpm葉輪頂端直徑Dt=800mm，輪轂直徑Dh=184mm計算式1：平均半徑rm=0.5(DtDh)0.5=0.1918m=2*915/60=95.819取效率=0.65; 標準空氣=1.2kg/m3Wm ?W1a=W2a=4q/(Dt2-Dh2)/3600=12.837m/sW1=u

15、 2+W1a20.5 =22.42m/su= 95.819* 0.1918=18.378m/sW2u=u-C2u=18.378-6.975=11.403m/sC2u=p/(u)=100/(0.65*1.2*18.378)=6.975m/sW2=W2u2+W2a20.5 =17.170m/sWm=(W2+W1)/2=19.785m/sCyb/t=2p/(uWm)=200/(0.65*1.2*18.378*19.785)=0.705219 七月 202261Cyb/t=0.7052t=2rm/Nb=0.241選b/t=1,則b=t=0.241m,Cy=0.7052,=2.5,Cx=0.01 Cyb/t=2Psin(m)