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ag旗舰厅app下载离心风机性能特性测试

2020-07-24 06:33
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  离心风机性能特性测试_能源/化工_工程科技_专业资料。离心风机性能特性测试

  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 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、ag旗舰厅app下载,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: Q1 ? A1 2Pd 1 ? (1) 式中:Q1 为进气流量,m3/s; A m2; ? 为进口气体密度,kg/m3; Pd 1 1 为进气管道的截面积, 为进口气体动压,Pa。 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 ? ? 0.1,风管的沿程阻力系数 ? ? 0.025 ,则可得管段能量损失为: l Pw ? (? ? ? ) pd 1 ? 0.15 pd 1 d 则风机静压为: (2) Pj ? Pj1 ? 0.85P d1 风机全压计算公式: (3) 1 A ?P ? p j ? pd ? Pj1 ? 0.85Pd 1 ? ? ( 1 V1 )2 2 A2 (4) 式 中 : ? P 为 风 机 全 压 , Pa ; Pj1 为 进 口 气 流 静 压 , Pa ; Pd 1 为 进 口 气 流 动 压 , Pa ; A1 为进气管道的截面积,m2; A2 为出气管道的截面积,m2; ? 为进口气体密度,kg/m3。 风机效率计算公式: ?? Q?P N (5) 式中:? 为风机的效率; Q 为风机流量,m3/h; ? P 为风机全压,Pa; N 为轴功率,W。 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 3~5 所示。 图 3 离心风机的 Q-P 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 [3] 恒定 。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,ag旗舰厅app下载和理论性能曲线的趋势保持一致。 图 4 离心风机 Q-N 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 。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] 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 P 为: P? _ _ _ P ?? 2 (6) 式中: P 为风机压力系数; P 为风机全压,mmH2O;? 为圆周速度,m/s; ? 为空气密度, kgf· s2/m3。 风机的流量系数 Q 为: Q? ? ? Q 3600? (7) ? D22 4 式中: Q 为流量系数; D2 为风机叶轮外径,m。 风机的功率系数 N 为: N? ? ? ? 102 N (8) ? D22 4 ?? 3 式中: N 为功率系数; N 为轴功率,kW。 风机的效率为: ?? Q N ? ? ? P ? (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 离心风机无因次曲线 Q - P 关系 ? ? 图 7 离心风机无因次性能曲线 Q - N 关系 ? ? 图 8 离心风机无因次曲线 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 [1] 李庆宜. 通风机. 武汉: 华中工学院, 1992 [2] 工业通风机——用标准化风道进行性能试验(GB/T1236-2000) [3] 周谟仁. 流体力学泵与风机. 北京: 中国建筑工业出版社, 1994 [4] 翟新军. 风机的喘振. 电力建设, 2001, (10): 22-10 ?

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