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离心风机性能测试实验

2020-04-10 18:54
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  离心风机性能测试实验_机械/仪表_工程科技_专业资料。离心风机性能测试实验 一、实验目的 1、了解风机的构造,掌握风机操作和调节方法 2、 测定风机在恒定转速情况下的特性曲线并确定该风机最佳工作 范围 二、基本原理 1、基本概念和基本关系式 1.1、风量

  离心风机性能测试实验 一、实验目的 1、了解风机的构造,掌握风机操作和调节方法 2、 测定风机在恒定转速情况下的特性曲线并确定该风机最佳工作 范围 二、基本原理 1、基本概念和基本关系式 1.1、风量 风机的风量是指单位时间内从风机出口排出的气体的体积, 并以 3 风机入口处气体的状态计,用 Q 表示,单位为 m /h。 1.2、风压 风机的风压是指单位体积的气体流过风机时获得的能量,以 Pt 表 示,单位为 J/m3=N/m2,由于 Pt 的单位与压力的单位相同,所以称为风 压。 用下标 1,2 分别表示进口与出口的状态。在风机的吸入口与压 出口之间,列柏努力方程: p1 u12 p u2 + + H = z2 + 2 + 2 + ∑ H f ρg 2 g ρg 2 g …………………………(1) 上式各项均乘以 ρg 并加以整理得: z1 + ρgH = ρg ( z 2 ? z1 ) + ( p 2 ? p1 ) + 2 ρ (u 2 ? u12 ) 2 + ρg ∑ H f ………… (2) 值比较小, ρg ( z 2 ? z1 ) 可以忽略; 故 对于气体, 式中 ρ(气体密度) 因进口管段很短, ρg ∑ H f 也可以忽略。当空气直接由大气进入通 风机,则 u1 也可以忽略。因此,上述的柏努力方程可以简化成: Pt = ρgH = ( p 2 ? p1 ) + 2 ρu 2 2 2 …………………………………… (3) 2 ρu 2 上式中 ( p2 ? p1 ) 称为静风压, Pst 表示。 2 称为动风压, Pd 以 用 表示。离心风机出口处气体流速比较大,因此动风压不能忽略。离心 风机的风压为静风压和动风压之和,又称为全风压或全压。风机性能 表上所列的风压指的就是全风压。 2、风机实验 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, η t —Q,η 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 假设皮托管测得的动风压为 Pd , 测量 测量动压头的装置——皮托管。 中,动风压常用水柱高度 hd 表示: Pd = ρ 水 ghd Pd = ρ 水 ghd = 2 ρu 2 则有: 2 [Pa] [m/s] ? 3600 ρ ρ 所以: 若假设测量位置的管径为 D Q = A?u = u2 = 2 Pd = 2 ρ 水 ghd πD 2 ρ 4 [m3/h] 则有: 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 ? S 0 ? 2 gh ? 2 ρ 水 ghd [ m3/s] 或者: Vs = C 0 ? S 0 ? 2 Rg ( ρ r ? ρ ) ρ [ m3/s] 式中: R——U 型压差计的读数 [m] ρ r ——压差计中指示液的密度 [kg/m3] ρ ——被测流体的密度 [kg/m3] 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。 ( p 2 ? 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 2 ρu 2 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: η = N N e 轴 其中 N e 为风机的有效功率: Ne = N 轴 为电机输入风机的功率: N 轴 = K ? N电 ? η电 ? η 传 Q ? Pt 3.6 × 10 6 [kw] 以上各式中: Q ——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] η电 ——电机效率,通常取 0.90 η 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 检查管路上各测量仪器是否处于正常状态, 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。 全开或者全闭状态。 点击数显仪表盘,打开风机的电机电源,开始实验 实验。 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 点击风量调节阀, 4、数显仪表会显示实时测量的各个量 等显示值稳定后记录各个仪表的数值。 5、等显示值稳定后记录各个仪表的数值。 至少测量五组以上不同阀门开度下的转速,电机功率, 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。 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、数据处理 风机的风压有全风压和静风压之分,所以,风机的特性曲线比离 心泵特性曲线多两条,即一定转速下的 Pt —Q, Pst —Q,N—Q, η —Q, η st —Q 五条曲线。由于标准的风机的特性曲线mmHg 条件下测定的,在此条件下空气的密度为 1.2kg/m3,ag旗舰厅app下载!因此, 我们应当对测得的数据进行换算。 风压换算: pt 0 ρ 0 = pt ρ 式中 pt 0 , ρ 0 为规定状态下的风压和气体密度; p t 和 ρ 为操作状态下 的风压和气体密度。 所以: pt 0 = pt ρ0 1 .2 = pt ρ ρ 计算功率时,如果 p t 用实际风压,则 Q 用实际风量;如果 p t 用校正 为规定状态下的风压 pt 0 ,则风量也需校正到规定状态。校正方法同 上。 在本仿真实验的数据处单元里面包括如下四项内容 1、原始数据 2、计算结果 3、曲线、设备参数 提示:您可以在“参数设置”里面选择别的风机型号。 (您必须有 提示:您可以在“参数设置”里面选择别的风机型号。 您必须有 ( 修改参数的权限) 修改参数的权限)

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