一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1．了解離心通風(fēng)機(jī)的工作原理；
2．觀察離心通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；
3．測定離心通風(fēng)機(jī)的性能曲線。
二、基本原理和實(shí)驗(yàn)裝置
借助于高速回轉(zhuǎn)的葉輪，將機(jī)械能傳遞給氣體，使氣體獲得動能、靜壓能及其總和全壓能（又稱為全壓頭），它們的符號分別為，，。
本實(shí)驗(yàn)裝置采用進(jìn)排氣實(shí)驗(yàn)法，流程如圖5－1所示。風(fēng)機(jī)5由吸入管4吸入空氣，經(jīng)排氣管8排出，流量的測量由補(bǔ)償式微壓計(jì)或壓力傳感器測出壓差值進(jìn)行計(jì)算，壓頭由進(jìn)口和出口管線上的壓力傳感器3和10分別測出其壓差，然后進(jìn)行計(jì)算，電動機(jī)7的轉(zhuǎn)速由變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，并由扭矩轉(zhuǎn)速儀6測出。電動機(jī)的輸出功率由扭矩轉(zhuǎn)速儀6測出的扭矩值和轉(zhuǎn)速值計(jì)算得到。
1—YZD型（-1kPa）壓力傳感器； 2—集流器； 3—YZD型（-1kPa）壓力傳感器； 4—吸入管； 5—風(fēng)機(jī)；
6—JN338－30A扭矩轉(zhuǎn)速儀； 7—電動機(jī)； 8—排氣管； 9—調(diào)節(jié)閥； 10—YZD型（5kPa）壓力傳感器
圖5－1 實(shí)驗(yàn)裝置
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 實(shí)驗(yàn)前作好準(zhǔn)備工作，檢查補(bǔ)償式壓差計(jì)是否正常，電路接點(diǎn)有否松動，葉輪安裝是否牢固，然后用手盤車，觀察風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有*。
2. 確認(rèn)排氣管線調(diào)節(jié)閥處于全閉位置。
3. 記錄大氣壓計(jì)、濕度計(jì)的讀數(shù)。
4. 接通控制柜電源（控制柜面板示意見圖5－2），按下啟動按扭（兩個綠色的按鍵同時按下）。
5. 打開計(jì)算機(jī)進(jìn)入風(fēng)機(jī)氣動性能實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)，點(diǎn)擊“相關(guān)參數(shù)”頁（出現(xiàn)圖5－3的界面），在該界面中將列舉的各個試驗(yàn)參數(shù)按要求填好（包括調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)定值至值），然后切換到“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”頁，點(diǎn)擊“啟動”鍵，啟動風(fēng)機(jī)開始作實(shí)驗(yàn)。
6. 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥，從全閉到全開分為若干檔，得出不同流量。在各檔操作穩(wěn)定后，記錄轉(zhuǎn)速、扭矩、補(bǔ)償式微壓計(jì)、進(jìn)氣管和排氣管線上的壓力傳感器的數(shù)值（界面見圖5－4），代入相應(yīng)公式計(jì)算，得到風(fēng)機(jī)的氣動性能參數(shù)，同時“性能曲線”頁（界面見圖5－5），將把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成風(fēng)機(jī)性能曲線，可以點(diǎn)擊“打印”將圖表打印出來。然后單擊主菜單“文件”項(xiàng)，選擇“保存”，路徑和文件名以后便可將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以“.dat”的文件格式保存到硬盤上。如果需要查看其他組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，單擊主菜單“文件”項(xiàng)，選擇“打開”，文件名和路徑后，即可打開文件。
如果需要在試驗(yàn)過程中調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，則需在“相關(guān)參數(shù)”頁，將電機(jī)轉(zhuǎn)速改寫成新的值，然后單擊“調(diào)速”按鈕即可。
7. 測得上述數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊“停止”鍵（界面見圖5－4），關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，按下控制柜停止按扭（紅色按扭），斷開控制柜電源。
8. 完成上述各步驟后，恢復(fù)實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)，清掃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場。
1－總電源指示燈 2－電流表 3－電壓表 4－溫度顯示儀表
5－電源關(guān)閉按鈕 6－電源開啟按鈕 7－變頻器控制面板
圖5－2 控制柜面板示意
圖5－3 風(fēng)機(jī)氣動性能實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定界面
圖5－4 風(fēng)機(jī)氣動性能實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示界面
圖5－5 風(fēng)機(jī)氣動性能曲線顯示界面
四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量與整理
1. 大氣條件測量
（1） 溫度計(jì)安放在通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口前，在速度為零區(qū)域中測量大氣溫度；濕度計(jì)也按上述原則安放，以確定空氣的相對濕度。
（2） 水蒸汽飽和壓力由有關(guān)手冊查得。
2. 工況測量中應(yīng)注意的問題
（1） 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查通風(fēng)機(jī)與測試管路的連接和測試儀器各連接處不得有泄漏，測試儀器應(yīng)經(jīng)校正。
（2） 離心式通風(fēng)機(jī)的開啟時出口應(yīng)全閉，即在無流量輸送下啟動電動機(jī)。
（3） 每一工況的測量之前，必須有足夠的時間確保壓力、流量、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，再按有關(guān)規(guī)定同時讀取各儀表讀數(shù)，并記錄在記錄紙上。
（4） 本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在轉(zhuǎn)速下，用流量調(diào)節(jié)器從零流量到zui大流量（即全閉到全開）均勻改變工況，測量的工況不得少于十個。然后再從zui大流量到零流量進(jìn)行測量，亦不得少于十個工況。
3. 采用進(jìn)口集流器測量和計(jì)算流量
（5－1）
4. 的計(jì)算
（5－2）
當(dāng)時， （5－3）
其中為空氣的氣體常數(shù)，與相對濕度、飽和蒸汽壓、大氣壓有關(guān)。當(dāng)測試環(huán)境溫度為-15～40℃時，空氣常數(shù)可取 J/（kg·K）。
5. 壓力測量與計(jì)算
（1）通風(fēng)機(jī)進(jìn)口
靜壓 （5－4）
（5－5）
動壓 （5－6）
全壓 （5－7）
（2）通風(fēng)機(jī)出口
靜壓 （5－8）
（5－9）
動壓 （5－10）
當(dāng)時， （5－11）
全壓 （5－12）
（3）通風(fēng)機(jī)壓力
靜壓 （5－13）
動壓 （5－14）
全壓 （5－15）
6. 轉(zhuǎn)速測量
采用扭矩轉(zhuǎn)速儀測量轉(zhuǎn)速。
7. 軸功率測量和計(jì)算
采用扭矩轉(zhuǎn)速儀測量軸的扭矩，代入下式計(jì)算出電機(jī)的軸功率。
（5－16）
8. 效率的計(jì)算
靜壓效率 （5－17）
全壓效率 （5－18）
當(dāng)時， （5－19）
9. 氣動性能修正
實(shí)驗(yàn)時的轉(zhuǎn)速約為2000r/min，吸入狀態(tài)下的各參數(shù)應(yīng)依據(jù)比例定律換到額定轉(zhuǎn)速2900r/min下的相應(yīng)數(shù)值。
（5－20）
再將額定轉(zhuǎn)速下的參數(shù)換算至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的值。
（5－21）
五、繪制有因次氣動性能曲線圖
按規(guī)定測量和計(jì)算得到各工況的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的參數(shù)值，在方格坐標(biāo)紙上，以流量為橫坐標(biāo)，以通風(fēng)機(jī)全壓、通風(fēng)機(jī)靜壓、軸功率、全壓效率、靜壓效率為縱坐標(biāo)，得到一系列各工況測試點(diǎn)，經(jīng)圓滑聯(lián)接繪制成圓滑的曲線（見圖5－6）。
風(fēng)機(jī)型號：9-19No.4A
葉輪直徑：=0.4m
圖5－6 通風(fēng)機(jī)氣動性能曲線
六、測試記錄匯總（見表5－1）
表5—1 測試記錄匯總
| 通風(fēng)機(jī)型式規(guī)格_______________ 制造號 _______________ 轉(zhuǎn)速_____________r/min 電動機(jī)型號________________功率_______________ kW 轉(zhuǎn)速_____________r/min 通風(fēng)機(jī)進(jìn)口______________m；_____________m2；出口____________ m；____________ m2； 流量測量方式 ____________________________m。 |
| 測試工況序號 | 單位 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 轉(zhuǎn) 速 | | | | | | | | | | | |
| 大氣狀態(tài) | 壓力 | | | | | | | | | | | |
| 溫度 | | | | | | | | | | | |
| 濕球溫度 | | | | | | | | | | | |
| 濕度 | | | | | | | | | | | |
| 進(jìn)口風(fēng)管 | 壓力 | | | | | | | | | | | |
| 溫度 | | | | | | | | | | | |
| 出口風(fēng)管 | 壓力 | | | | | | | | | | | |
| 溫度 | | | | | | | | | | | |
| 流量 | 進(jìn)口集流器 | | | | | | | | | | | |
| 扭 矩 | | | | | | | | | | | |
| 通風(fēng)機(jī)全壓 | | | | | | | | | | | |
| 通風(fēng)機(jī)靜壓 | | | | | | | | | | | |
| 通風(fēng)機(jī)軸功率 | | | | | | | | | | | |
| 通風(fēng)機(jī)全壓效率 | | | | | | | | | | | |
| 通風(fēng)機(jī)靜壓效率 | | | | | | | | | | | |
| 通風(fēng)機(jī)流量 | | | | | | | | | | | |
七、思考題
1.從流量—功率曲線看，離心風(fēng)機(jī)為什么要在空氣流量為零時啟動？
2．如果規(guī)定風(fēng)機(jī)在zui率的80～100%范圍內(nèi)工作，則這臺風(fēng)機(jī)的流量范圍是多少？
八、符號說明
、——進(jìn)氣、出氣風(fēng)管截面積，m2；
、——進(jìn)氣、出氣風(fēng)管直徑，；
——集流器進(jìn)氣口直徑，；
、——進(jìn)氣、出氣風(fēng)管阻力損失，Pa；
——扭矩，N·m；
——進(jìn)氣管路靜壓測量點(diǎn)到風(fēng)機(jī)進(jìn)口間風(fēng)管距離，m；
——出氣管路靜壓測量點(diǎn)到風(fēng)機(jī)出口間風(fēng)管距離，m；
——風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，r/min；
——風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口的空氣密度，kg/ m3；
——大氣環(huán)境的空氣密度，kg/ m3；
——風(fēng)機(jī)軸功率，kW；
——通風(fēng)機(jī)全壓，Pa；
——實(shí)驗(yàn)環(huán)境大氣壓力，Pa；
——風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口氣體壓力，Pa；
——補(bǔ)償式微壓計(jì)讀數(shù)，Pa；
——風(fēng)機(jī)流量，m3/h；
——空氣常數(shù)，288.5J/（kg·K） ；
——實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度，K；
——進(jìn)氣管空氣動壓，Pa；
——出氣管空氣動壓，Pa；
——進(jìn)氣管空氣靜壓，Pa；
——出氣管空氣靜壓，Pa；
——進(jìn)氣管測壓點(diǎn)靜壓，Pa；
——出氣管測壓點(diǎn)靜壓，Pa
本實(shí)驗(yàn)條件下：=157mm，=124mm，=150mm，=6500mm（考慮了彎頭的當(dāng)量長度），=580mm。
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