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1、个人资料整理仅限学习使用横流风机串联吸气特性的实验研究摘要：在横流风机单机吸气性能实验的基础上，进行了横流风机串联吸气性能实验，分析了串联吸气性能与单机吸气性能的特点，以及适于串联的工况条件。关键词：横流风机串联吸气性能实验Test Study on the Suction Characteristic of Cross-Flow FanAbstract: Based on the test of the single cross-flow fan,the test of suction characteristic of cross-flow fans in series is carrie
2、d out. The suction characteristics of the cross-flow fan and the work conditions for fans in series are analyzed. Key words:Cross-flow fanSeriesSuction Performance test0 引言横流风机的工作原理是吸、排气处于同一纵平面内1，风量大，气流沿风机的宽度方向分布均匀；气流质点两次穿过叶栅，叶片具有杂物自清理功能。近年来，其应用领域不断扩展，有应用其排气性能进行仪器仪表的冷却，也有利用其吸气性能进行物料的清选。当单机不能满足使用要求时，
3、通常将两台风机串联使用。有关横流风机串联工作特性的研究较少，因此在风机串联参数选择上存在很大的盲目性。由于风机内气流的特殊性和复杂性，目前，有关风机性能的研究仍然采用实验的方法。本文在按国家标准设计制造的实验台上，进行了横流风机单机吸气性能实验，然后在此基础上，将两台横流风机分9种不同转速组合进行串联吸气性能实验，绘制了风机性能曲线并进行了分析，论述了横流风机单机和串联吸气性能以及两者的关系，对风机的串联使用具有一定的指导意义。1 实验装置及实验方法1.1 实验台及测量装置实验台参照 GB/T1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能实验2设计制造图 1），主要由两台横流风机、风管、管道
4、支架、过渡管、稳流栅、节流器以及动力小车等组成。两台横流风机结构尺寸完全一样；风机的转速通过变频器由调速电机控制；通过调整锥形节流器1 相对于风管进口端的位置来进行不同阻力的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用设置，图中箭头表示气流的方向。该实验台具有通用性，如果去掉件号810，即为单风机的性能实验台。实验所需动力的传递和测量通过动力小车3完成图 2），动力小车由YTSP90L-4-1.5kW 变频调速三相异步电动机、JN338A型智能数字式转矩转速传感器及动力传动系统组成。变频电动机的转速范围
5、为02800r/min ，通过调节变频器VARISPEED616G5 1.5kW）的频率改变电机的转速，从而改变风机的转速。同时，通过皮带传动，将动力从电机传到风机的转轴上。传动轴转速及所消耗的轴功率由转速转矩传感器通过转矩转速测量仪输出。动力小车与实验台整体分离，装有3 个地轮和 3 个可调支脚，移动和定位均很方便。实验用NPL型皮托管 NPL型 8 780mm）和 DP-2000型数字微压计测量压力，用DM6234P 型电子转速表测量风机转轴的转速。为确保数据在同一条件下的可比性，实验采用同一套测量仪器和设备。各附件的制作和安装都非常准确，以确保风机管道联接部位密封严，不漏气。测量是在工况
6、稳定后读取各项实验数据，且每一工况点的数据都经多次复核，数据复现性良好。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用1.2单机吸气性能实验将两台横流风机分别记作横流风机、横流风机，为使实验具有可比性，每台风机做5 种转速的实验，如表1 所示。同一转速下，两台风机最大流量接近。表 1 单机实验安排风机转速n/r/min）470 540 620 740 810 风机 1552 1796 2091 2525 2804 风机 1538 1798 2101 2491 2733 表 2 串联实验安排一级转速n/r/
7、min ）540 620 740 二级转速n/ 。横流风机流量压力性能曲线比较平稳，没有明显的驼峰，压力随风机转速的提高而增大，说明横流风机单机吸气性能稳定；流量功率曲线随风机转速的提高而逐渐升高，同时效率最大值向大流量方向移动；同一转速下，效率随流量的增加先逐渐升高，后逐渐降低。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用2.2 串联吸气特性实验表明：横流风机串联运行后，风机工作出现不稳定。图4 为两横流风机9 组不同转速搭配的串联性能曲线，与单机性能曲线图3 比较，串联吸气性能曲线明显出现异常。图4
8、a 中，当管道阻力大时，流量小压力大，压力曲线比较平缓，即串联吸气性能比较稳定；当管道阻力逐渐减少时，流量变大，压力出现较大波动，吸气性能开始不稳定；当阻力继续减少，风机进口节流器接近全开时，不稳定的状况加剧，甚至出现当阻力减小时，流量也变小的现象，同时压力和效率图 4b）急剧降低。这与横流风机特殊的工作原理以及横流风机串联后一级风机的出口处、二级风机的进口处气体流动状态发生变化有关。风机串联理论认为6：两台风机串联运行时，联合性能曲线是在同一容积流量下，将各单机的全压叠加而成的。然而，两台横流风机串联后并非如此，有较大的差异。如图5a 所示，虚线为按串联叠加原理计算得出的理论全压曲线，串联运
9、行的实际数据点用星形标记点表示。当管道阻力大时，串联运行实际点和理论叠加曲线比较接近；当管道阻力逐渐变小时，串联出现不稳定现象，串联的实际压力突然降低，低于风机单机工作时同流量的压力，串联的实际全压曲线与理论叠加全压曲线有较大差异。在阻力大的工况下，串联的效率曲线和单机效率曲线一致图 5），趋势也相同，但当阻力变小时，风机串联效率明显下降，小于任一单机的效率，这说明风机在低阻下串联不经济。横流风机串联运行的效果与管道阻力的大小有关。当管道阻力大时，风机串联运行平稳，串联后的压力增大较明显，同时效率较单机也有明显提高，串联吸气能力提高较明显。当管道阻力变小时，风机串联精选学习资料 - - - -
10、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页个人资料整理仅限学习使用运行不平稳，串联后的压力增加也不明显，甚至小于风机单独运行时的压力，效率明显偏低，小于任一单机的效率 横流风机单机吸气性能稳定，随转速的提高，压力、功率曲线逐渐升高，效率最大值向大流量方向移动；同一转速下，效率随流量的增加先逐渐升高，后逐渐降低。(2 横流风机串联运行与普通通风机串联叠加理论不相符。(3 横流风机串联吸气性能与风机单独运行相比不稳定。在低阻区，甚至出现当阻力减少时，流量变小，压力、效率骤降，小于任一单机。(4 横流风机串联适合在管道阻力大的工况下运行。在管道阻力变小时，风机串联运行不稳定，串联运行的压力、效率急剧下降，串联失去意义。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页