风机性能测定曲线计算

风机性能曲线实验报告

教学实验泵与风机离心式风机性能实验实验报告班级：学号：姓名：能源与动力工程学院2017年11月离心式风机性能实验台实验指导书一、实验目的1．熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理。

2．掌握利用实验装置测定风机特性的实验方法。

3．通过实验得出被测风机的气动性能（P-Q，P st-Q，ηin-Q，ηstin-Q ，N-Q曲线）4．通过计算将测得的风机特性换算成无因次参数特性曲线。

5．将试验结果换算成指定条件下的风机参数。

二、实验装置根据国家关于GB1236《通风机空气动力性能实验方法》标准，设计并制造了本试验装置。

本试验装置采用进气试验方法，风量采用锥形进口集流器方法测量。

装置主要分三部分（见图1）图1 实验装置示意图1.进口集流器2.节流网3.整流栅4.风管5.被测风机6.电动机7.测力矩力臂8.测压管9.测压管试验风管主要由测试管路，节流网、整流栅等组成。

空气流过风管时，利用集流器和风管测出空气流量和进入风机的静压Pest1，整流栅主要是使流入风机的气流均匀。

节流网起流量调节作用。

在此节流网位置上加铜丝网或均匀地加一些小纸片可以改变进入风机的流量。

测功率电机6，用它来测定输入风机的力矩，同时测出电机转速，就可得出输入风机的轴功率。

三、实验步骤1．将压力计（倾斜管压力计）通过联通管与试验风管的测压力孔相连接，在连接前检查测压管路有无漏气现象，应保证无漏气。

2．电动机启动前，在测力矩力臂上配加砝码，使力臂保持水平。

3．装上被测风机，卸下叶轮后，启动测功电机，再加砝码ΔG´使测力矩力臂保持水平，记下空载力矩（一般有指导教师事先做好）。

4．装上叶轮，接好进风口与试验风管，转动联轴节，检查叶轮是否与进风口有刮碰磨擦现象。

5．启动电机，运行10分钟后，在测力臂上加配砝码使力臂保持水平，待工况稳定后记下集流器压力ΔPn，静压Pest1，平衡重量G（全部砝码重量）和转速n。

6．在节流网前加铜丝网或小圆纸片，使流量逐渐减小直到零，来改变风机的工况，一般取十个测量工况（包括全开和全闭工况），每一工况稳定后记下读数。

风机性能曲线测定——流体输配管网

风机性能曲线测定实验指导书一.实验目的1．熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理。

2．掌握利用实验装置测定风机特性的实验方法。

3．通过实验得出被测风机的性能曲线（P-Q ，Pst-Q ，η-Q ， N-Q 曲线）4．将试验结果换算成指定条件下的风机参数。

二.实验原理离心通风机是使气体流过风机时获得能量的一种机械。

气体实际所获得的能量，等于单位体积在风机出口与入口处所具有的能量差，若气体的位能忽略不计，则风机出口与进口的能量差为：2222221121212111()()()()[]222P P V P V P P V V Ps Pd mmH O ρρρ=+-+=-+-=- (1) 式中：P S =P 2-P l ——风机的静压Pd =ρ(V 22-V 11)/2——风机的动压 P =P s 十P d ——风机的全压如果风机是从静止的大气中抽取气体，即V 1≈0，P 1=P a ，则风机的静压就是风机出口静压的表压值。

P S =P 2-P a [mmH 2O ] (2)风机的动压就是风机出口的动压。

Pd =ρV 22/2 (3)风机的性能曲线通常为流量与全压(Q-P)，流量与静压（Q-Ps) ，流量与功率(Q-N)，流量与效率(Q-η) 四条曲线。

若绘制这些曲线，需要测出实验状态和实验转速下的参数：静压Pst ，动压Pd 和流量Q 2。

三.测试计算1.风机的动压风机的动压是用毕托管测量得到，毕托管的直管必须垂直管壁，毕托管的弯管嘴应面对气流方向且与风管轴线平行，其平行度不大于5°。

2.风机的静压风机出口静压为静压点处静压Pst 加上从风机出口到静压点测量界面间的静压降。

出口静压 224.44[]DPst Pst Pd mmH O Dλξ=+⋅ (4)式中：λ一一测试管路沿程阻力系数，取λ=0.0253.风机出口处气体密度232013.60.359()[/]273Pst Pa kg m tρρ+=+ (5) 式中：Pa ——大气压力[mmHg]ρo ——标准状态下的空气密度ρo = 1.293 [kg/m 3] P st ——风机出口静压[mmH 2O] 4.风机的流量22222()[/]44D D Q V m s ππ=⋅=(6)式中：ξ——毕托管校正系数。

通风机的性能曲线与工况调节

7
通风机的性能曲线与工况调节
泵与风机的联合运行
• 如果第一台风机的压出管作为第二台风机的吸入管，气由第一台风机压入第二台风机，气以同一流量依次通过各风机，称为风机的串联运行。特点：各台设备流量相同，而总扬程或总压头等于各台设备扬程或压头之和。应用于以下场合： ① 用户需要的压头大，而大压头的泵或风机制造困难或造价太高； ② 改建或扩建系统时，管路阻力加大，而需要增大压头。
H Hst SQ2
式中 H——管路中对应某一流量下所需要的压头（或
称扬程），mH2O； Hst ——静压头（或称静扬程），表达式为
H st

(z2

p2

)

(
z1

p2 )

S——管路的阻抗，s2/m5；
Q——管网的流量，m3/s。
4
通风机的性能曲线与工况调节
管路特性曲线与工作点
风机管路特性曲线的函数关系式为：
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通风机的性能曲线与工况调节
泵与风机的工况调节
工况点是由泵或风机的性能曲线与管路特性曲线的交点决定的，其中之一发生变化时，工况点就会改变。所以工况调节的基本途径是： ① 改变管道系统特性 ② 改变风机压头性能曲线 ③节流调节 ④压出管上阀门节流
图阀门调节的工况分析
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通风机的性能曲线与工况调节
风机的性能曲线
1
通风机的性能曲线与工况调节
风机的性能曲线
图离心式泵与风机的性能曲线
(a)前向叶轮；(b)后向叶轮
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通风机的性能曲线与工况调节
风机的性能曲线
图 4-72No5型离心式风机的性能曲线
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通风机的性能曲线与工况调节

通风机性能特性曲线的绘制报告

饱和水蒸气分压（Pa）
1.211 100464.6 2984.183
1.205 100167.6 2810.993
1.206 100033.4 2810.993
1.204 99889.34 2Байду номын сангаас10.993
1.2 99635.48 2810.993
1.194 99203.3 2810.993
1.191 99031.8 2810.993
5 9.4 8.6 8.4 10.4 9.7 9.7 10.0 9.4 9.4500
6 8.2 8.2 8.0 9.8 8.8 9.2 9.2 8.4 8.7250
7 7.6 7.6 7.8 9.0 8.3 8.7 8.4 8.2 8.2000
8 7.8 7.0 7.2 8.7 7.5 8.8 8.6 8.2 7.9750
9 6.8 6.8 6.8 8.2 7.5 8.0 8.0 7.6 7.4625
10 7.2 6.0 6.2 8.0 6.9 7.5 7.6 7.2 7.0750
11 4.1 3.5 3.2 4.5 4.7 4.1 4.5 4.3 4.1125
12 3.2 4.0 3.6 4.4 3.3 3.9 3.6 3.8 3.7250
1风量——阻力 2风量——功率
3风量——效率
压，所以风机的全压就可以计算出：=+=+2
所以=+（）计算出12组数值列入表2。
全压功率
计算出12组数值列入表2。
通风机的轴功率为电压为电流为功率因子根据表1可计算出 12组数值，列入表2. 全压效率计算出12组数值，列入表2。
测点
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

轴流式风机性能曲线

轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。

本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。

关键词：轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3 V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()m inrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度（m）G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量（N）0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量（N）D------------------------------------------------------------------------------风机直径（m）α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。

离心风机性能测试实验

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，并以风机入口处气体的状态计，用Q 表示，单位为m 3/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t P 表示，单位为J/m 3=N/m 2，由于t P 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：fH g u g p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ…………………………（1）上式各项均乘以 g ρ并加以整理得：fH g u u p p z z g gH ∑+-+-+-=ρρρρ2)()()(21221212 (2)对于气体，式中ρ（气体密度）值比较小，故)(12z z g -ρ可以忽略；因进口管段很短， f H g ∑ρ 也可以忽略。

当空气直接由大气进入通风机，则21u 也可以忽略。

因此，上述的柏努力方程可以简化成：2)(2212u p p gH P t ρρ+-== (3)上式中)(12p p -称为静风压，以st P 表示。

222u ρ 称为动风压，用d P 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t P —Q, st P —Q ，N—Q,t η—Q ，st η—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。

风机的全压与静压性能曲线

F o r p e s n a u s e o n y s u d y a n d r e s a c h n o f r c m me r c a u s e 风机的全压与静压性能曲线1、风机的全压、静压和动压水泵扬程计算式是根据水泵进出口的能量关系，对单位重量液体所获得的能量建立的关系式，即H =（Z 2-Z 1）+gp p ρ12-+g v v 22122-（m ）对于水泵，（Z 2-Z 1）+g v v 22122-<<gp p ρ12-。

故在应用中，水泵的扬程即全压等于静压，也就是水泵单位重量液体获得的总能量可用压能表示。

建立风机进出口的能量关系式，同气体的位能g ρ(Z 2-Z 1)可以忽略，得到单位容积气体所获能量的表达式，即=-=12p p p （2222v p st ρ+）-（2121v p st ρ+） (N/㎡) (4—1)即风机全压p 等于风机出口全压2p 与进口全压1p 之差。

风机进出口全压分别等于各自的静压1st p 、2st p 与动压212v ρ、222v ρ之和。

式（1）适用于风机进出口不直接通大气（即配置有吸风管和压风管）的情况下，风机性能试验的全压计算公式。

该系统称为风机的进出口联合实验装置，是风机性能试验所采用的三种不同实验装置之一。

风机的全压p 是由静压st p 和动压d p 两部分组成。

离心风机全压值上限仅为1500mm（14710Pa ），而出口流速可达30m/s 左右；且流量Q （即出口流速2v ）越大，全压p 就越小。

因此，风机出口动压不能忽略，即全压不等于静压。

例如，当送风管路动压全部损失（即出口损失）的情况下，管路只能依靠静压工作。

为此，离心风机引入了全压、静压和动压的概念。

风机的动压定义为风机出口动压，即22221v p p d d ρ== (N/㎡) （4—2）风机的静压定义为风压的全压减去出口动压，即21222121122v P p v p p p p st st d st ρρ--=-=-= (N/㎡) （4—3）风机的全压等于风机的静压与动压之和，即2d st p p p += (N/㎡) （4—4）以上定义的风机全压p ，静压st p 和动压2d p ，不但都有明确的物理意义；而且也是进行风机性能试验，表示风机性能参数的依据。

离心风机或泵的管路性能曲线及工作点(精)

H 2＝SQ
• 所以
2
管路流动特性： H＝H1＋H 2＝
p 2 p1

＋H Z＋SQ 2。
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 一、管路特性曲线管路流动特性： H＝H ＋H ＝ p 2 p1 ＋H ＋SQ 2。 1 2 Z • 具体地讲，
• S＝H2/Q2＝ H2`/Q`2，“`”表示设计值，如是算出S。
250
500 750 Q（m 3/h）
1000
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 例题讨论： • 1、压力增加了50％，风量相应减少了(690－570)/690=17%。说明压力急剧增加，风量的减少与压力的增加不成比例。也就是说当管网计算压力与实际应耗压力有某些偏差时，对实际风量的影响并不突出。 2、由于管路系统与风机联合运行，实际上的工作流量均不能等于500 m3/h。为了使风机供给的风量能够符合实际风量的要求，可采取以下办法： p 1 ①减少或增加管网的阻力 2 如通过改变管径、阀门调节，使管网特性改变，进而满足流量要求。图中，1→2， Q 表示管路阻力损失降低。
7 2 9 .7 8 08
(p2-p1)/γ +H Z
• 方法是：将两 • 条特性曲线绘在一 • 张图上，求出交点。
HZ p2
η 泵或风机 η －Q QA
A
2 , 0 8 7 .8 7 5 8
Q
离心式风机与泵的管路性能曲线及工作点
• 例题： • 当某管路系统风量为500m3/h时，系统阻力为300Pa，今预选一个风机的特性曲线如图。①计算风机实际工作点；②当系统阻力增加50％时的工作点；③当空气送入有正压 150Pa 的密封舱时的工作点。 1000

轴流式风机性能曲线解析

轴流式风机的性能摘要轴流式风机在火力发电厂及当今社会中得到了非常广泛的运用。

本文介绍了轴流式风机的工作原理、叶轮理论、结构型式、性能参数、性能曲线的测量、运行工况的确定及调节方面的知识,并通过实验结果分析了轴流式风机工作的特点及调节方法。

关键词：轴流式风机、性能、工况调节、测试报告目录1绪论1.1风机的概述 (4)1.2风机的分类 (4)1.3轴流式风机的工作原理 (4)2轴流式风机的叶轮理论2.1概述 (4)2.2轴流式风机的叶轮理论 (4)2.3 速度三角形 (5)2.4能量方程式 (6)3轴流式风机的构造3.1轴流式风机的基本形式 (6)3.2轴流式风机的构造 (7)4轴流式风机的性能曲线4.1风机的性能能参数 (8)4.2性能曲线 (10)5轴流式风机的运行工况及调节5.1轴流式风机的运行工况及确定 (11)5.2轴流式风机的非稳定运行工况 (11)5.2.1叶栅的旋转脱流 (12)5.2.2风机的喘振 (12)5.2.3风机并联工作的“抢风”现象 (13)5.3轴流式风机的运行工况调节 (14)5.3.1风机入口节流调节 (14)5.3.2风机出口节流调节 (14)5.3.3入口静叶调节 (14)5.3.4动叶调节 (15)5.3.5变速调节 (15)6轴流风机性能测试实验报告6.1实验目的 (15)6.2实验装置与实验原理 (15)6.2.1用比托静压管测定质量流量6.2.2风机进口压力6.2.3风机出口压力6.2.4风机压力6.2.5容积流量计算6.2.6风机空气功率的计算6.2.7风机效率的计算6.3数据处理 (19)7实验分析 (27)总结 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)主要符号pa-------------------------------------------------------------------------------当地大气压()p a pe-------------------------------------------------------------------------------测点平均静压()p a pm∆----------------------------------------------------------------------------测点平均动压()p aqm -------------------------------------------------------------------------------平均质量流量()skgpsg1-----------------------------------------------------------------------------风机入口全压()p a psg2----------------------------------------------------------------------------风机出口全压()p a pFC----------------------------------------------------------------------------风机全压()p a pSFC---------------------------------------------------------------------------风机静压()p a Q------------------------------------------------------------------------------体积流量()sm3 V-------------------------------------------------------------------------------流体平均流速()s m p e-----------------------------------------------------------------------------风机有效功率()KW P a-----------------------------------------------------------------------------轴功率()KW η-------------------------------------------------------------------------------风机效率()00n-------------------------------------------------------------------------------风机转速()m inrL------------------------------------------------------------------------------平衡电机力臂长度（m）G------------------------------------------------------------------------------风机运转时的平衡重量（N）0G----------------------------------------------------------------------------风机停机时的平衡重量（N）D------------------------------------------------------------------------------风机直径（m）α------------------------------------------------------------------------------流量系数ε-------------------------------------------------------------------------------膨胀系数1绪论1.1风机的概述风机是将原动机的机械能转换为被输送流体的压能和动能的一种动力设备其主要作用是提高气体能量并输送气体。

风机功率曲线和功率保证值计算研究

风机功率曲线和功率保证值计算研究摘要：本文介绍了一种利用风机实际运行数据，依据“IEC61400-12：功率特性测试”，计算风机功率曲线和功率保证值的方法。

本文采用了我国内蒙地区的实际风速、风况以及风机运行数据，采用bin方法对这些数据进行处理，整理出一套适合我国风电运营单位应用的风机功率曲线和功率保证值的考核方法。

关键词：风力发电机组特性；功率曲线；功率保证值；风场考核0 引言以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式——“低碳经济”，已经成为世界经济未来发展的必然选择。

发展低碳经济越来越成为世界各国的共识，倡导低碳消费也越来越成为人类社会新的生活方式。

新能源产业，作为新生的国民经济支柱产业。

尤其是在风力发电行业，近年来，我国政府颁布了一系列的优惠政策，推动风电企业发展。

目前，随着风机制造技术的进步，风力发电机的质量有了长足进步，大部分风机厂家的风机都经过国内外权威机构的认证，其样机的功率曲线和性能都经过授权机构的测量。

但是，因为进行样机测试功率曲线的气象条件、地形条件、风资源状况与各个风场风机实际运行的条件有所的不同，所以风场风机实际运行的发电量比预期的发电量低。

利用风机运行数据，准确计算各风机的功率曲线和功率保证值，建立的考核制度可以用来衡量风机性能参数是否满足风场当地外的风资源特点，为风机参数调整提供有力依据，从而最终提高风场发电量。

通过对同一风机的功率曲线和功率保证值不同时间的分析，可以衡量风机重要部件的老化程度和风场运行维护的水平。

从而为风机的研发提供建议。

另外，通过对不同机位风机和风况的长期分析，可以为风电场前期，风机微观选址和风机安装提供建议。

1 风力发电机组功率曲线计算1.1测量前的准备在进行功率曲线测量前，应保证风机主要部件工作正常，风机叶片表面清洁，无积雪、积冰现象。

1.2 数据来源与采集方法风速：以风电场中央监控系统记录的每台风机处的风速为准。

风电场的实际平均空气密度应以风电场内测风塔的气压和温度的实测值计算得出。