风扇特性曲线实验
如何从特性曲线判定风扇性能
如何从特性曲线判定风扇性能A.何谓风扇特性曲线？何谓客户系统阻抗？1.实线F P C系风扇特性曲线；需由风洞量测2.虚线S R C系客户系统阻抗；亦需由风洞量测，因客户之不同所以一般F a n仅秀出F P C。
3.F P C与S R C交界点即为客户使用操作点O P；Q b与P b 是可满足客户使用上所需求特性；因此客户选择风扇时仅以Q a与P a来选择并不是最适切的；建议客户提供系统给我们为您免费测出S R C可较容易选择适用风扇以及判定您的系统阻抗设计是否得宜。
F i g u r e o f a i r c h a m b e rB.假设有Ａ、Ｂ二风扇，应如何自特性曲线选择较适合风扇?1.答案是F A N a为较适用风扇；因为特性曲线交叉于R1上之操作点O P a 较操作点O P b特性佳，Q a>Q b(风量)，P a>P b(静压)。
2.此F A N b虽然风量与静压都较F A N a高，但客户使用上应以O P a为最佳选择；非仅以风扇最大风量与最大静压作为选择依据。
3.而系统阻抗设计的好坏也是选择风扇的重点之一；图中R1系最佳系统阻抗设计，R2系系统阻抗较高，R3较低；要改善系统阻抗设计应自系统进出风口之大小调整、系统内元件排放位置调整等，再经由风洞之测试即可调整及验证出最佳的系统阻抗。
4.比较F A N a与F A N b可得知F A N a之马达扭力与扇叶、外框设计特性较F A N b佳。
T O P风扇使用注意事项1.取用风扇，轻取外框两侧，不可拉扯导线。
2.取用风扇，不可碰触或挤压扇叶与外框。
3.风扇严禁掉落地面，或敲击外框任何面。
4.风扇电源需依照规格电压安装使用。
T O PHYPRO轴承科技防止小型笔记型计算机的硅芯片过热。
风扇散热时，安安静静！协禧电机首创世界第一与最小的H y p r o风扇。
这个在台湾的创新设计与革新制造，采用寿命高出两倍于含油轴承风扇(S l e e v e B e a r i n g F a n s)的特殊合金轴承(H y p r o B e a r i n g)。
风机特性曲线之欧阳文创编
风机特性曲线时间：2021.03.12 创作：欧阳文用以表示通风机的主要性能参数(如风量L、风压H、功率N及效率η)之间关系的曲线称为风机特性曲线或风机性能曲线。
为了使用方便，将H—L曲线、N—L曲线、η—L曲线画在同一图上。
下图为4—72 No5离心式通风机在转速2 900r／min时的特性曲线。
4—72No5离心式通风机特性曲线在通风除尘系统工作的风机，即使在转速相同时，在不同阻力的系统中它所输送的风量也可能不相同。
系统的阻力小时，要求风机的风压低，输送的风量就大；反之，系统阻力大，要求的风压高，输送的风量就小。
因此，用一种工况下的风量和风压，来评定风机的性能是不够的。
例如，风压为1 000Pa时，4—72No5风机可输送风量18 000m3／h；但当风压增到3000Pa时，输送的风量就只有1 000m3/h。
为了全面评定风机的性能，就必须了解在各种工况下风机的风压和风量，以及功率、效率与风量的关系。
这就是为什么要通过风机性能试验做出风机特性曲线的原因所在。
通风机制造工厂对生产的风机，根据实验预先做出其特性曲线，以供用户选择风机时参考。
有些风机产品样本，不但列出特性曲线图，而是还提供性能表格。
下表列出了4—72离心式通风机的部分性能数据。
从特性曲线图可以看出，在一定转速下，风机的效率随着风量的改变而变化，但其中必有一个最高效率点刁一。
相应于最高效率下的风量、风压和轴功率称为风机的最佳工况，在选择风机时，应使其实际运转效率不低于0．9ηmax。
此范围称为风机的经济使用范围。
下表中列出的8个性能点(工况点)，均在风机的经济使用范围内。
4—72 型离心式通风机性能表(摘录)时间：2021.03.12 创作：欧阳文。
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。
电风扇实验报告
一、实验目的1. 了解电风扇的工作原理和性能指标。
2. 通过实验测试电风扇的转速、风力、噪音等性能。
3. 分析电风扇的性能与电压、风速、叶片数量等因素的关系。
二、实验器材1. 电风扇1台2. 万用表1台3. 秒表1块4. 风速仪1台5. 噪音计1台6. 电源插座1个三、实验原理电风扇是一种利用电能转换为机械能的家用电器，通过电机带动叶片旋转，产生气流，以达到通风、降温的目的。
本实验主要测试电风扇的转速、风力、噪音等性能。
四、实验步骤1. 连接电源，将电风扇放置在平稳的桌面上。
2. 使用万用表测量电风扇的输入电压，记录数据。
3. 使用秒表测量电风扇的空载转速，记录数据。
4. 使用风速仪测量电风扇在不同档位下的风速，记录数据。
5. 使用噪音计测量电风扇在不同档位下的噪音，记录数据。
6. 改变电风扇的叶片数量，重复步骤3、4、5，记录数据。
五、实验数据1. 输入电压：220V2. 空载转速：- 档位1：1000r/min- 档位2：1500r/min- 档位3：2000r/min3. 风速：- 档位1：2.5m/s- 档位2：4.0m/s- 档位3：6.0m/s4. 噪音：- 档位1：45dB- 档位2：55dB- 档位3：65dB5. 改变叶片数量后：- 输入电压：220V- 空载转速：1000r/min- 风速：2.0m/s- 噪音：40dB六、实验分析1. 输入电压对电风扇性能的影响：实验中，电风扇的输入电压为220V，符合国家标准。
电压稳定时，电风扇性能良好。
2. 档位对电风扇性能的影响：随着档位的提高，电风扇的转速、风速和噪音均有所增加。
档位越高，风力越强，但噪音也越大。
3. 叶片数量对电风扇性能的影响：改变叶片数量后，电风扇的转速、风速和噪音均有所降低。
叶片数量越多，风力越弱，噪音也越小。
4. 性能关系：电风扇的性能与电压、风速、叶片数量等因素有关。
电压稳定时，风速和噪音与档位成正比；叶片数量越多，风力越弱，噪音也越小。
风扇(单个)研究报告
研究总结报告—— 风扇（单个）总结一、 研究内容风扇是风冷散热器中必不可少的组成部分，对散热效果起着至关重要的作用，是散热器中唯一的主动部件；同时，更对散热器的工作噪音有着决定性的影响。
风扇在风冷散热器中的职责为：凭借自身的导流作用，令空气以一定的速度、一定的方式通过散热片，利用空气与散热片之间的热交换带走其上堆积的热量，从而实现“强制对流”的散热方式。
本文针对风扇的散热研究变量为：功率，特性曲线（风压、风量），尺寸（轮毂直径、总直径、长度）。
二、 研究过程1、仿真模型建立本文分两种建模级别来仿真风扇与散热器的散热过程，分别是系统级与板级，经仿真计算后，将两种建模级别的仿真结果进行对比，分析得出风扇工作的相关规律。
系统级的建模如图1所示，这是一个机顶盒的模型，在模型中有两块PCB 板，其上面的元件以及电源是系统中主要的热量来源，在位于下方的PCB板上的主要发热元件Comp 上添加了铝材料的平行直肋散热器，并且配套地添加了轴流风扇，将气流从机箱内部源源不断地抽到机箱外部，在研究中主要研究的变量集中在风扇与散热器之上。
整个机箱模型在分网后网格数量控制在70000左右，展弦比控制在20以内，能够得到较好的具有网格独立性的仿真结果。
图2是分网之后机顶盒模型的俯视图。
图 2 分网后的系统级模型俯视图图 3 精简的风扇与散热器模型精简模型如图3所示，板级的建模非常简单，用于更加针对地得到风扇与散热器的散热仿真结果。
得到的仿真结果可以与系统级中的仿真结果参照对比。
模型表征的是一个轴流风扇与平行直肋散热器配合通过强迫风冷降低板上发热芯散热器添加了局部网格约束风扇添加了局部网格约束箱体添加了局部网格约束片的温度。
分网后的俯视图如图4所示。
图 4 分网后精简模型的俯视图在此模型中，风扇区域的局部网格进一步加密，以对风扇尺寸等变量更加敏感。
划分网格后总网格数控制在在70000以内，展弦比控制在12.2。
这种网格分网能够得到较好的仿真结果。
轴流式风机性能曲线实验
轴流式风机的性能测试及分析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()minrL------------------------------------------------------------------------------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。
电脑风扇的结构和调速原理祥解
风扇是目前电脑中最常用的一种强迫冷却设备。
风扇由电机、轴承、叶片和壳体几个部分构成。
电机是风扇的动力来源，风扇的转速上下、劲头大小都取决于电机的性能。
普通风扇一般只几元钱一只，而一些高档风扇却卖几百元一只。
价格上的宏大差异，并不因为轴承类型和扇叶形状、气流方向等方面，而主要因为风扇电机性能上的差异，一台好的风扇关键是有一台好的电机。
例如，Tt出品的金星12型风扇转速可在2000～5500rpm之间进展无级变速。
序列号为A1745的散热风扇，连同散热片及调速器一起售价高达480元人民币〔如图1〕。
图1 金星12型风扇套件高档风扇的控制功能很强〔如图2〕，电机的构造也较为复杂。
由于风扇电机的技术含量越来越高，假设对其细节不甚理解，就难以正确地安装和使用。
因此，本文重点对风扇中所使用的电机进展剖析。
图2 金星12型风扇的外观一、直流电机的根本工作原理根据供电方式的不同，电机有直流电机和交流电机两种类型。
电脑中使用的风扇电机为直流电机，供电电压为＋12V，转速在1000～10000转／分之间。
直流电机是将直流电能转换为机械能的旋转机械。
它由定子、转子和换向器三个部分组成，如图3。
图3 有刷直流电机的构造定子〔即主磁极〕被固定在风扇支架上，是电机的非旋转部分。
转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组。
当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用。
由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动。
换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片。
在换向器的外表用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路联接。
当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场。
可见，由于换向器的存在，使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变，在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转，如图4。
图7 无刷直流电机原理图转子利用轴承与外壳之间实现动配合。
风扇性能曲线风洞测试
風扇性能曲線風洞測試一.實驗目的風洞測試機具及其相關量測規範應用於電子散熱與模組組裝至今已相當成熟，除了流場流況觀測與熱傳測試之外，最為廣泛被利用之強制對流散熱裝置更是隨處可見的風扇模組。
隨著高科技產業的急遽發展，風扇因應更多不同使用條件的要求而需要被更嚴苛的測試環境加以規範，進而設計並生產出卓越的散熱機制，以提昇產品的可靠度與未來的研發能量。
風扇一般的設計要點主要為葉片的曲面設計與驅動模組，除了尺寸與功率的規範之外，其所搭配出之產品必須接受包含噪音測試，風量測試，轉速測試，靜壓測試，耐用度評估等，才能達成不同的使用要求。
於本實驗中，希望藉由風洞量測概念，經由學員實際操作進而了解現今產業界如何量測風扇之性能曲線；性能曲線亦即靜壓-風量(P-Q)曲線，最後彙整各項實驗參數與數據，加以評估比較。
二.風扇P-Q 特性定義依照風扇PQ 曲線來看，以三個物理值來描述它：1. P max：當風量為0 時，在某固定腔室容積狀態下，該風扇的最大靜壓值。
2. Q max：當風扇入口與出口二端壓差為 0 時的流率，為該風扇的最大流率。
3. P-Q值：為風扇入口與出口二端壓差與當時狀態下流率Q的對應值。
其特性關係如圖示例子：圖1. 風扇壓力與流量關係(風扇特性曲線)因此在風扇P-Q測試量測時，我們依照該特性因素，分為三個階段去量測風扇的P-Q特性。
又以直流風扇而言，目前的風扇驅動方式，以定電壓及PWM二種模式為主。
空氣由沒有提供動力的組件或系統的入風口進入，出風口流出。
而空氣流動時，氣流在其流動路徑會遇上系統內部零件的阻擾，其阻抗會限制空氣自由流通，造成風壓的損失，此損失因風量而變化，在空氣流量Q的狀態下，組件或系統的入風口端與出風口端形成壓力差P，該壓力P與流量Q的對應關係，即為該組件或系統的空氣流量阻抗特性，其特性關係如圖示例子。
圖2. 元件阻抗與流量關係(系統特性曲線)系統特性曲線與風扇特性曲線的交點，稱為系統操作工作點，該工作點即風扇之最佳運作點。
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实验七扇风机特性曲线
7.1扇风机特性曲线
7.1.1目的
通过对扇风机特性曲线的实测，初步学会扇风机特性曲线实测方法，并进一步理解扇风机的性能。
7.1.2使用仪器
扇风机、风筒、皮托管、压差计、三用钳形表、气压计、湿度计。
7.1.3原理
扇风机特性曲线是在扇风机转速一定时，以风量为横坐标，分别以压差h，功率N以及效率η为纵坐标，而做出的h-Q、N-Q及η-Q三条曲线。
压差的温家宝方法应根据扇风机的工作方式而不同。
如图7-1所示的布置方式，h即为扇风机的全压差。
根据h动即可示出风量。
不断改变风向的风阻，分别测出各工作的点的压差、风量、电流、电压功率因数值，即可作图。
图7-1 扇风机特性曲线实测
当压入式通风时，其布置形式如图7-2
式中：
静h ——风筒内外的静压差；
22
2
2γg
v ——风筒内的风流动压；
自h ——自然压差，对扇风机作特性曲线试验时取自h =0；
h ——风筒阻力。
实际上扇风机的h-Q 曲线是扇风机在转速一定时，对风筒的不同风阻的工作点的连线，从上式可以看出，对风筒的工作风压是2
2
2
2γg
v h -
静这一部分，即
h g
v h =-
22
2
2γ静
这一部分称为有效静压，图18的布置方式，所示的h 即为有效静压，所以抽出式通风是以有效静压为纵坐标做出扇风机的h-Q 曲线
图。
7.1.4实验步骤、
根据扇风机的工作方式布置皮托管及压差计，在没有改变风机转速的条件下，用档板改变风筒风阻，分别测出无档板及每块档板使用
时的压差h，动压h动，电流A，电压V及功率因数ϕ
cos，并同时记录气温、气压，根据这些数据计算出各个工作点时的压差h，风量Q、实际功率N，效率η，并作图。
图7-3 扇风机特性曲线图η
（毫米水柱）
4
注：
瓦
＝
＋＝若使用三用钳形表
＝
瓦； ＝
瓦； ＝
实实
理理电
安1000
cos A V cos A V N N N N N 102
hQ N 1000
VAcos 32
2211121ϕϕηϕη+N
计算过程
三用钳形表测定电机实际消耗功率操作方法
一般扇风机电机均采用三相三线制负载，可用“双表法”测其任意两相功率之代数和即为电机实际消耗功率。
如用瓦特表（功率表）测量，需断开电路，串入电流线圈，接线繁复。
采用三用钳形表（即钳形相位伏安表）测量，可不必断开电路，接线及操作简便。
MG29型三用钳形表操作步骤：
1．测电压：认定负载A 、B 、C 三线的接着，分别用红、黑接线拉入电表中标“U 1”的端钮及负载A 、B 线接点，其中红线为进线（标有＊号者），接A 。
（注意：负载运转时操作为带电操作，必须小心谨慎！不可接触带电体所有裸露部分）查验接线无误后，将量程选择开关拨到电压最大位
置450V 档，然后按
下测量选择按键
表针摆动稳定后读取相应的读数，记为V
1。
按下表针回零。
2．测电流：将卡钳与表中标“I 2”的插孔用二芯插接线连接，卡钳进A 线时将钳口村有＊号侧对A 线进线侧（即将＊号对向图20中
电机
W 1
W 2
A
B
C
图7-4双表法测电机功率
箭头方向），拨动量程选择开关至最大电流档（待按下
再视需要顺序减小至适当量程），查验无误后按下
数，记为A。
按下（此三用表除测量外，应随时保持。
3．功率因素ϕ
cos
下角度选择键中ϕ标乘4后即为ϕ值。
若
小于1800，可切换成2后为ϕ值。
若小于900，可切
换成ϕ
cos值，
cos标度尺上读取ϕ
记为ϕ
cos。
将各按键回位。
4．测V2：将红线从A接点换接C点，操作同1，量C、B电压，记为V2。
5．测A2：卡钳换进C线，操作同2，量C线电流，记为A2。
6．测：保持4、5项接线状态，操作同3，测出ϕ角或ϕ
cos，记
为ϕ
cos2。
其中测ϕ
cos时：ϕ＜900，ϕ
cos
cos为正值，且可从表中直接读取ϕ值。
如900＜ϕ＜2700时，ϕ
cos为负值。
例：cos1400=cos(1800-400)=-cos400,
cos2450=cos(2700-250)=-cos250,
如2700＜ϕ＜3600时，ϕ
cos为正值。
例：cos3100 =cos(3600-500)=cos500。