轴流式通风机工作原理
轴流式风机的性能测试及分析
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()sm3V-------------------------------------------------------------------------------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。
轴流式通风机原理
轴流式通风机原理轴流式通风机是一种常见的工业通风设备，其原理是利用叶轮叶片将空气进行加速并排放。
该设备通常用于建筑物、隧道、地下车库等场所的通风排烟。
在厂房通风中，轴流式通风机也被广泛应用于风力换气。
轴流式通风机利用电机驱动叶轮旋转，通过叶轮叶片的旋转将周围的空气进行加速，并排放到叶轮的出口。
下面将详细介绍轴流式通风机的工作原理。
首先，轴流式通风机的结构主要包括外壳、电机、叶轮叶片。
外壳是整个通风机的外部包装，用于固定通风机的内部结构，保护内部零部件。
电机是驱动叶轮旋转的主要动力来源。
叶轮叶片是由多个叶片组成的叶轮，旋转时可以将周围的空气加速并排放。
轴流式通风机的工作原理主要包括以下几个方面：1. 空气吸入：当轴流式通风机处于工作状态时，电机驱动叶轮旋转，叶片的旋转会吸入周围的空气。
这个过程类似于风扇吸入空气的原理，只是风扇是在上部吸入而轴流式通风机是在侧面吸入。
2. 空气加速：当空气被吸入轴流式通风机内部后，叶轮的旋转会对空气进行加速。
这是因为叶轮的叶片会受到旋转的作用力，形成一个高速旋转的空气流，使得空气的动能增加。
3. 空气排放：经过叶片加速后的空气会从叶轮的出口排放出去，形成一个高速的气流。
这种高速气流可以有效地将室内的热空气和有害气体排放出去，起到通风换气的作用。
而且，轴流式通风机的排风方向一般都是垂直于通风机的轴线方向，这样可以最大程度地利用轴流式通风机的排风效果。
除了上述基本的工作原理之外，轴流式通风机在实际应用中还需要考虑以下几个方面的因素：1. 叶轮叶片的设计：叶轮叶片的设计和制造是轴流式通风机工作的关键。
叶片的设计要能够确保叶轮旋转时能够对空气进行有效的加速，并且叶片的材质和重量也要考虑到电机的承载能力。
2. 电机功率：轴流式通风机的功率大小决定了叶轮的旋转速度和空气加速的效果。
因此，需要根据具体的通风需求确定适当的电机功率。
3. 风机外壳的设计：风机外壳的设计要考虑到通风机的稳固性和密封性，以确保通风机能够正常工作并且不会出现空气泄漏的情况。
轴流式风机的工作原理
轴流式风机叶片的工作方式与飞机的机翼类似。
但是，后者是将升力向上作用于机翼上并支撑飞机的重量，而轴流式风机则固定位置并使空气移动。
气流由集流器进入轴流风机，经前导叶获得预旋后，在叶轮动叶中获得能量，再经后导叶，将一部分偏转的气流动能转变为静压能，最后气体流经扩散筒，将一部分轴向气流的动能转变为静压能后输入到管路中。
1．叶轮叶轮与轴一起组成了通风机的回转部件，通常称为转子。
叶轮是轴流式通风机对气体做功的唯一部件，叶轮旋转时叶片冲击气体，使空气获得一定的速度和风压。
轴流风机的叶轮由轮毂和叶片组成，轮毂和叶片的连接一般为焊接结构。
叶片有机翼型、圆弧板形等多种，叶片从根部到叶顶常是扭曲的，有的叶片与轮毂的连接为可调试，可以改变通风机的风量和风压。
一般叶片数为4~8个，其极限范围则在2~50个之间。
2.集风器和流线罩集风器（吸风口）和流线罩两者组成光滑的渐缩形流道，其左右是将气体均匀的导入叶轮，减少入口风流的阻力损失。
3.前后置导流器前导流器的作用是使气流在入口出产生负旋转，以提高风机的全压；此外，前置导流器常做成可转动的，通过改变叶片的安装的角度可以改变风机的工况。
后导流器的作用是扭转从叶轮流出的旋转气流，使一部分偏转气流动能转变为静压能，同时可减少因气流旋转而引起的摩擦和漩涡损失动能。
4.扩压器在轴流风机的级的出口，气流轴向速度很大。
扩散筒的作用是将一部分轴向气流动能转变为静压能，使风机流出的气体的静压能进一步提高，同时减少出口突然扩散损失。
轴流式风机的横截面一般为翼剖面。
叶片可以固定位置，也可以围绕其纵轴旋转。
叶片与气流的角度或者叶片间距可以不可调或可调。
改变叶片角度或间距是轴流式风机的主要优势之一。
小叶片间距角度产生较低的流量，而增加间距则可产生较高的流量。
先进的轴流式风机能够在风机运转时改变叶片间距（这与直升机旋翼颇为相似），从而相应地改变流量。
这称为动叶可调(VP)轴流式风机。
轴流风机又叫局部通风机，是工矿企业常用的一种风机，安不同于一般的风机它的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形，用于局部通风，安装方便，通风换气效果明显，安全，可以接风筒把风送到指定的区域．。
轴流风机风叶安装原理
轴流风机风叶安装原理轴流风机是一种将气体输送或换气的设备，由电机、叶轮、外壳、进风口和出风口等组成。
风叶是轴流风机的核心部件，其安装原理是确保风叶可以正常旋转并产生所需的气流效果。
首先，在安装轴流风机风叶之前，需要对风叶进行检查，确保其没有破损、变形等情况。
同时，还应确保轴流风机的外壳的内部干净。
如果存在污垢或其他杂物，应进行清理。
接下来，将安装风叶的叶轮装配到轴流风机的电机轴上。
通常，叶轮与电机轴采用键槽连接，以确保叶轮的稳定性和转动的平衡性。
在安装过程中，需要调整叶轮的位置，使其与电机轴对准并紧固螺母。
然后，将轴流风机的外壳打开，将安装好风叶的叶轮从外壳的一侧插入。
确保风叶的位置正确，并且能够自由旋转。
同时，根据需要，可以在风叶周围添加适当的密封垫片，以确保风机的密封性能。
接下来，根据具体情况，将轴流风机的进风口和出风口连接到管道或其他设备上。
确保管道和风机的连接紧固，并且没有泄漏或松动的现象。
最后，对风叶进行测试。
通过接通电源，启动电机，并观察风叶的旋转情况和风机产生的气流效果。
如果风叶旋转平稳，没有异常噪音，并且风机产生的气流达到预期效果，则表明风叶安装正确。
在实际应用中，轴流风机风叶的安装还需要根据具体的要求进行调整。
例如，可以调整叶轮的叶片角度和数量，以改变风机的风量和风压。
此外，还可以采取一些防护措施，如安装防护罩或网格，以防止外部杂物进入风叶，从而影响风机的正常运行。
总而言之，轴流风机风叶的安装原理是确保风叶能够正常旋转并产生所需的气流效果。
通过正确的安装和调整，可以使轴流风机发挥出最佳的工作性能，满足各种工程和生产需求。
轴流式煤粉用通风机的工作原理及应用研究
轴流式煤粉用通风机的工作原理及应用研究引言：在煤炭工业中，煤粉是一种重要的能源资源，其燃烧效率的提高对于减少能源消耗和保护环境至关重要。
而轴流式煤粉用通风机作为煤炭燃烧过程中的关键设备之一，其工作原理和应用研究具有重要的理论和实践意义。
本文将详细介绍轴流式煤粉用通风机的工作原理，并探讨其在煤炭工业中的应用。
一、轴流式煤粉用通风机的工作原理1.1 煤粉为什么需要通风机？在燃烧炉原料仓中，煤粉经过磨煤机粉碎后，需要通过通风机将其输送到燃烧炉中，以供燃烧产生能源。
通风机的作用是将磨煤机中的煤粉通过气流输送系统输送到燃烧设备中，提供所需的气流。
煤粉通过通风机的传动装置，被引入燃烧系统，确保煤炭的均匀燃烧和火焰稳定。
1.2 轴流式煤粉用通风机的结构和工作原理轴流式煤粉用通风机由电机、传动装置和通风机叶轮组成。
电机提供功率，通过传动装置将电能转化为机械能，驱动通风机转动。
通风机叶轮是通风机的核心部件，由叶片和轮盘组成。
当电机带动传动装置旋转时，叶片在气流作用下产生风压，将煤粉推动向燃烧设备。
1.3 轴流式煤粉用通风机的工作过程轴流式煤粉用通风机的工作过程可以概括为：电机通过传动装置驱动叶轮旋转，产生气流。
通风机的叶轮受到气流的作用，产生风压，将煤粉推向燃烧设备。
煤粉在通风机的作用下形成的气流传输到燃烧设备中，经过燃烧产生能源。
同时，通风机将燃烧产生的废气排出系统，保持燃烧过程的正常运行。
二、轴流式煤粉用通风机的应用研究2.1 煤粉燃烧效率的提高轴流式煤粉用通风机在煤粉燃烧过程中起到关键作用，其工作原理的优化和应用研究对于提高煤粉燃烧效率具有重要意义。
研究表明，通过改进通风机的叶轮结构、调整电机功率和优化传动装置等手段，可以有效提高通风机的工作效率，从而提高煤粉的运输速度和燃烧效率。
2.2 通风机在煤炭工业中的应用前景煤炭工业是我国能源工业的基础，而通风机作为煤炭工业中不可或缺的设备，其应用前景广阔。
随着煤炭行业的发展，对于通风机性能的要求也越来越高。
轴流风机工作原理
轴流风机工作原理轴流风机是一种常见的工业设备，它通过转动的叶片将气体或气体混合物从一个地方输送到另一个地方。
它在许多领域都有广泛的应用，比如空调系统、通风系统、烟囱排烟等。
那么，轴流风机是如何工作的呢？接下来，我们将深入探讨轴流风机的工作原理。
首先，我们来了解一下轴流风机的结构。
轴流风机通常由外壳、叶轮、电机和支架等部件组成。
外壳是整个风机的外部保护罩，叶轮是风机的核心部件，它由多个叶片组成，可以通过电机带动旋转。
电机则是提供动力的装置，支架则是用来支撑整个风机的结构。
当轴流风机开始工作时，电机会带动叶轮旋转。
叶轮的旋转会使空气产生一个向前的推力，从而将空气或气体混合物从一个地方输送到另一个地方。
这个过程可以简单地理解为叶轮旋转产生的离心力使得空气被推动而产生气流。
在轴流风机内部，气体会遵循叶轮的旋转方向，沿着轴线方向移动。
叶轮的设计和旋转方向决定了气体的流动路径，使得气体可以被有效地输送。
同时，外壳的设计也会对气体的流动起到一定的引导作用，确保气体能够顺利地从进气口输送到出气口。
此外，轴流风机还可以通过调节叶轮的转速来控制气体的输送量。
当需要增加气体的输送量时，可以增加叶轮的转速，从而提高气体的流速和流量；相反，当需要减少气体的输送量时，可以减小叶轮的转速，从而降低气体的流速和流量。
总的来说，轴流风机的工作原理可以简单概括为，通过电机带动叶轮旋转，叶轮的旋转产生离心力推动气体流动，从而实现气体的输送。
叶轮的设计和转速的调节可以影响气体的流动路径和输送量，从而满足不同场合的需求。
在实际应用中，轴流风机的工作原理为我们提供了便利，使得空调系统、通风系统等设备能够正常运行。
通过深入了解轴流风机的工作原理，我们可以更好地理解其在工业生产中的作用，为相关设备的选型和使用提供参考依据。
综上所述，轴流风机通过电机带动叶轮旋转，利用离心力推动气体流动，实现气体的输送。
叶轮的设计和转速的调节可以影响气体的流动路径和输送量，从而满足不同场合的需求。
第四章 轴流风机的设计
• 4．1．1 基元级上的速度三角形 轴流式通风机的基元级是由叶轮和导叶所组成的。一个叶轮与 导叶构成一个级，多级轴流风机可提高压力，但轴流风机一般只有 一级。在不同半径的圆柱面上，由于离心力不同，气流的参数是变 化的，叶片沿叶高方向(径向)是扭曲的。为了研究不 同半径上的流 动，用一圆柱面去切开轴流式通风机的叶轮和导叶剖面，就得到圆 柱面上的环形叶删，可以将其展开成不同的平面叶栅，如图4．2所 示，这种一个平面动叶和导叶所组成的叶栅， 称为基元级，因而级 可以看成是无限多个基元级组成。 • 对于一个基元级，可画出动叶进口1－1及出口2－2处的速度三角形 （图a），因半径R相同，所以u1=u2，且C1Z=C2Z，将进出口速度三 角形画到一起（b）。
• 4．1 轴流式通风机的工作原理和概况 按照我国对通风机的分类方法，风压在 490Pa以下，气体沿轴向流动的通风机称为轴流 式通风机。图4．1所示为轴流式通风机的典型结 构示意图，气体由集流 器1流入，在叶轮2中获 得能量，再流入导叶3，导叶可将一部分偏转的 气流动能转变为静压能，使气流转为轴向，最后 气体流经扩散筒4，将一部分轴向气流的动能转 变为静压能， 然后输入到管路中。 叶轮和导叶组成级。因为轴流式通风机的压 强较低，一般都采用单级，低压轴流式通风机的 压强在490Pa以下，高压轴流式通风机一般也在 4900Pa以下。 因此，与离心式通风机相比，轴 流式通风机具有低压、大流量的特点。
• 目前轴流通风机的设计方法主要有两种，一种是利用单独 叶型空气动力试验所得到的数据进行设计，称为孤立叶型 设计方法；另一种是利用叶栅理论和叶栅吹风试验 成果来 进行设计，称为叶栅设计法。本章主要介绍这两种设计方 法，并对轴流式通风机附属部件的型式和设计方法作简单 的介绍。 5．1 概 述 对于轴流通风机，由于叶栅稠度不大，一般b／t<1， 可以把叶片当作一个个互不影响的孤立叶片而按孤立叶型 法设计,即令Cv`=Cv。这种方法广泛用于低压轴流通风机 的设计。 此法以B．Eck和R．A Wallis的设计资料较为完整。 对于b／t>1的高压通风机，由于叶栅叶型间的相互影 响以及叶栅的扩压性质，使得叶栅的空气动力特性与孤立 叶犁有较大的差别。F．Weinig提出的“干涉系数法”， 引入一个干涉系数
消防轴流风机工作原理
消防轴流风机工作原理
消防轴流风机是一种用于散热、通风和排烟的设备，它通过强力的风力将热空气或烟雾排出建筑物或封闭空间。
其工作原理如下：
1. 轴流风机通常由一个或多个可旋转的叶片组成。
当电机启动时，叶片通过产生旋转运动来推动空气流动。
2. 轴流风机的电机通常安装在轴心。
当电机启动时，通过电机转子上的旋转磁场产生旋转力矩，从而将能量传递给轴流风机的叶片。
3. 叶片的旋转运动会产生空气的压力差。
当叶片旋转时，它们会推动空气并在其后面产生一定的负压。
这一压力差会使得空气沿轴流风机的轴线方向运动。
4. 当空气通过轴流风机的叶片时，它们被强制向外推动，并加速流动。
这种较大的流速会导致周围空气的湍流，从而进一步增加风力。
5. 轴流风机通常还配备了导流罩，用于引导空气流动，并增加流速和风力。
导流罩可以将空气聚焦到一个特定的方向上，从而提高散热、通风和排烟效果。
总之，消防轴流风机通过电机的旋转运动驱动叶片的旋转，产生负压和推动空气流动。
导流罩进一步增加流速和风力，并将
空气流动引导到需要的方向。
这样，消防轴流风机能够快速有效地排除热空气和烟雾，提供通风和散热的效果。
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轴流式通风机工作原理
一、 矿井通风设备的意义：
向井下输送足够的新鲜空气，稀释和排除有害、有毒气体，调节井下所需的风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证矿井安全生产。
二、 矿井机械通风： 1. 抽出式通风
通风机位于系统的出口端， 借助通风机的抽力，
使新鲜空气从进风井流入井内， 经出出风井排出。
2. 压入式通风
设备位于系统的入口处，
新鲜的空气借助通风机的动力压入井内， 并克服矿井巷道阻力，由出风井排出。
3. 两种通风方式的比较
抽出式通风由于是负压通风，一旦通风机停转，井下的空气压力会略有升高，瓦斯涌出量就会减少，有抑制瓦斯的作用；
压入式通风由于是正压通风，一旦通风机停转，井下的空气压力会下降，瓦斯涌出量会增加，是安全受到威胁，一般禁用。
2
3
h
h
三、
矿井通风方式
四、 矿井通风机的工作原理
目前煤矿上使用最广泛的是轴流式对旋风机，因为其相较离心式通风机有便于全矿性反风，便于调节风量等优点，得到广泛应用，随着科技进步，轴流式对旋式风机由于效率高、风量大、风压高、噪音低、节能效果显著，是目前使用最广泛的通风机。
1. 集流器：流线型的集流器可以使进入风机的气流均匀，提高风机的
中央并列式 对角式
中央分列式（中央边界式）
运行效率和降低风机的噪声。
2.进、出口消声器：为两层圆筒结构。
3.整流罩：流线型的整流罩可以使风机内流场得到优化，提高风机的
运行效率和降低风机的噪声。
4.电动机：
5.一级叶轮：
6.二级叶轮：
7.扩压器：可以回收一定的动压，提高风机的静压比。
五、对旋风机优点：
1、为了适合煤矿通风网路的阻力要求，并确保通风机效率，该机采用了对旋式结构，两机叶轮互为反向旋转，可以省去中导叶并减少中导叶的损失，提高了风机效率。
2、采用电机与叶轮直联的型式，避免了传动装置损坏事故，也消除了传动装置的能量损耗，提高了风机装置效率。
3、电机均安装在风机主风筒内的密闭罩中，密闭罩具有一定的耐压性，可以使电机与风机流道中含瓦斯的气体隔绝，同时还起一定的散热作用，密闭罩设有两排流线型风管道，通过主风筒与地面大气相通，使新鲜空气流入密闭罩中，同时又可使罩内空气在风机运行中保持正压状态。
4、风机最高装置静压效率可达86%以上，高效区宽广，可确保矿井在三个开采阶段主扇效率均为75%以上。
扭转了我国大型矿山主扇运行效率低的状况，可节约大量电能。
5、风机可反转反风，其反风量可达正风量的60%，不必另设反风道，具有节约基建投资和反风速度快的优点。
6、叶轮的叶片安装角的可调整，可根据生产的要求来调整叶片角度。
该风机采用特殊设计，性能曲线无驼峰，在任何网络阻力的情况下，均能稳定运行。
六、通风机的附属装置
（1）反风装置
作用：使井下风流反向的一种设施，
以防止进风系统发生火灾时产生的
有害气体进入作业区；
有时救护工作也需要反风。
（2）反风方法：
反风方法：
1）离心式通风机的反风
➢利用反风道
2）轴流式通风机的反风
➢反转反风法
➢反风道反风法
（3）防爆门(防爆井盖)
作用：当井下一旦发生瓦斯
或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用，
自动打开，以保护主通风机免受毁坏；
在正常情况下它是气密的，以防止风流短路。
（4）风硐
风硐是主扇与风井之间的一段联络巷道。
要求：风硐要有足够大的断面，使风速不超过15m/s。
风硐断面应为圆形，内壁光滑，拐弯平缓，风硐内不得有堆积物。
风硐闸门要严密，以防漏风。
七、通风机的工作参数及工况分析
1.通风机工作参数
风量Q：单位时间内排出的气体体积，单位：m3/s、m3/min、m3/h、l/s 风压：单位体积的气体通过风机获得的能量，单位：Pa
（1）全压H：风机提供的全部能量。
（2）静压Hst：用于克服通风网路阻力的能量。
（3）动压Hd：流入大气的动能。
H = Hst + Hd
（4）转速n：风机叶轮每分钟旋转的周数，单位：r/min。
（5）功率N：
a.轴功率Na——电动机传给风机轴的功率即输入功率，单位：kW 。
b.有效功率N——风机传给气体的功率即输出功率，单位：kW 。
c.效率η:风机的有效功率与轴功率的比值。
八、 通风机的选型 1.通风机风量的计算 风机所必须产生的风量为：
Qe=KQK (m3/s) K ——通风设备的漏风系数。
当风井不做提升用时，K=1.1~1.15 兼作箕斗井时， K=1.15~1.2 罐笼时， K=1.25~1.3 QK ——所需的通风量， m3/s 2.通风机的风压
当已知风机的静压特性（轴流式风机）时，产生的静压为： 初期：
末期：
Hmin ——矿井最小（初期）负压，Pa 。
Hstmax ——矿井最大（末期）负压，Pa 。
Pa ）H ，H H st ∑∆+=min 1Pa ）H H H st ∑∆+=max 2
Σ△H ——通风设备各部分阻力之和。
取Σ△H=100~200Pa ，有消声器时另加 50~80Pa 。
当已知风机的全压特性（离心式风机）时，产生的全压为： 初期：
末期： Hd —通风系统出口动能，Pa 。
一般为离心式风机扩散器总损失。
设计时可取100~150Ppa
3.选择风机
（1）按类型风机曲线选
类型：以效率高、性能好为条件确定风机类型,以H1和H2的平均值作为选择时的计算风压。
叶轮直径： 方法一：
H ——计算全压，
——风机的流量系数和全压系数，对应于最佳 工况的数值，可由类型特性曲线查得。
——空气密度，取
Pa ），H H H H d +∑∆+=min 1Pa ）
H H H H d +∑∆+=max 2
m Q
H H
Q D e 4
2
2128.1'ρ=2
/)(21H H H +=H
Q ,ρ
3
/2.1m
kg =ρ。