风机与压缩机第7章
风机与压缩机教材第十章轴流式压气机
6，进出口马赫数 M w1 ， M c1 ；
Δβ 与扭速 Δwu 有关：
Δ wu ca
=
w1u c1a
− w2u c2a
= ctgβ1 − ctgβ2
二，压气机叶栅的特征 在一定进气条件下，由风洞试验得到叶栅几何参数和气动参数之间关系，常用下面曲 线表示。
第十章 轴流式压气机 现代航空用燃气轮机中多用多级轴流式压气机。主要由于其效率高(>87％），通风面积 小，也可用于大流量工况下运行。其主要结构如图 1 所示，由导向器，轮盘，工作叶片，转 子轴，整流叶片和机壳组成。对于多级轴流压气机，每个级中的流动类似，工作原理相同， 所以可以针对一个级进行研究。在每个级中，可以认为外径和内径沿轴向变化很小，可以认 为气流是沿圆柱表面上的环形叶栅的流动。环形叶栅展开后，可以看成是平面叶栅。每组圆 柱面上的环形叶栅可以认为是一组压气机的基元级。从轮毂至轮缘无数多个基元级组成一个 工作机，即压气机的一级叶轮和整流器。 第一节基元级速度三角形 进口导向器
工作轮
整流器
图 10-1 轴流式压气机
图 10-2 基元级速度三角形 一般多级轴流压气机第一级装有导向器，导向器改变气流进入叶轮的流动方向，产生正
预旋式和反预旋式两种。因而使气流角α1 <900, c1 > c1a , c1u >0 为正预旋，c1u <0(-与 u
的方向相反时为反预选)。 由于气流流经压气机后，压力和密度逐渐增加，由连续方程可知，当叶片高度不变时，
沿着叶高方向随 r 的加大，α1
= arctg
c1a c1u
加大， β1
=
arctg
c1a u1 − c1u
气体或蒸汽压缩循环
例题7.1
空气为p1=1bar，T1=323K，V1=0.1m3，按多变过程压 缩至p2=8bar，V2=0.02m3。试求：①多变指数；②压 气机消耗功；③压缩终点空气温度；④压缩过程中传 出的热量。
[解] ①多变指数 根据p1V1n= p2V2n，可得：
nlnp2/lnV 1ln8/ln0.11.292 p1 V 2 1 0.02
T1 p1 T2' p2
5
3 3 ''
省功
2 2'
6
1
2.各级所消耗的压缩功相等(wc.1= wc.2)
v
w c.1
n
n
1
Rg
(T2
T1 )
w c.2
n
n
1
Rg
(T2
T1 )
z级压缩轴功：wc=zwc.1
3.每级向外散出的热量相等，而且每级的中间冷却 器向外散出的热量也相等。
4.分级压缩对提高容积效率有利，在每一级中升压比
（3）
n w cn 1R g T 1
n n 1 1 1 .2 6 4 1 0 5J/k g
PW cW m cmw c3q 6m 00
1.264*105*3813.56/360013.39 103W
n1
（4） T2
T1
p2 p1
n
n1 n
n1
T2T1n 459.32K
qnn n 1 kcvT39.77kJ/kg
p1
p1
p1
4 5 省功
2 3
1
p3 p终
p1
p初
可证明 若m级
m
p终 p初
v
分级压缩的优点1
学习_第七章铁道车辆制冷系统
B22型铁路机械冷藏车
57
58
59
60
(5)蓝鲸型铁路机械冷藏车制冷系统 蓝鲸系列LFT98NR型和LFT98型铁路车
用制冷机组为新型的机械冷藏车制冷系统 。
B18 是 我 国 铁 路 机 械 冷 藏 车 的 代 表 ， 以 10
辆车固定编组，其中1辆为机械发电车兼乘务员
生活车；另有9辆为货物车，货物车的制冷装置
设在每辆车的两端，冷风机部分向两端插入车
体内部，向车内吹送冷风，实现车箱内的降温
。制冷机组车外部分有外罩，外罩两侧面有冷
凝器风机进、排风百叶窗，其端面还设有新风
1
一、分类
按运载对象不同分： 客车空气调节装置的制冷系 统 机械冷藏车制冷系统
按制冷剂冷却车内空气的方式不同分：
直接冷却式：独立设置
间接冷却式：增设中间冷媒系 统
2
二、特1、点直冷式：换热效率高，降温速度快， 设备较简单、紧凑，管理方便，易于实现 操作和运转自动化。
2、间冷式：制冷量损失大，结构复杂； 技术经济性差。不宜发展。用于多节式冷 藏车。
22
（4）室室内内换换热热器器(为蒸铜发管器套) 铝肋片的直接蒸 发式空气冷却器，一个蒸发器分用于两个 制冷循环回路。低温、低压的气液混合制 冷剂在蒸发器内蒸发，当车内循环空气和 新鲜空气混合后，通过蒸发器时进行热交 换。这时，空气的热量被蒸发器内的制冷 剂吸收，温度降低。
23
（5）室室外外换换热热器器(为冷风凝冷器冷) 凝器，其结构型 式与蒸发器相同。高温、高压的制冷剂气 体，通过冷凝器时，在外界空气的强制冷 却下，变成高温(约50℃)、高压的制冷剂 液体。
25
（7）毛细管(或膨胀阀) 为一组内径极小的细长铜管，当高压
GB50275-1998压缩机泵离心机安装及验收规范
第２１１ 本节针对的是整体出厂的压缩 ．．条
机， 根据国家现行标准 《 一般 固定 的往复活塞压 缩机技术条件》 一般用喷油滑片空气压缩机技 、《 术条件》 隔膜式压缩机技术条件》的有关规定 、《 修订了往复活塞式 、隔膜式压缩机安装时清洗和 检查的要求。整体出厂的压缩机在 出厂前均进行 了不少于 ２ ３ 满负荷连续试运转 ， －ｈ － 经检验合格 才出厂。在出厂前对汽缸 、 活塞等进行 了油封 防 锈 ，而油封内含有石腊 ， 这就要求必须清洗洁净 ， 防止石腊堵塞气路和油路 ， 以免引起爆炸。
言
的规定 ，《 压缩机 、风机 、泵安装工程施工及验收
规范》修订组，按该规范的章、节、条的顺序，
编制了条文说明 ， 国内有关部 门和单位参考。 供 在使用 中如发现本规范条文说明有欠妥之处 ， 请将意见直接函寄机械工业部安装工程标 准定额 站 《 压缩机 、风机 、泵安装工程施 工及验收规 范》
却水质的要求。 第 ２６７ 条 根 据现行国家标准 《 ．． 一般用途 螺杆空气压缩机技术条件》 的有关 规定 ， 压缩 机
都是按承压部件及其管路系统地进行， 故均必须
在升压至额定压力下连续运转时 间改为不应少 于
２ ｏ ｈ
安装的经验和实 测情况 ， 出选择基准 机器先调 提 平， 非基准机器 以此 为基准进行找 正 ，达到轴系 曲线两端仰度相 当的连续 曲线 的要 求 ，对指导施
本规范包括的设备中另有特别技术要求，其设计
和制造中对这些设备 因有专 门的技术规定 ，本规 范不可能面面俱到 ，所以在安装时遇到这类设备 时应按其设计和设备技术文件 的规定执行 。本规 范中设备技术文件是指 随设备 出厂 的说 明书、制 造图、 装配图和技术要求等。
第１０５ 明确了本规范与相关标准的关 ．．条
（完整版）风机基本知识
（完整版）风机基本知识第四章风机本章风机是指通风机⽽⾔。
由于通风机的⼯作压⼒较低，其全压不⼤于1500mmH2O,因此可以忽略⽓体的压缩性。
这样，在通风机的理论分析和特性研究中，⽓体运动可以按不可压缩流动处理。
这⼀近似使得通风机与⽔泵在基本原理、部件结构、参数描述、性能变化和⼯况调节等⽅⾯有很多的相同之处，在⽔泵的各相关内容中已作了论述。
但是，由于流体物性的差异，使通风机和⽔泵在实际应⽤的某些⽅⾯有所不同，形成了通风机的⼀些特点。
第⼀节风机的分类与构造⼀、风机分类1、按风机⼯作原理分类按风机作⽤原理的不同，有叶⽚式风机与容机式风机两种类型。
叶⽚式是通过叶轮旋转将能量传递给⽓体；容积式是通过⼯作室容积周期性改变将能量传递给⽓体。
两种类型风机⼜分别具有不同型式。
离⼼式风机叶⽚式风机轴流式风机混流式风机往复式风机容积式风机回转式风机2、按风机⼯作压⼒（全压）⼤⼩分类p98Pa(10 mmH2O）。
此风机⽆机壳，（1）风扇标准状态下，风机额定压⼒范围为<⼜称⾃由风扇，常⽤于建筑物的通风换⽓。
p14710Pa(1500 mmH2O)。
（2）通风机设计条件下，风机额定压⼒范围为98Pa<<⼀般风机均指通风机⽽⾔，也是本章所论述的风机。
通风机是应⽤最为⼴泛的风机。
空⽓污染治理、通风、空调等⼯程⼤多采⽤此类风机。
p196120Pa。
压⼒较⾼，是污⽔处理曝（3）⿎风机⼯作压⼒范围为14710Pa<<⽓⼯艺中常⽤的设备。
p196120Pa，或⽓体压缩⽐⼤于3.5的风机，如常（4）压缩机⼯作压⼒范围为>⽤的空⽓压缩机。
⼆、通风机分类通风机通常也按⼯作压⼒进⾏分类。
p980Pa(100 mmH2O)低压风机≤离⼼式风机中压风机 980Pa≤⾼压风机 2942Pa<低压风机≤轴流式风机⾼压风机 490Pa<三、离⼼式风机主要部件离⼼风机的主要部件与离⼼泵类似。
下⾯仅结合风机本⾝的特点进⾏论述。
泵、风机和压缩机
（一）泵
• 1.泵的种类 • 6）屏蔽泵。又称无填料泵，用特制的屏蔽套将电
动机转子和定子与输送液体隔离开来，以满足输 送液体绝对不泄漏的需要。绝对不泄漏；输送腐 蚀性、易燃易爆、剧毒、有放射性及极为贵重的 液体；高压、高温、低温及高熔点的液体。
（一）泵
1.泵的种类 练一练：既适用于输送腐蚀性、易燃、易爆、剧
通用安装工程设备
一、机械设备安装
（一）泵
• 1.泵的种类
• 1.泵的种类
（一）泵
• （1）离心泵
• 1）单级离心水泵：适用于输送温度在 80～ 100℃以下的清水及无腐蚀的液体，是一种最常 见的离心水泵。
（一）泵
• 1.泵的种类 • （1）离心泵 • 1）单级离心水泵：单级双吸离心泵 • 流量大，叶轮形状对称，不需设置轴向力平衡装
（一）泵
• 1.泵的种类
• （3）容积式泵的种类与特点。
• 1）往复泵。与离心泵相比，有扬程无限高、流量 与排出压力无关、具有自吸能力的特点，但缺点 是流量不均匀。
（一）泵
1.泵的种类 练一练：与离心泵相比，往复泵的特点是（ ）。 • A．扬程无限高 • B．流量与排出压力成正比 • C．具有自吸能力 • D．流量不均匀 • 答案： ACD
置。
• •
（一பைடு நூலகம்泵
• 1.泵的种类
• 2）多级离心水泵
• ①分段式多级离心水泵。用于矿山、工厂和城市 输送常温清水和类似的液体，相当于将几个叶轮 装在一根轴上串联工作。
（一）泵
• 1.泵的种类
• 2）多级离心水泵
• ②中开式多级离心泵。用于流量较大、扬程较高 的城市给水、矿山排水和输油管线, 排出压力高 达18MPa。此泵相当于将几个单级蜗壳式泵装 在同一根轴上串联工作，所以又叫蜗壳式多级离 心泵。
01.风机与压缩机PDF文档(第一章 概
风机和压缩机 Fan Blower Compressor第一章概述风机和压缩机是用于输送气体的机械，把原动机的机械能量转换成气体的能量。
§1 风机和压缩机的分类和应用一．分类1．按工作原理分类按工作原理可分三类：（1）：容积式包括活塞式和回转式，后者又有罗茨式风机，滑片式和螺杆式等。
（2）叶片式又称透平式包括离心式，轴流式，混流式（斜流式）和横流式。
（3）喷射式。
图1－1活塞式图1－2 罗茨式图1－3 滑片式图1－4 螺杆式图1－5 离心式图1－6 斜流式机图1－7 轴流式机械图1－8 横流式图1－9 喷射式2．按产生的压力的高低分类根据排气压力（以绝对压力计算）的高低，输送气体的机械可分为：通风机，排气压力低于11.27×104 N/m2鼓风机，排气压力在（11.27~34.3）×104 N/m2压缩机，排气压力高于34.3×104 N/m2（大气压1kg/cm2=1.01972kg/cm2=1.01325×105Pa）二．风机的应用风机广泛地应用在国民经济的各个领域。
§2 风机的结构和参数以离心式通风机为例：图1－10 离心通风机简图以离心式通风机为例可以看出风机的主要的几个部件：进气室，进气口，叶轮，蜗壳，出气口，扩散器等几个部件组成。
其主要参数与水泵相似的有：（1）流量（体积流量式质量流量）；（2）压力；指风机的压力升，即进出口压力之差，分全压△P，静压△P s，及动压△P d(3)转速n(r/m)；（4）轴功率N s(kw=1.36ps)；（5）效率。
§3 气体的物理性质我们着重介绍通风机常用的空气的物理性质。
一．标准大气状态温度为273K（0℃），绝对压力为101325N/ m2（760mmHg）,重力加速度g=9.807m/s2时干燥空气状态称为标准大气状态，或叫大气的标准状态。
在标准大气状态下空气的密度为ρ=1.2931Kg/m3。
通风与空调工程第二版 习题答案7-11章
第七章空气调节系统1．答：按照空气处理设备的设置情况，空气调节系统可分为集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统三类。
集中式空调系统的特点是所有的空气处理设备(加热器、冷却器、过滤器、加湿器等)以及通风机等设备都设在一个集中的空调机房内，处理后的空气经风道输送到各空调房间。
半集中式空调系统除了设有集中在空调机房的空气处理设备可以处理一部分空气外，还有分散在被调房间内的空气处理设备。
分散式空调系统的特点是将冷（热）源、空气处理设备和空气输送设备都集中或部分集中在一个空调机组内，组成整体式和分散式等空调机组，可以根据需要，灵活、方便的布置在各个不同的空调房间或邻室内。
2. 答：按照负担室内负荷所用的介质种类，空气调节系统可分为全空气空调系统、全水式空调系统、空气—水空调系统和冷剂系统四类。
全空气系统是空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统。
全水系统是空调房间的热湿负荷全部靠水作为冷热介质来承担的空调系统。
空气—水空调系统是由空气和水共同负担空调房间热湿负荷的空调系。
冷剂系统是将制冷系统的蒸发器直接放在空调房间来吸收余热余湿。
3. 答：按照所处理空气的来源，普通集中式空气调节系统可分为封闭式空调系统、直流式空调系统和新、回风混合式空调系统三类。
封闭式系统全部使用室内再循环空气，没有室外空气补充。
这种系统最节能，但卫生条件也最差。
直流式系统使用的空气全部来自室外，经热湿处理后送入空调房间，吸收余热余湿后又全部排至室外。
这种系统耗能最多，但室内空气得到了百分之百的交换。
新、回风混合式空调系统采用室外空气与室内再循环空气相混合的系统，这样既节能又卫生。
4.答：一次回风空调系统的简图及夏季工况空气处理过程的h—d图如下图所示。
图7—1一次回风空调系统夏季处理过程（a）系统图示（b）h—d图一次回风系统的装置示意图如图所示。
状态为W的室外新风与状态为N 的室内回风混合为状态C，经喷水室(或表面式冷却器)冷却减湿到点L(点L称机器露点．它一般位于φ＝90％一95％线上)，再从L加热到送风状态点O，然后送人房间吸收房间的余热余湿后变为室内状态N，一部分空气被排到室外，另一部分返回到空调机组与新风混合。
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波长用 表示： （ ）（7-5）
图7-1正弦声波
二．声强：
根据连续方程：
（7-6）
在声波通过一个介质断面时，由于声波的作用使介质得到弹性位势和动能。介质弹性力所做的功为弹性位势 （单位体积）
（比容，单位质量气体）
由（7-2）
（7-7）
动能（单位体积）
（7-8）
所以当声波通过时，单位流体所获得的总能量：
（7-19）
用 表示声压随时间变化的关系：
（7-20）
声压的有效值：
由于声音是波，声压 （ ）是变化的，为此用有效值 表示，是指一周期的均方根平均值：
（7-21）
（缺）时，
（7-22）
，角频率，合成声压为：
（7-23）
声压级： ，由于声强很测量，平时测出声压，声强与声压的平方成正比：
（ ）（7-24）
A声级：相当于人耳对于40fang纯音的响度级。与人耳的感觉一样。对于低频（500 以下）不敏感，有较大衰减，而高频段比较敏感。在噪声测量中往往用A特性的总声级代表噪音的级，记做 。
B声级：相当于70fang纯音的响度级。当接受声音时，低频段有一定的衰减。
C声级：相当于100fang纯音的响度级。它的特征平坦。，大致与声压级一致。所以在噪音测量中，若测定声压级，往往用C特性。
响度用响度级表示，以1000 的纯音做为基准声音，用其声压级做为该频率的响度级。单位为（缺）（phom）。
Ribison和Dadson对不同频率的纯音进行听感试验，得一组等响曲线。等响曲线中任一条曲线相当于频率和声压级不同但响度级相同的声音。最下面的一条曲线是听域线，最上面一条是痛域线。
在噪声测量仪－声级计中，根据等响曲线，一般设置计数网络A、B、C特性：
10
0.000063
20
0.0002
80
0.0063
100
2
120
20
1
声功率的测量方法：
（1）自动声场法
自动球面： （ ）
未自动球面： （ ）
（ ）
距离增加10倍，声压级仅衰减20
（2）扩散声场法（混响室法）
：平均声压级
（ ）
－室容积（ ）
－混响时间（ ）
（缺）扩散的声场，房间常数为
（ ）
（ ）
吸声系数
－室内表面积
（3）未扩散声法
（4）置换法：（用标志声源比较）
（ ）
五．倍频程：
声频段，倍频程是指相邻两个频率之比为2:1所确定的频程：
为频带的下限截止频率
为频带的上限截止频率
中心频率：（ ）
频程就是把位频程再分为三段。
六．噪声
1．噪声级：
声压级相同但是频率不同的声音作用于人的耳朵，感觉是不同的。声音的大小（响度）由人们的听觉决定的。
－阻力系数
－叶轮直径
－叶周速度
马赫数
（二）通风机的比声功率级
比声功率级表示相似通风机的噪声特征。它是指同系列通风机在单位风量1 ，单位静压1 水柱下运行的噪音，用 表示：
（ ）
式中： － 水柱（静压）
－流量（ ）
三．
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
三．通风机噪音频谱
（7-9）
所以由于声波的 传播，故单位时间内通过垂直于声传播方向的单位面积上声的能量为：
（7-10）
式中 －声强 （单位时间通过单位面积的能量）
－介声密度
－声压
平常引起听觉得声强 （听域声强）
引起（缺）的声强 （痛域声强）
声音的强弱只有相对概念，故用声强级 （单位 ，分贝）表示：
（ ）
式中 ，在 声强下的 ，就是0分贝。
，为1000赫兹的听力声强， ， ，声压级（ 声强）
声压的合成： 、 （声压级），
（ ）
图7-5声压的合成和环境噪音的修正
四．声功率和声功率级
声功率是声源在单位时间内辐射出来的声波总能量，用 表示（单位 ），也可以用声功率级表示：
（ ）（7-25）
（ ）
多级间可以换算
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
0
0.00002
通风机的噪声频谱是指通风机的声压级和声功率随频率（位频带）的变化关系：
为了获得通风机的噪声级和频谱特性，应用现场测量的方法：也可以用下式求得通风机的声功率级 ：
图7-2 声波的反射
图7-3声波前后的流动
图7-4声波的传播过程
三．声强压
声波穿过空气，使空气的压力（大气压）发生变化， ，气压的变化叫做声压：
压（缺）率
（7-12）
声压 与大气压 的关系：
（7-13）
声压随时间的变化：对于绝热过程
（7-14）
设 ，
（7-15）
（7-16）
体积变化量：
（7-17）
（7-18）
如测定噪音声级时，一般采用A特性和C特性同时进行测定。即当A声级和C声级之差大时，噪音主要是1000 以下的噪音。
D声级：主要测量风机的敏感噪声级。
噪音值（缺）数 ：
式中 －倍频带声压级（ ）， 、 常数。
当给定了某一个频带的噪音允许值之后，就可以计算允许声压。
总声级 与 （噪音值（缺）数）可按下式近似换算：
（ ）
（ ）（缺）就变换值和妨碍
图7-6等响度曲线
图7-7A，B，C，D声级计的计权网络特征
§2通风机的噪音
一．产生原因
1．空气动力所产生的噪音：
（1）冲击噪音：其基本频率 为：
（ ） 叶片数
压力越高，叶轮圆周速度大，噪声大。
（2）湍流噪音：
由于气体边界层分层而产生的湍流噪音，其频率为：
（ ）
－常数，
通风机的声功率级 的计算式：
（ ）
式中： －流量（ ） －全压（ ）
通风机的噪声功率级往往在测试时用下式计算：
（ ）
式中： －测点上的平均声压级（ ）
－风筒表面积（ ）
考虑到大气的温度 （ ）和大气压 （ ）
（ ）
那么通风机声功率级线可以在 图上表示。
分析表明：通风机的声源功率 ：
式中： －气体密度
－叶片相对于气体的速度（ ）
－叶片在气体进口方向的宽度
湍流噪声有宽广的频率范围。
2．机械噪音
3．两者相互作用而产生的噪音
通风机噪音的声源特征是（缺）噪声。
二．通风机的声功率级
（一）通风机的声功率级
声功率级与声压的平方成正比，一般来说通风机的声功率级与通风机的压力平方程正比例变化，在压力一定的情况下，声功率级与流量的增减而变，当声压一定时，声的能量与声的通流面积成正比例。
第七章通风机的噪音
风机和压气机的噪音是一个很重要的运行特征，在实际中，应千方百计地消除。
§1基本概念
一．声波
声波是在弹性介质中传播的一种机械波，它是一种纵波，声波在空气中传播可以认为按绝热过程变化：
（7-1）
声波的速度： （7-2）
式中， 气体常数
绝热指数：
声速和气压无关， 时空气中的声速 ，
（7-3）