第 二 篇气体输送机械离心风机轴流风机压缩机通风机：全压通风机：全压通风机：全压通风机：全压p 1500mmH2Op 1500mmH2Op 1500mmH2Op 1500mmH2O。鼓风机：鼓风机：鼓风机：鼓风机： 1500mmH2O 1500mmH2O 1500mmH2O 1500mmH2O 全压全压全压全压p 3barp 3barp 3barp 3bar。 风机通风机在船舶上应用于各类舱室：机舱、风机通风机在船舶上应用于各类舱室：机舱、风机通风机在船舶上应用于各类舱室：机舱、风机通风机在船舶上应用于各类舱室：机舱、货舱、燃料舱和生活舱室。货舱、燃料舱和生活舱室。货舱、燃料舱和生活舱室。货舱、燃料舱和生活舱室。 制冷空调：风冷冷凝器风机、空调的送风风机、制冷空调：风冷冷凝器风机、空调的送风风机、制冷空调：风冷冷凝器风机、空调的送风风机、制冷空调：风冷冷凝器风机、空调的送风风机、冷藏间的冷风机、冷却塔用风机。冷藏间的冷风机、冷却塔用风机。冷藏间的冷风机、冷却塔用风机。冷藏间的冷风机、冷却塔用风机。 锅炉：送风机和引风机。锅炉：送风机和引风机。锅炉：送风机和引风机。锅炉：送风机和引风机。 第一节第一节第一节第一节 分类和性能参数分类和性能参数分类和性能参数分类和性能参数一、分类一、分类一、分类一、分类 1 1 1 1 按全压分按全压分按全压分按全压分 低压：全压低压：全压低压：全压低压：全压p 100mmH2Op 100mmH2Op 100mmH2Op 100mmH2O风扇全压风扇全压风扇全压风扇全压p 10mmH2Op 10mmH2Op 10mmH2Op 10mmH2O 中压：中压：中压：中压：100 100 100 100 全压全压全压全压p 300mmH2Op 300mmH2Op 300mmH2Op 300mmH2Op 300mmH2Op 300mmH2Op 300mmH2O第五章第五章 通风机通风机2 2 2 2 按工作原理分按工作原理分按工作原理分按工作原理分 1 1 1 1离心式：利用高速旋转的叶轮对气体产生的离心离心式：利用高速旋转的叶轮对气体产生的离心离心式：利用高速旋转的叶轮对气体产生的离心离心式：利用高速旋转的叶轮对气体产生的离心力提高气体的能量。气体轴向流入，径向流出。力提高气体的能量。气体轴向流入，径向流出。力提高气体的能量。气体轴向流入，径向流出。力提高气体的能量。气体轴向流入，径向流出。 2 2 2 2轴流式：利用高速旋转的叶轮在叶片正反面产生轴流式：利用高速旋转的叶轮在叶片正反面产生轴流式：利用高速旋转的叶轮在叶片正反面产生轴流式：利用高速旋转的叶轮在叶片正反面产生的压力差提高气体的能量。气体轴向流入，轴向流出。的压力差提高气体的能量。气体轴向流入，轴向流出。的压力差提高气体的能量。气体轴向流入，轴向流出。的压力差提高气体的能量。气体轴向流入，轴向流出。 3 3 3 3其他类型：横流式惯流式、混流式。其他类型：横流式惯流式、混流式。其他类型：横流式惯流式、混流式。其他类型：横流式惯流式、混流式。3 3 3 3 按风机进、出口位置与效劳舱室分按风机进、出口位置与效劳舱室分按风机进、出口位置与效劳舱室分按风机进、出口位置与效劳舱室分 1 1 1 1送风式：效劳舱室与风机出口或送风管道连接，送风式：效劳舱室与风机出口或送风管道连接，送风式：效劳舱室与风机出口或送风管道连接，送风式：效劳舱室与风机出口或送风管道连接，将外界空气送入舱室。舱室内为正压压入式。将外界空气送入舱室。舱室内为正压压入式。将外界空气送入舱室。舱室内为正压压入式。将外界空气送入舱室。舱室内为正压压入式。 2 2 2 2抽风式：效劳舱室与风机进口或进风管道连接，抽风式：效劳舱室与风机进口或进风管道连接，抽风式：效劳舱室与风机进口或进风管道连接，抽风式：效劳舱室与风机进口或进风管道连接，将舱室内的空气送出舱外。舱室内为负压抽出式。将舱室内的空气送出舱外。舱室内为负压抽出式。将舱室内的空气送出舱外。舱室内为负压抽出式。将舱室内的空气送出舱外。舱室内为负压抽出式。 4 4 4 4 驱动方式分驱动方式分驱动方式分驱动方式分1 1 1 1电机驱动电机驱动电机驱动电机驱动2 2 2 2水力驱动：利用水泵产生的高压水驱动叶片带动风水力驱动：利用水泵产生的高压水驱动叶片带动风水力驱动：利用水泵产生的高压水驱动叶片带动风水力驱动：利用水泵产生的高压水驱动叶片带动风机。可以输送易燃易爆气体，也可以在高温机。可以输送易燃易爆气体，也可以在高温机。可以输送易燃易爆气体，也可以在高温机。可以输送易燃易爆气体，也可以在高温250250250250 C C C C下下下下工作。应用于油船、液化气船、化学品船、海上平台和工作。应用于油船、液化气船、化学品船、海上平台和工作。应用于油船、液化气船、化学品船、海上平台和工作。应用于油船、液化气船、化学品船、海上平台和军用舰艇的输送气体和清舱。在陆用上应用于油库、飞军用舰艇的输送气体和清舱。在陆用上应用于油库、飞军用舰艇的输送气体和清舱。在陆用上应用于油库、飞军用舰艇的输送气体和清舱。在陆用上应用于油库、飞机库和弹药库等具有易燃易爆的场所。机库和弹药库等具有易燃易爆的场所。机库和弹药库等具有易燃易爆的场所。机库和弹药库等具有易燃易爆的场所。1 1 1 1全压压头：气体通过风机以后提高的能量。全压压头：气体通过风机以后提高的能量。全压压头：气体通过风机以后提高的能量。全压压头：气体通过风机以后提高的能量。p = pp = pp = pp = pd d d d + p + p + p + pstststst = = = = H = H = H = H = g H g H g H g H = p= p= p= p出出出出- p- p- p- p进进进进 = = = = pd + pst pd + pst pd + pst pd + pst 出出出出- - - - pd + pst pd + pst pd + pst pd + pst 进进进进二、性能参数二、性能参数二、性能参数二、性能参数2.1 12.1 12.1 12.1 1 风机的出口全压与风机的进口全压有关。标准风风机的出口全压与风机的进口全压有关。标准风风机的出口全压与风机的进口全压有关。标准风风机的出口全压与风机的进口全压有关。标准风压的进气状态为标准状态，即压的进气状态为标准状态，即压的进气状态为标准状态，即压的进气状态为标准状态，即20202020、1atm1atm1atm1atm的空气。的空气。的空气。的空气。2 2 2 2功率功率功率功率有效功率有效功率有效功率有效功率:N:N:N:Ne e e e、 指示功率指示功率指示功率指示功率N N N Ni i i i 和和和和 轴功率轴功率轴功率轴功率N N N Nb b b b 与泵相同。与泵相同。与泵相同。与泵相同。 3 3 3 3 流量或风量体积流量与进气状态无关流量或风量体积流量与进气状态无关流量或风量体积流量与进气状态无关流量或风量体积流量与进气状态无关4 4 4 4 效率效率效率效率容积效率容积效率容积效率容积效率 v v v v、水力效率、水力效率、水力效率、水力效率 h h h h 、机械效率、机械效率、机械效率、机械效率 m m m m 总效率总效率总效率总效率 2.1 22.1 22.1 22.1 2 静压总效率静压总效率静压总效率静压总效率2.1 32.1 32.1 32.1 3 第二节第二节第二节第二节 离心风机离心风机离心风机离心风机一、根本理论一、根本理论一、根本理论一、根本理论 对于离心通风机，其全压小于对于离心通风机，其全压小于对于离心通风机，其全压小于对于离心通风机，其全压小于1500mmH2O1500mmH2O1500mmH2O1500mmH2O。可以忽略气体可以忽略气体可以忽略气体可以忽略气体 的压缩性，即可将风机中气体的压缩性，即可将风机中气体的压缩性，即可将风机中气体的压缩性，即可将风机中气体的流动作为不可压缩流体。这样，有关离心的流动作为不可压缩流体。这样，有关离心的流动作为不可压缩流体。这样，有关离心的流动作为不可压缩流体。这样，有关离心泵的根本理论也完全适用用于离心风机。如：泵的根本理论也完全适用用于离心风机。如：泵的根本理论也完全适用用于离心风机。如：泵的根本理论也完全适用用于离心风机。如：速度三角形、速度三角形、速度三角形、速度三角形、EulerEulerEulerEuler方程、对方程、对方程、对方程、对EulerEulerEulerEuler方程分析、方程分析、方程分析、方程分析、叶片形式分析叶片形式分析叶片形式分析叶片形式分析 2y2y2y2y 对对对对HTHTHTHT 、 Hst Hst Hst Hst 、 Hd Hd Hd Hd 的的的的影响、有限叶片对压头的影响、损失、效影响、有限叶片对压头的影响、损失、效影响、有限叶片对压头的影响、损失、效影响、有限叶片对压头的影响、损失、效率、相似理论等。率、相似理论等。率、相似理论等。率、相似理论等。 二、主要结构二、主要结构二、主要结构二、主要结构1 1 1 1 叶轮叶轮叶轮叶轮(1) (1) (1) (1) 直线形径向叶轮：直线形径向叶轮：直线形径向叶轮：直线形径向叶轮： 1y= 1y= 1y= 1y= 2y =902y =902y =902y =90 ， 1 901 901 901 90 。结构最简。结构最简。结构最简。结构最简单，适用于正反两方向旋转，气流进入叶轮时有较大的冲单，适用于正反两方向旋转，气流进入叶轮时有较大的冲单，适用于正反两方向旋转，气流进入叶轮时有较大的冲单，适用于正反两方向旋转，气流进入叶轮时有较大的冲击损失，效率低，噪声大，应用于低压风机。击损失，效率低，噪声大，应用于低压风机。击损失，效率低，噪声大，应用于低压风机。击损失，效率低，噪声大，应用于低压风机。2 2 2 2曲线形径向叶轮：曲线形径向叶轮：曲线形径向叶轮：曲线形径向叶轮： 1= 901= 901= 901= 90 ， 2y =902y =902y =902y =90 ，进气冲击损，进气冲击损，进气冲击损，进气冲击损失小，水力效率高，噪声小，应用于中低压风机。失小，水力效率高，噪声小，应用于中低压风机。失小，水力效率高，噪声小，应用于中低压风机。失小，水力效率高，噪声小，应用于中低压风机。3 3 3 3直线形后弯叶轮：直线形后弯叶轮：直线形后弯叶轮：直线形后弯叶轮： 1= 901= 901= 901= 90 ， 2y 902y 902y 902y 90 ，制造简单，制造简单，制造简单，制造简单，价格廉价，当转速和压力为定值时，外径较大。价格廉价，当转速和压力为定值时，外径较大。价格廉价，当转速和压力为定值时，外径较大。价格廉价，当转速和压力为定值时，外径较大。4 4 4 4曲线形后弯叶轮：曲线形后弯叶轮：曲线形后弯叶轮：曲线形后弯叶轮： 1= 901= 901= 901= 90 ， 2y 902y 902y 902y 902y 902y 902y 90 ，当转速和，当转速和，当转速和，当转速和压力为定值时，外径较小，但噪声大，效率低，应用于流压力为定值时，外径较小，但噪声大，效率低，应用于流压力为定值时，外径较小，但噪声大，效率低，应用于流压力为定值时，外径较小，但噪声大，效率低，应用于流量大而压力低的场合。量大而压力低的场合。量大而压力低的场合。量大而压力低的场合。6 6 6 6曲线前弯多叶叶轮：曲线前弯多叶叶轮：曲线前弯多叶叶轮：曲线前弯多叶叶轮： 1= 901= 901= 901= 90 ， 2y 902y 902y 902y 90 ，叶轮直，叶轮直，叶轮直，叶轮直径小，叶片短而多多达径小，叶片短而多多达径小，叶片短而多多达径小，叶片短而多多达80808080片。当转速和压力为定值时，片。当转速和压力为定值时，片。当转速和压力为定值时，片。当转速和压力为定值时，外径小，造价低，占地小，重量轻。但损失大，效率低，外径小，造价低，占地小，重量轻。但损失大，效率低，外径小，造价低，占地小，重量轻。但损失大，效率低，外径小，造价低，占地小，重量轻。但损失大，效率低，噪声大，应用于流量大，压力低的场合。噪声大，应用于流量大，压力低的场合。噪声大，应用于流量大，压力低的场合。噪声大，应用于流量大，压力低的场合。 根据叶片截面形状分：根据叶片截面形状分：根据叶片截面形状分：根据叶片截面形状分： 机翼形：后弯，高压，高效，大功率，高速送风机。机翼形：后弯，高压，高效，大功率，高速送风机。机翼形：后弯，高压，高效，大功率，高速送风机。机翼形：后弯，高压，高效，大功率，高速送风机。 直线形：径向或后弯中型引风机或送风机。直线形：径向或后弯中型引风机或送风机。直线形：径向或后弯中型引风机或送风机。直线形：径向或后弯中型引风机或送风机。 曲线形：前弯或后弯中小型引风机或送风机。曲线形：前弯或后弯中小型引风机或送风机。曲线形：前弯或后弯中小型引风机或送风机。曲线形：前弯或后弯中小型引风机或送风机。 前盘：前盘：前盘：前盘： 平直前盘：流动损失大，效率低，制造工艺简单。平直前盘：流动损失大，效率低，制造工艺简单。平直前盘：流动损失大，效率低，制造工艺简单。平直前盘：流动损失大，效率低，制造工艺简单。 弧形前盘：效率高，制造工艺复杂。弧形前盘：效率高，制造工艺复杂。弧形前盘：效率高，制造工艺复杂。弧形前盘：效率高，制造工艺复杂。 锥形前盘：性能和制造工艺居中。锥形前盘：性能和制造工艺居中。锥形前盘：性能和制造工艺居中。锥形前盘：性能和制造工艺居中。大型风机前盘联结采用焊接、铆接。焊接比铆接重量轻，大型风机前盘联结采用焊接、铆接。焊接比铆接重量轻，大型风机前盘联结采用焊接、铆接。焊接比铆接重量轻，大型风机前盘联结采用焊接、铆接。焊接比铆接重量轻，流道光滑。小型风机叶片与前盘制成一体塑料、铝流道光滑。小型风机叶片与前盘制成一体塑料、铝流道光滑。小型风机叶片与前盘制成一体塑料、铝流道光滑。小型风机叶片与前盘制成一体塑料、铝合金。合金。合金。合金。 2 2 2 2进气室进气室进气室进气室 功用：保证气体均匀平稳地进功用：保证气体均匀平稳地进功用：保证气体均匀平稳地进功用：保证气体均匀平稳地进入风机，减少流动损失和噪声。入风机，减少流动损失和噪声。入风机，减少流动损失和噪声。入风机，减少流动损失和噪声。进气室主要应用在大型风机、双进气室主要应用在大型风机、双进气室主要应用在大型风机、双进气室主要应用在大型风机、双吸叶轮风机或气流进入风机前需吸叶轮风机或气流进入风机前需吸叶轮风机或气流进入风机前需吸叶轮风机或气流进入风机前需接弯管的场合。接弯管的场合。接弯管的场合。接弯管的场合。 进气室进口截面积与叶轮进口进气室进口截面积与叶轮进口进气室进口截面积与叶轮进口进气室进口截面积与叶轮进口截面积之比为截面积之比为截面积之比为截面积之比为1.75 1.75 1.75 1.75 2.0 2.0 2.0 2.0。 进进进进气室进口中心与风机出口中心为气室进口中心与风机出口中心为气室进口中心与风机出口中心为气室进口中心与风机出口中心为90909090 最正确，最正确，最正确，最正确， 180 180 180 180 为最差。为最差。为最差。为最差。3 3 3 3 进气口进气口进气口进气口 功用：保证气流能均匀地充满叶轮进口截面，降低功用：保证气流能均匀地充满叶轮进口截面，降低功用：保证气流能均匀地充满叶轮进口截面，降低功用：保证气流能均匀地充满叶轮进口截面，降低流动损失。其优劣程度主要看他使叶轮进口截面气流流动损失。其优劣程度主要看他使叶轮进口截面气流流动损失。其优劣程度主要看他使叶轮进口截面气流流动损失。其优劣程度主要看他使叶轮进口截面气流充满的程度。充满的程度。充满的程度。充满的程度。 进气口形状应尽可能符合叶轮进口附近气流的流进气口形状应尽可能符合叶轮进口附近气流的流进气口形状应尽可能符合叶轮进口附近气流的流进气口形状应尽可能符合叶轮进口附近气流的流动状况，防止涡流及其引起的损失。动状况，防止涡流及其引起的损失。动状况，防止涡流及其引起的损失。动状况，防止涡流及其引起的损失。 4 4 4 4导流器导流器导流器导流器 功用：功用：功用：功用：扩大风机使用范围，提高风机调节性能。扩大风机使用范围，提高风机调节性能。扩大风机使用范围，提高风机调节性能。扩大风机使用范围，提高风机调节性能。 导流器分为径向和轴向两种，改变导流叶片的开导流器分为径向和轴向两种，改变导流叶片的开导流器分为径向和轴向两种，改变导流叶片的开导流器分为径向和轴向两种，改变导流叶片的开度，控制进气流的大小和方向。度，控制进气流的大小和方向。度，控制进气流的大小和方向。度，控制进气流的大小和方向。 导流叶片的形状有平板、弧形和机翼形，数目为导流叶片的形状有平板、弧形和机翼形，数目为导流叶片的形状有平板、弧形和机翼形，数目为导流叶片的形状有平板、弧形和机翼形，数目为8 8 8 812121212个。个。个。个。 5 5 5 5蜗壳蜗壳蜗壳蜗壳 功用：将离开叶轮的气流集中、导流，并将气流的局功用：将离开叶轮的气流集中、导流，并将气流的局功用：将离开叶轮的气流集中、导流，并将气流的局功用：将离开叶轮的气流集中、导流，并将气流的局部动能转变为压力能。部动能转变为压力能。部动能转变为压力能。部动能转变为压力能。 蜗壳横截面为阿基米德螺旋曲线或对数曲线。蜗壳横截面为阿基米德螺旋曲线或对数曲线。蜗壳横截面为阿基米德螺旋曲线或对数曲线。蜗壳横截面为阿基米德螺旋曲线或对数曲线。 “ “ “ “蜗舌的位置与形状对风机的性能影响很大。蜗舌的位置与形状对风机的性能影响很大。蜗舌的位置与形状对风机的性能影响很大。蜗舌的位置与形状对风机的性能影响很大。 一、相似条件一、相似条件一、相似条件一、相似条件 几何相似：风机过流局部主要线性尺寸成比例。几何相似：风机过流局部主要线性尺寸成比例。几何相似：风机过流局部主要线性尺寸成比例。几何相似：风机过流局部主要线性尺寸成比例。 运动相似：各相应点的速度成比例。运动相似：各相应点的速度成比例。运动相似：各相应点的速度成比例。运动相似：各相应点的速度成比例。 动力相似：流体质点所受的各力比值相等。动力相似：流体质点所受的各力比值相等。动力相似：流体质点所受的各力比值相等。动力相似：流体质点所受的各力比值相等。 与离心泵相似理论相同。与离心泵相似理论相同。与离心泵相似理论相同。与离心泵相似理论相同。二、性能相似换算二、性能相似换算二、性能相似换算二、性能相似换算 第三节第三节第三节第三节 相似理论在风机中的应用相似理论在风机中的应用相似理论在风机中的应用相似理论在风机中的应用2.1 42.1 42.1 42.1 42.1 52.1 52.1 52.1 52.1 62.1 62.1 62.1 6 结构常数：结构常数：结构常数：结构常数：三、比转数三、比转数三、比转数三、比转数1 1 1 1 比转数推导比转数推导比转数推导比转数推导 将式将式将式将式2.1 42.1 42.1 42.1 4两边开方得两边开方得两边开方得两边开方得 将式将式将式将式2.1 52.1 52.1 52.1 5两边开两边开两边开两边开3 3 3 3次方得次方得次方得次方得 可得可得可得可得 在风机中，气体作为不可压缩流体处理，因此在风机中，气体作为不可压缩流体处理，因此在风机中，气体作为不可压缩流体处理，因此在风机中，气体作为不可压缩流体处理，因此2 2 2 2 比转数计算比转数计算比转数计算比转数计算风机的全压与气体在风机进口处的状态风机的全压与气体在风机进口处的状态风机的全压与气体在风机进口处的状态风机的全压与气体在风机进口处的状态P P P P、 和种类和种类和种类和种类有关，因此，计算比转数时应定义气体进气的状态，并有关，因此，计算比转数时应定义气体进气的状态，并有关，因此，计算比转数时应定义气体进气的状态，并有关，因此，计算比转数时应定义气体进气的状态，并且与单位制有关。且与单位制有关。且与单位制有关。且与单位制有关。1 1 1 1风机进口处为常温常压的空气、国际单位制风机进口处为常温常压的空气、国际单位制风机进口处为常温常压的空气、国际单位制风机进口处为常温常压的空气、国际单位制2.1 72.1 72.1 72.1 7p20p20p20p20为在进口处为为在进口处为为在进口处为为在进口处为20202020 ，760mmHg760mmHg760mmHg760mmHg的空气时风机的全压。的空气时风机的全压。的空气时风机的全压。的空气时风机的全压。 式中式中式中式中Q Q Q Qm3/sm3/sm3/sm3/s、n n n nrpmrpmrpmrpm、 p20 p20 p20 p20PaPaPaPa 2 2 2 2风机进口处为非常温常压的空气、国际单位制风机进口处为非常温常压的空气、国际单位制风机进口处为非常温常压的空气、国际单位制风机进口处为非常温常压的空气、国际单位制 因因因因 所以所以所以所以 带入式带入式带入式带入式2.1 62.1 62.1 62.1 6得得得得 2.1 82.1 82.1 82.1 8 为为为为风机进口处空气的密度，单位为风机进口处空气的密度，单位为风机进口处空气的密度，单位为风机进口处空气的密度，单位为kg/mkg/mkg/mkg/m3 3 3 3。3 3 3 3风机进口处为常温常压的空气、工程单位制风机进口处为常温常压的空气、工程单位制风机进口处为常温常压的空气、工程单位制风机进口处为常温常压的空气、工程单位制因因因因1N=1N=1N=1N=1/9.81/9.81/9.81/9.8kgfkgfkgfkgf，带入式，带入式，带入式，带入式2.1 62.1 62.1 62.1 6得得得得2.1 92.1 92.1 92.1 9 3 3 3 3比转数的应用比转数的应用比转数的应用比转数的应用 1 1 1 1用比转数对风机分类用比转数对风机分类用比转数对风机分类用比转数对风机分类 ny ny ny ny：2.72.72.72.712 12 12 12 国际单位制国际单位制国际单位制国际单位制 或或或或 15 15 15 1566666666工程单位制工程单位制工程单位制工程单位制 前弯离心风机前弯离心风机前弯离心风机前弯离心风机 ny ny ny ny：16.616.616.616.617.6 17.6 17.6 17.6 国际单位制国际单位制国际单位制国际单位制 或或或或 20 20 20 2090909090工程单位制工程单位制工程单位制工程单位制 后弯离心风机后弯离心风机后弯离心风机后弯离心风机 ny ny ny ny：18181818 36 36 36 36国际单位制国际单位制国际单位制国际单位制 或或或或 100 100 100 100200200200200工程单位制工程单位制工程单位制工程单位制 轴流风机轴流风机轴流风机轴流风机 ny1.8 ny1.8 ny1.8 ny 2 2 2 1 ;1 ;1 ;1 ; 3) 3) 3) 3) 增加增加增加增加cr,cr,cr,cr,也可提高理论压力。也可提高理论压力。也可提高理论压力。也可提高理论压力。根据根据根据根据EulerEulerEulerEuler方程方程方程方程2.1 112.1 112.1 112.1 11 轴流式风机的全压一般不高。在轴流式风机的全压一般不高。在轴流式风机的全压一般不高。在轴流式风机的全压一般不高。在2000Pa2000Pa2000Pa2000Pa左右。左右。左右。左右。 以上对轴流式风机的全压是理论分析的结果，在实际以上对轴流式风机的全压是理论分析的结果，在实际以上对轴流式风机的全压是理论分析的结果，在实际以上对轴流式风机的全压是理论分析的结果，在实际流动中，应考滤流动阻力流动中，应考滤流动阻力流动中，应考滤流动阻力流动中，应考滤流动阻力 实际气体作用力为实际气体作用力为实际气体作用力为实际气体作用力为 v v v v0 0 0 0 无限远处来流速度。无限远处来流速度。无限远处来流速度。无限远处来流速度。 c c c cy y y y、c c c cx x x x 升力系数和阻力系数。升力系数和阻力系数。升力系数和阻力系数。升力系数和阻力系数。 A A A A机翼面积。机翼面积。机翼面积。机翼面积。 气体的密度。气体的密度。气体的密度。气体的密度。三三三三 轴流式风机的类型轴流式风机的类型轴流式风机的类型轴流式风机的类型 1 1 1 1 仅有叶轮，没有导叶仅有叶轮，没有导叶仅有叶轮，没有导叶仅有叶轮，没有导叶 流体出口速度流体出口速度流体出口速度流体出口速度c c c c2 2 2 2可以分解为圆周速度可以分解为圆周速度可以分解为圆周速度可以分解为圆周速度c c c c2u2u2u2u和轴向速度和轴向速度和轴向速度和轴向速度c c c c2r2r2r2r，圆周速度，圆周速度，圆周速度，圆周速度c c c c2u2u2u2u产生能量损失产生能量损失产生能量损失产生能量损失( ( ( (旋转旋转旋转旋转) ) ) )。故效率低，应用。故效率低，应用。故效率低，应用。故效率低，应用于低压轴流式风机。于低压轴流式风机。于低压轴流式风机。于低压轴流式风机。 2 2 2 2 一个出口导叶一个出口导叶一个出口导叶一个出口导叶 出口导叶将圆周速度出口导叶将圆周速度出口导叶将圆周速度出口导叶将圆周速度c2uc2uc2uc2u局部转换为轴向速度，因此，局部转换为轴向速度，因此，局部转换为轴向速度，因此，局部转换为轴向速度，因此，效率有所提高，应用于高压轴流式风机。效率有所提高，应用于高压轴流式风机。效率有所提高，应用于高压轴流式风机。效率有所提高，应用于高压轴流式风机。3 3 3 3 一个进口导叶一个进口导叶一个进口导叶一个进口导叶 进口导叶产生反预旋，即进口导叶产生反预旋，即进口导叶产生反预旋，即进口导叶产生反预旋，即c c c c1u1u1u1u 0 0 0 0，因此可以提高，因此可以提高，因此可以提高，因此可以提高全压，调节流量。全压，调节流量。全压，调节流量。全压，调节流量。4 4 4 4 进、出口各有一个导叶进、出口各有一个导叶进、出口各有一个导叶进、出口各有一个导叶 设计工况时，流体轴向进入叶轮，进口导叶无反设计工况时，流体轴向进入叶轮，进口导叶无反设计工况时，流体轴向进入叶轮，进口导叶无反设计工况时，流体轴向进入叶轮，进口导叶无反预旋，当需要调节流量时，可调节进口导叶，保证在预旋，当需要调节流量时，可调节进口导叶，保证在预旋，当需要调节流量时，可调节进口导叶，保证在预旋，当需要调节流量时，可调节进口导叶，保证在流量变化时，效率变化不大。但其结构复杂，因此制流量变化时，效率变化不大。但其结构复杂，因此制流量变化时，效率变化不大。但其结构复杂，因此制流量变化时，效率变化不大。但其结构复杂，因此制造、操作和维护困难。应用不多。造、操作和维护困难。应用不多。造、操作和维护困难。应用不多。造、操作和维护困难。应用不多。 第五节第五节第五节第五节 通风机性能曲线通风机性能曲线通风机性能曲线通风机性能曲线 一、一、一、一、定速性能曲线定速性能曲线定速性能曲线定速性能曲线 1 1 1 1 前弯离心风机前弯离心风机前弯离心风机前弯离心风机 Q Q Q Q：效率较低。：效率较低。：效率较低。：效率较低。 H H H HQ Q Q Q：S S S S形或马鞍形形或马鞍形形或马鞍形形或马鞍形 N N N NQ Q Q Q：原动机易过载，：原动机易过载，：原动机易过载，：原动机易过载，启动时出口阀门应关闭启动时出口阀门应关闭启动时出口阀门应关闭启动时出口阀门应关闭。 2 2 2 2 后弯离心风机后弯离心风机后弯离心风机后弯离心风机 Q Q Q Q：效率较高。：效率较高。：效率较高。：效率较高。 H H H HQ Q Q Q：单调下降：单调下降：单调下降：单调下降 N N N NQ Q Q Q：原动机无过载，：原动机无过载，：原动机无过载，：原动机无过载，启动时出口阀门应关闭。启动时出口阀门应关闭。启动时出口阀门应关闭。启动时出口阀门应关闭。 3 3 3 3 轴流式风机轴流式风机轴流式风机轴流式风机 Q Q Q Q：较尖陡，调节范围小，采用改变进口叶片：较尖陡，调节范围小，采用改变进口叶片：较尖陡，调节范围小，采用改变进口叶片：较尖陡，调节范围小，采用改变进口叶片角度。角度。角度。角度。 N N N NQ Q Q Q：较陡倾的：较陡倾的：较陡倾的：较陡倾的s s s s形曲线，启动时，出风管不能堵形曲线，启动时，出风管不能堵形曲线，启动时，出风管不能堵形曲线，启动时，出风管不能堵塞出口处不装排出阀，原动机无过载危险。塞出口处不装排出阀，原动机无过载危险。塞出口处不装排出阀，原动机无过载危险。塞出口处不装排出阀，原动机无过载危险。 H H H HQ Q Q Q：较陡倾的：较陡倾的：较陡倾的：较陡倾的s s s s形曲线，峰值点左侧为不稳定工形曲线，峰值点左侧为不稳定工形曲线，峰值点左侧为不稳定工形曲线，峰值点左侧为不稳定工作区域。作区域。作区域。作区域。 二、无因次性能曲线二、无因次性能曲线二、无因次性能曲线二、无因次性能曲线 1 1 1 1无因次参数无因次参数无因次参数无因次参数 1 1 1 1流量系数流量系数流量系数流量系数Q Q Q Q 根据式根据式根据式根据式2.1 42.1 42.1 42.1 4可知可知可知可知 定义：流量系数定义：流量系数定义：流量系数定义：流量系数Q Q Q Q2 2 2 2压力系数压力系数压力系数压力系数p p p p 根据式根据式根据式根据式2.1 32.1 32.1 32.1 3可知可知可知可知压力系数压力系数压力系数压力系数 p = p = p = p = 3 3 3 3功率系数功率系数功率系数功率系数N N N N 根据式根据式根据式根据式2.1 52.1 52.1 52.1 5可知可知可知可知 功率系数功率系数功率系数功率系数N N N N 从以上无因次参数的推导可以看出，无因次参数从以上无因次参数的推导可以看出，无因次参数从以上无因次参数的推导可以看出，无因次参数从以上无因次参数的推导可以看出，无因次参数也是相似数，因此，对于相似的风机，当其运行在相也是相似数，因此，对于相似的风机，当其运行在相也是相似数，因此，对于相似的风机，当其运行在相也是相似数，因此，对于相似的风机，当其运行在相似工况时，不管其尺寸的大小，转速的上下和输送介似工况时，不管其尺寸的大小，转速的上下和输送介似工况时，不管其尺寸的大小，转速的上下和输送介似工况时，不管其尺寸的大小，转速的上下和输送介质的不同，都具有相同的无因次参数。质的不同，都具有相同的无因次参数。质的不同，都具有相同的无因次参数。质的不同，都具有相同的无因次参数。2 2 2 2无因次性能曲线无因次性能曲线无因次性能曲线无因次性能曲线 由无因次参数绘制出的性能曲线即为无因次性能曲线。由无因次参数绘制出的性能曲线即为无因次性能曲线。由无因次参数绘制出的性能曲线即为无因次性能曲线。由无因次参数绘制出的性能曲线即为无因次性能曲线。 用无因次性能曲线来比较和选择风机非常方便用无因次性能曲线来比较和选择风机非常方便用无因次性能曲线来比较和选择风机非常方便用无因次性能曲线来比较和选择风机非常方便 第六节第六节第六节第六节 典型风机典型风机典型风机典型风机1 1 1 1、 CXZ CXZ CXZ CXZ小型轴流风机小型轴流风机小型轴流风机小型轴流风机 船用小型低噪声节能风机。特点：低噪船用小型低噪声节能风机。特点：低噪船用小型低噪声节能风机。特点：低噪船用小型低噪声节能风机。特点：低噪声、高效率、尺寸小和中；重量轻。声、高效率、尺寸小和中；重量轻。声、高效率、尺寸小和中；重量轻。声、高效率、尺寸小和中；重量轻。 叶轮直径叶轮直径叶轮直径叶轮直径200200200200400mm400mm400mm400mm，功率，功率，功率，功率40404040310w310w310w310w，重量重量重量重量4 4 4 435kg35kg35kg35kg。共有。共有。共有。共有20202020种规格。种规格。种规格。种规格。2 CNZ2 CNZ2 CNZ2 CNZ和和和和CBNCBNCBNCBN可逆式轴流风机可逆式轴流风机可逆式轴流风机可逆式轴流风机 正转和反转性能一致既能抽风又能送风正转和反转性能一致既能抽风又能送风正转和反转性能一致既能抽风又能送风正转和反转性能一致既能抽风又能送风。 CNZ CNZ CNZ CNZ为普通型，为普通型，为普通型，为普通型，CBNCBNCBNCBN为防爆型。为防爆型。为防爆型。为防爆型。3 CQ3 CQ3 CQ3 CQ型船用风机型船用风机型船用风机型船用风机 船用前弯离心风机。船用前弯离心风机。船用前弯离心风机。船用前弯离心风机。Q Q Q Q：4004004004001000m3/h1000m3/h1000m3/h1000m3/h，p p p p：30303030200mmH2O200mmH2O200mmH2O200mmH2O， Nb Nb Nb Nb：120120120120850w850w850w850w，n n n n：9609609609602900rpm2900rpm2900rpm2900rpm。4 IC4 IC4 IC4 IC型船用风机型船用风机型船用风机型船用风机 船用径向离心风机。船用径向离心风机。船用径向离心风机。船用径向离心风机。Q Q Q Q：10010010010015000m3/h15000m3/h15000m3/h15000m3/h， Nb Nb Nb Nb：7575757528.2kw28.2kw28.2kw28.2kw， p p p p：120120120120750mmH2O750mmH2O750mmH2O750mmH2O。共。共。共。共17171717钟规格。钟规格。钟规格。钟规格。 第七节第七节第七节第七节 泵与风机的选择泵与风机的选择泵与风机的选择泵与风机的选择 目的：满足系统要求；能平安、经济的运行。目的：满足系统要求；能平安、经济的运行。目的：满足系统要求；能平安、经济的运行。目的：满足系统要求；能平安、经济的运行。 确定：类型、形式、台数、规格、转速和原动机功率。确定：类型、形式、台数、规格、转速和原动机功率。确定：类型、形式、台数、规格、转速和原动机功率。确定：类型、形式、台数、规格、转速和原动机功率。一、选择原那么一、选择原那么一、选择原那么一、选择原那么 1 1 1 1 工作点和工作范围应满足泵与风机的额定工况点工作点和工作范围应满足泵与风机的额定工况点工作点和工作范围应满足泵与风机的额定工况点工作点和工作范围应满足泵与风机的额定工况点和适宜工作范围；和适宜工作范围；和适宜工作范围；和适宜工作范围； 2 2 2 2 结构简单、体积小、重量轻和效率高；结构简单、体积小、重量轻和效率高；结构简单、体积小、重量轻和效率高；结构简单、体积小、重量轻和效率高； 3 3 3 3 平安可靠；平安可靠；平安可靠；平安可靠； 4 4 4 4特别的要求。特别的要求。特别的要求。特别的要求。二、需确定的参数二、需确定的参数二、需确定的参数二、需确定的参数 1 Q 1 Q 1 Q 1 Q、P P P P的范围及的范围及的范围及的范围及QmaxQmaxQmaxQmax和和和和PmaxPmaxPmaxPmax； 2 2 2 2 输送介质的温度、密度；输送介质的温度、密度；输送介质的温度、密度；输送介质的温度、密度； 3 3 3 3 安装条件安装条件安装条件安装条件PAPAPAPA、HBHBHBHB； 4 4 4 4 主要参数应有一定余量：主要参数应有一定余量：主要参数应有一定余量：主要参数应有一定余量： 计算流量计算流量计算流量计算流量 Q = Q = Q = Q =1.11.11.11.11.15) Qmax1.15) Qmax1.15) Qmax1.15) Qmax 计算压头计算压头计算压头计算压头 H = H = H = H =1.101.101.101.101.15) Hmax1.15) Hmax1.15) Hmax1.15) Hmax 计算压力计算压力计算压力计算压力 P = P = P = P =1.101.101.101.101.15) Pmax1.15) Pmax1.15) Pmax1.15) Pmax 5 5 5 5实际工况与额定工况的换算。实际工况与额定工况的换算。实际工况与额定工况的换算。实际工况与额定工况的换算。三、水泵的选择三、水泵的选择三、水泵的选择三、水泵的选择 1 1 1 1确定水泵的类型确定水泵的类型确定水泵的类型确定水泵的类型1 1 1 1根据输送液体的性质确定泵的类型，如：海水泵、根据输送液体的性质确定泵的类型，如：海水泵、根据输送液体的性质确定泵的类型，如：海水泵、根据输送液体的性质确定泵的类型，如：海水泵、清水泵、油泵和耐腐蚀泵等；清水泵、油泵和耐腐蚀泵等；清水泵、油泵和耐腐蚀泵等；清水泵、油泵和耐腐蚀泵等；2 2 2 2利用泵的使用范围图和特点；利用泵的使用范围图和特点；利用泵的使用范围图和特点；利用泵的使用范围图和特点；3 3 3 3计算比转数来确定计算比转数来确定计算比转数来确定计算比转数来确定 2 2 2 2确定泵的形式确定泵的形式确定泵的形式确定泵的形式 3 3 3 3选择水泵型号选择水泵型号选择水泵型号选择水泵型号1 1 1 1利用利用利用利用“水泵性能表来选择水泵性能表来选择水泵性能表来选择水泵性能表来选择 算出计算流量和计算压头；算出计算流量和计算压头；算出计算流量和计算压头；算出计算流量和计算压头； 根据使用要求确定泵的型号；根据使用要求确定泵的型号；根据使用要求确定泵的型号；根据使用要求确定泵的型号； 分析泵在系统中的运行情况。分析泵在系统中的运行情况。分析泵在系统中的运行情况。分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲线根据样本性能曲线根据样本性能曲线根据样本性能曲线2 2 2 2利用利用利用利用“水泵综合性能图来选择水泵综合性能图来选择水泵综合性能图来选择水泵综合性能图来选择 算出计算流量和计算压头；算出计算流量和计算压头；算出计算流量和计算压头；算出计算流量和计算压头； 根据使用要求确根据使用要求确根据使用要求确根据使用要求确定泵的型号；定泵的型号；定泵的型号；定泵的型号； 分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲分析泵在系统中的运行情况。根据样本性能曲线线线线 四、风机的选择四、风机的选择四、风机的选择四、风机的选择 1 1 1 1确定风机的类型确定风机的类型确定风机的类型确定风机的类型 1 1 1 1利用风机的使用范围图和特点利用风机的使用范围图和特点利用风机的使用范围图和特点利用风机的使用范围图和特点 2 2 2 2计算比转数来确定计算比转数来确定计算比转数来确定计算比转数来确定 2 2 2 2确定风机的形式确定风机的形式确定风机的形式确定风机的形式 3 3 3 3选择风机型号选择风机型号选择风机型号选择风机型号 1 1 1 1利用利用利用利用“风机性能表来选择风机性能表来选择风机性能表来选择风机性能表来选择 2 2 2 2利用利用利用利用“风机性能选择曲线来选择风机性能选择曲线来选择风机性能选择曲线来选择风机性能选择曲线来选择 3 3 3 3利用利用利用利用“风机无因次性能曲线来选择风机无因次性能曲线来选择风机无因次性能曲线来选择风机无因次性能曲线来选择五、典型风机五、典型风机五、典型风机五、典型风机 1 1 1 1型号表示型号表示型号表示型号表示 第一组第一组第一组第一组第二组第二组第二组第二组第三组第三组第三组第三组根本型号根本型号根本型号根本型号补充型号补充型号补充型号补充型号根据部颁标准，风机型号应由以下方式组成：根据部颁标准，风机型号应由以下方式组成：根据部颁标准，风机型号应由以下方式组成：根据部颁标准，风机型号应由以下方式组成： 1 1 1 1用途：根本型号前：用途：根本型号前：用途：根本型号前：用途：根本型号前：T T T T为一般换气通风、为一般换气通风、为一般换气通风、为一般换气通风、Y Y Y Y为锅炉为锅炉为锅炉为锅炉引风机、引风机、引风机、引风机、C C C C为排尘风机、为排尘风机、为排尘风机、为排尘风机、G G G G为锅炉通风机。为锅炉通风机。为锅炉通风机。为锅炉通风机。 2 2 2 2第一组数字：额定压力系数乘第一组数字：额定压力系数乘第一组数字：额定压力系数乘第一组数字：额定压力系数乘10101010后取整数。后取整数。后取整数。后取整数。 3 3 3 3第二组数字：比转数取整数的值第二组数字：比转数取整数的值第二组数字：比转数取整数的值第二组数字：比转数取整数的值 。 4 4 4 4第三组数字：第三组数字：第三组数字：第三组数字：2 2 2 2个数字。第一个为进口吸入形式个数字。第一个为进口吸入形式个数字。第一个为进口吸入形式个数字。第一个为进口吸入形式代号，代号，代号，代号，“0“0“0“0双吸，双吸，双吸，双吸，“1“1“1“1单吸。单吸。单吸。单吸。“2“2“2“22 2 2 2级串联；第二级串联；第二级串联；第二级串联；第二个为设计序号。个为设计序号。个为设计序号。个为设计序号。 5 5 5 5机号：机号：机号：机号：“NO“NO“NO“NO为叶轮直径为叶轮直径为叶轮直径为叶轮直径dmdmdmdm，aaaa为原来的为原来的为原来的为原来的0.950.950.950.95倍，倍，倍，倍，bbbb为原来的为原来的为原来的为原来的1.051.051.051.05倍。倍。倍。倍。 6 6 6 6传动方式：电机、皮带。传动方式：电机、皮带。传动方式：电机、皮带。传动方式：电机、皮带。 7 7 7 7旋转方向：从原动机一端正视，旋转方向：从原动机一端正视，旋转方向：从原动机一端正视，旋转方向：从原动机一端正视，“右右右右顺时针，顺时针，顺时针，顺时针， “左左左左逆时针。逆时针。逆时针。逆时针。 8 8 8 8出风口位置：根本出风口位置：根本出风口位置：根本出风口位置：根本8 8 8 8个，补充个，补充个，补充个，补充8 8 8 8个。个。个。个。 举例：举例：举例：举例：T47211NO10CT47211NO10CT47211NO10CT47211NO10C右右右右90909090 G47311NO18D G47311NO18D G47311NO18D G47311NO18D右右右右90909090