风机性能测试
性能测试 时间:2021-04-01 阅读:()
实验一离心风机(或泵)性能测试一、实验目的1、熟悉风机各项性能参数及测试方法;2、测定固定转速下离心风机的特性曲线.
二、实验装置及流程图1为测定上述曲线的实验装置流程.
台称平衡杆电机微压计静压测压计调节阀温度计毕托管整流隔栅图1实验装置示意图实验风道变径接头离心风机三、实验原理固定转速n下离心风机的特性曲线有三条,即P全—Q曲线;N轴—Q曲线;η—Q曲线,如图2所示.
ηη(%)轴(全图2固定转速下的离心风机特性曲线在转速n不变时,一个流量Q对应一组P、N、η值,分别测定在不同流量时各组的P、N、η值,将所测得数据进行处理,然后再用光滑曲线联接起来就得到P全—Q曲线;N轴—Q曲线;η—Q曲线.
上述这些参数的测定方法:1、动压Pd和风量Q测试:将风道截面A—A分成若干等面积的圆环(如图3).
本试验台风道内径d=184mm,风速测点的位置分别为:r1=28.
5mmr2=49.
3mmr3=63.
6mmr4=75.
3mmr5=85.
4mm用比托管及微压计测定各点的动压值:图3风管断面等面积分环图'sinPglρα=(Pa)(d1):—为测点动a式中压,(P)dP'ρ'ρ—微压计内酒精密度,可取=800kg/m3读取动压值—微压计读值(m)l在本实验中微压计为直接该点速度u:2dPuρ=(m/s)(2)ρ为空气密度,由温度计测得空气温度后可查表得出.
断面A—A上的平均动压值Pdm122.
.
.
PP+()dddndmPPn=(Pa)(3)式中:n为测点数.
断面平均风速v:2dmPvρ=(m/s)(4)风量Q:236004dQvπ=*m3/h(5)2、风压测试P全1.
15stmPPPd=+全(6)动压,Pa;称风机全压,Pa;式中:Pd—P全—风机风压,又stP—静压,可在静压测点处由U形管读出,Pa;平均动压,在风量测试时读出,考虑到从风机出口至静压测点存在显赫压力0.
15值加以修正,此值很小,一般亦可忽略不计,Pa.
有时要求计算风机的出口静压—mPd损失,所以用'cmPdstP和出口动压可用连续方程,首先算出风机出口'mPd断面平均风速'υ:''3600QAυ=(7)式中:'υ—风机出口断面平均风速,m/s;'A—.
风机出为风机出口面积,2m口动压':mPd2'2cmPdρυ=((8)风机出口静压Pa)'stP应为风机全压P与出口动压之差,即:'mPdmstdPPP′′=)用平衡电机法测定风机的输入功率,即轴功率N轴:(Pa)(93、功率测试本试验采NMω=轴(W)(10)在风机轴上的台称读数(N),量出L(N·m)(11)M为作用力矩,也是作用在电机轴上的反力矩,测读力臂长度L(m)得出:MF=100ω为轴的旋转速度,用转速表直接测定轴转速n(r/min,转/分).
260nπω=(1/s,1/秒)(12)4、效率η计算:各风量下的效率η可由下式算出:3600PQNη=(%)(13)四、实验步骤1、记录各项实验数据:ρ:空气密度,(kg/m3),由温度计读出温度,查表得出;ρ':微压计内酒精密度(kg/m3),一般可取800kg/m3;d:风管直径,(m);A′:风机出口面积,(m2);L:平衡电机力臂L,(m).
2、将阀门关闭,开启风机,此时Q=0,测定零流量时的P、N值.
对离心风机,此时功率N最小,η=0.
3、逐渐加大阀门开度,每加大一次开度,测定一组Q、P、N值和计算一次η值,逐次加大开度可得出不同流量Q下的P、N、η值.
4、将实验结果点绘在方格纸上,即可得到转速n下的P全—Q、N轴—Q、η—Q的关系曲线.
风量和动压测定按如下步骤:1、在动压管上按测点位置r1、r2、r3、r4、r5作出插入风道的位置标记;2、启动风机,调节阀门至某一风量;3、在不同分量Q时分别测定不同r处的动压值;五、注意事项1、在一组Q、P、N测定过程中,不可改变调节阀门的开度.
2、微压计液面上下波动时,取其波动平均值.
l3、在改变阀门开度或将毕托管伸入风管时,时刻注意微压计的量程,防止酒精冲出.
4、电机转速"n"一定.
5、当地大气压P考虑为1atm.
6、在1atm,0°C时,293.
1=标ρkg/m3.
7、风机的标准性能曲线是在一定的转速和气体密度下(ρ=1.
2kg/m3)绘制的.
实际操作情况下的工况密度不一定是ρ=1.
2kg/m3,应转换成标准性能曲线.
本实验不要求进行转换.
严格说,随着风量增大,转速n会有稍微变小的趋势,其变化量可用比例定律2121nnQQ=,22121)(nnPP=,32121)(nnNN=,12ηη=加以修正.
但因变化很小,作为教学实验,亦可不加修正.
n六、数据记录风速风量测定数据记录表实验次数:测点动压Pd(Pa)平均动压Pdm(Pa)断面平均风速v(m/s)风量Q(m3/h)NOPd123415NOPd1234253NO1Pd2345风机性能曲线测定数据记录表风量Q测定风压测定轴功率N测定实验次数NO平均动压PdcmPa端面平均风速vm/s风量Qm3/h静压PstPa全压PPa台称读值GN力臂长度Lm力矩MG.
L1000KJ风机转速Nr/min角速度1/s轴功率NKW效率η%123456[注3]:1Kg力=kg*9.
81牛顿.
七、思考题1、解释静压为什么能代表气体流过通风机所提高的机械能2、测量风速(或风量)时的等截面环是如何划分的3、根据实验结果,分析讨论影响实验测试结果可靠性的主要因素,并提出改进设想.
(执笔人:周勇敏、孟殿)
二、实验装置及流程图1为测定上述曲线的实验装置流程.
台称平衡杆电机微压计静压测压计调节阀温度计毕托管整流隔栅图1实验装置示意图实验风道变径接头离心风机三、实验原理固定转速n下离心风机的特性曲线有三条,即P全—Q曲线;N轴—Q曲线;η—Q曲线,如图2所示.
ηη(%)轴(全图2固定转速下的离心风机特性曲线在转速n不变时,一个流量Q对应一组P、N、η值,分别测定在不同流量时各组的P、N、η值,将所测得数据进行处理,然后再用光滑曲线联接起来就得到P全—Q曲线;N轴—Q曲线;η—Q曲线.
上述这些参数的测定方法:1、动压Pd和风量Q测试:将风道截面A—A分成若干等面积的圆环(如图3).
本试验台风道内径d=184mm,风速测点的位置分别为:r1=28.
5mmr2=49.
3mmr3=63.
6mmr4=75.
3mmr5=85.
4mm用比托管及微压计测定各点的动压值:图3风管断面等面积分环图'sinPglρα=(Pa)(d1):—为测点动a式中压,(P)dP'ρ'ρ—微压计内酒精密度,可取=800kg/m3读取动压值—微压计读值(m)l在本实验中微压计为直接该点速度u:2dPuρ=(m/s)(2)ρ为空气密度,由温度计测得空气温度后可查表得出.
断面A—A上的平均动压值Pdm122.
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PP+()dddndmPPn=(Pa)(3)式中:n为测点数.
断面平均风速v:2dmPvρ=(m/s)(4)风量Q:236004dQvπ=*m3/h(5)2、风压测试P全1.
15stmPPPd=+全(6)动压,Pa;称风机全压,Pa;式中:Pd—P全—风机风压,又stP—静压,可在静压测点处由U形管读出,Pa;平均动压,在风量测试时读出,考虑到从风机出口至静压测点存在显赫压力0.
15值加以修正,此值很小,一般亦可忽略不计,Pa.
有时要求计算风机的出口静压—mPd损失,所以用'cmPdstP和出口动压可用连续方程,首先算出风机出口'mPd断面平均风速'υ:''3600QAυ=(7)式中:'υ—风机出口断面平均风速,m/s;'A—.
风机出为风机出口面积,2m口动压':mPd2'2cmPdρυ=((8)风机出口静压Pa)'stP应为风机全压P与出口动压之差,即:'mPdmstdPPP′′=)用平衡电机法测定风机的输入功率,即轴功率N轴:(Pa)(93、功率测试本试验采NMω=轴(W)(10)在风机轴上的台称读数(N),量出L(N·m)(11)M为作用力矩,也是作用在电机轴上的反力矩,测读力臂长度L(m)得出:MF=100ω为轴的旋转速度,用转速表直接测定轴转速n(r/min,转/分).
260nπω=(1/s,1/秒)(12)4、效率η计算:各风量下的效率η可由下式算出:3600PQNη=(%)(13)四、实验步骤1、记录各项实验数据:ρ:空气密度,(kg/m3),由温度计读出温度,查表得出;ρ':微压计内酒精密度(kg/m3),一般可取800kg/m3;d:风管直径,(m);A′:风机出口面积,(m2);L:平衡电机力臂L,(m).
2、将阀门关闭,开启风机,此时Q=0,测定零流量时的P、N值.
对离心风机,此时功率N最小,η=0.
3、逐渐加大阀门开度,每加大一次开度,测定一组Q、P、N值和计算一次η值,逐次加大开度可得出不同流量Q下的P、N、η值.
4、将实验结果点绘在方格纸上,即可得到转速n下的P全—Q、N轴—Q、η—Q的关系曲线.
风量和动压测定按如下步骤:1、在动压管上按测点位置r1、r2、r3、r4、r5作出插入风道的位置标记;2、启动风机,调节阀门至某一风量;3、在不同分量Q时分别测定不同r处的动压值;五、注意事项1、在一组Q、P、N测定过程中,不可改变调节阀门的开度.
2、微压计液面上下波动时,取其波动平均值.
l3、在改变阀门开度或将毕托管伸入风管时,时刻注意微压计的量程,防止酒精冲出.
4、电机转速"n"一定.
5、当地大气压P考虑为1atm.
6、在1atm,0°C时,293.
1=标ρkg/m3.
7、风机的标准性能曲线是在一定的转速和气体密度下(ρ=1.
2kg/m3)绘制的.
实际操作情况下的工况密度不一定是ρ=1.
2kg/m3,应转换成标准性能曲线.
本实验不要求进行转换.
严格说,随着风量增大,转速n会有稍微变小的趋势,其变化量可用比例定律2121nnQQ=,22121)(nnPP=,32121)(nnNN=,12ηη=加以修正.
但因变化很小,作为教学实验,亦可不加修正.
n六、数据记录风速风量测定数据记录表实验次数:测点动压Pd(Pa)平均动压Pdm(Pa)断面平均风速v(m/s)风量Q(m3/h)NOPd123415NOPd1234253NO1Pd2345风机性能曲线测定数据记录表风量Q测定风压测定轴功率N测定实验次数NO平均动压PdcmPa端面平均风速vm/s风量Qm3/h静压PstPa全压PPa台称读值GN力臂长度Lm力矩MG.
L1000KJ风机转速Nr/min角速度1/s轴功率NKW效率η%123456[注3]:1Kg力=kg*9.
81牛顿.
七、思考题1、解释静压为什么能代表气体流过通风机所提高的机械能2、测量风速(或风量)时的等截面环是如何划分的3、根据实验结果,分析讨论影响实验测试结果可靠性的主要因素,并提出改进设想.
(执笔人:周勇敏、孟殿)
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