离心风机的工作原理;离心风机的工作原理;离心风机的工作过程 离心风机主要由叶轮、进风口及蜗壳等组成（图14－2）。叶轮转动时，叶道（叶片构成的流道）内的空气，受离心力作用而向外运动，在叶轮中央产生真空度，因而从进风口轴向吸入空气（速度为c0）。吸入的空气在叶轮入口处折转90°后，进入叶道（速度为c1），在叶片作用下获得动能和压能。从叶道甩出的气流进入蜗壳，经集中、导流后，从出风口排出 ;叶轮的工作原理 ;图3 速度分析及速度三角形 .气流在叶道内的速度分析 b.进口气流速度三角形 c. 出口气流速度三角形;（二）基本方程——欧拉方程 ;.;.;图14-4 轴向涡流的产生原因及其c2u的影响; ;（三）轴向涡流 ; 三、离心风机的功耗及效率 ;电动机容量储备系数 ; 四、离心风机的性能曲线——叶轮外径处叶片宽度 在叶片无限多时，气流出口角β2 等于叶片安装角β2A 。一台风机若转速不变，则u2、D2、b2、β2A均为常数，则有： PT∞=A－BQ 图14-5 风机的理论性能 曲线 风机的理论性能 曲线（N-Q） 因A、B为常数，所以PT∞与Q 成线性关系。对前向叶片，β2A90°，ctgB20，B为负 ;值，故PT∞因Q的增加而增加（图）；径向叶片β2A=90°，ctgB2=0，B=0；后向叶片，β2A90°，ctgB20，B为正值，故PT∞因Q的增加而减少。 图14-7 有限叶片数对理论性能曲线(P-Q线)的影响 n=常数；β＜90° 因假定无能量损失，所以风机轴功率N与压力和流量之乘积成正比因而可得三种叶片的功率消耗与流量的关系曲线 （图）。由图可见，前向叶片在流量增大时，功耗剧增，而后向叶片在流量增加时，功耗增长较缓。 在叶片数有限时，风机理论压力将减少。对一定的叶轮，可近似地认为环流系数μ为常数，则风机的理论性能曲线 （PT∞－Q）将变为另一条直线是后向叶片的理论性能曲线（P－Q线）的变化示意图。 ;（一）?? 图 实际性能曲线(P-Q)后向叶片，n=常数 实际性能曲线 实际上风机有能量损失，如果只考虑流动损失，则在给定转速下的实际性能曲线所示。由于未考虑泄漏损失及轮阻损失，它与实际情况有一定出入。 图离心通风机的性能曲线 a.前向叶片风机 b.后向叶片风机 目前还不能用计算的方法绘制实际性能曲线。所以离心风机的性能曲线者是根据试验数据绘制的。由风机试验可测出各工况点的流量Q、全压P及轴功率N并算得效率 。以流量Q为横坐标所得 P－Q、N－Q、η－Q等关系曲线即为风机的实际性能曲线）。;五、叶片形状 ;（一）叶片形状对风机性能的影响 叶片形状影响出口安装角β2A的大小，因而也影响在叶轮出口处气流绝对速度C2 的大小（图14－11）。C2不同，则风机性能也有较大差异。 ; 2、随流量的增加，前向叶轮风机功耗剧增，有超载的可能，称为过载风 机，后向叶轮则有功率不易过载的优点。 3、因C2大，前向叶轮出口处气流动压大，但风机出风口处气流动压较小，所以叶轮出口动压中的一部分将在蜗壳中通过扩压转化为静压，扩压损失大，而后向叶轮扩压损失小。另外前向叶轮叶道短、断面变化大，其叶道内的流动损失也大于后向叶轮，故后向叶轮效率高，前向叶轮效率低，径向叶轮则在两者之间。 4、前向叶轮噪声较大。 5、从工艺观点看，直叶片制作简单，但径向直叶片冲击损失大、效率低。 （一）?? 各种叶轮的应用 1、后向叶片风机效率高、噪声小、流量增大时动力机不易超载，因而在各种大、中型风机中得到广泛应用。它的缺点是在相同的风量、风压时，需要较大的叶轮直径或转速，另外叶片容易积尘，不适于作排尘风机。 ; 2、前向叶片风机效率较低、噪声大，但在相同风压、风量时，风机尺寸小，转速低。因而它用于高压通风机（P=7850－9810Pa）以及要求风机尺寸小的场合。在移动式农业机械中由于要求风机的尺寸较小，因此常采用前向叶片的中、高压风机。 3、多叶式离心通风机都用前向叶片，它的特点是轮径比（D1/D2）大、叶片数多，叶片相对宽度较大，因而用较小的尺寸可得较大的压力和流量，且噪声较低，但效率也低。农业机械中的一些小型风机如小型植保机械上，常采用多叶式风机。 4、径向直叶片风机的压头损失大，效率低，但形状简单、制作方便。当风机效率不作为主要考核指标时，它常被用作低压风机。另外，后向直叶片风机效率较径向直叶片风机高，制造也比较简单，适用于动压低、静压与动压比值较高的场合，一般用于中、低压风机，应用较多。 ;离心叶轮的进口角直接影响风机的风量，出口角会影响风机的压力，从现有的风机资料看出口角在40度左右效率较高，如风机转速和直径没定的线度附近。设计时有两个参数选取比较重要，一个是叶叶片的进口、出口处直径比d1/d2，另一个是c2r/u2，都会影响风机的性能好坏，设计时可以参照一下现有性能优秀的叶轮。 ?是的，c1r/u1也重要的，定了d1/d2和c2r/u2，进出口气流角度是可以计算了，进口角当然是尽量减少气流的冲击损失为佳 一般进口角设计β1等于βA1即冲角为0是最佳的 但有时为了保证风机的风量，把进口安装角增加2–3度;风机叶轮的设计通常很复杂，一般老说他们在设计中的时候根据主要参数，通过模板来进行设计。 先做可调安装角的叶轮进行试验，试验合格后，再把叶片的各项参数定下来。 空气动力学的大多教程和材料里面没有讲风机设计. 翼形的设计是有的,但是飞机用的翼形和风机的翼形区别很大. 用计算流体力学来处理这个问题近年比较流行,但是坐的也不多.毕竟在高度湍流的流动状态下,和弯曲复杂的流动区域里,算出来的结果也是很难保证可靠.再者就是内部空间复杂要划分网只能用非结构网格,对机器的要求又提高了.gambit里面带的Turbo的工具用起来 方便具体那样划分网格 对模型的近似度如何,尚难确定。;;;;;;
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