离心风机的工作原理

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1、离心风机的工作原理离心风机的工作原理（离心式风机的分类1、风机按风压（相对压力）H的大小，可分为：2、高压离心风机P=2940—14700N/m2（H=300—1500毫米水柱）3、中压离心风机P=980—2940N/m2（H=100—300毫米水柱）4、低压离心风机P<980N/m2（H<100毫米汞柱）；5、高压轴流风机P=490—4900N/m2（H=50—500毫米水柱）6、低压轴流风机P<490N/m2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

2、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，从出风口排出图14-2离心通风机内气体流动方向1.出风口2.蜗壳3.叶轮4.扩压管5.进风口6.进气室叶轮的工作原理（一）速度三角形空气在叶道上任一点处，有绝对速度c，它是气流与叶轮的相对速度ω与牵连速度μ的向量和（图14－3a）。绝对速度c与牵连速度μ的夹角以α表示

3、。相对速度ω与牵连速度μ的反方向的夹角以β表示。通常只画出叶片入口及出口的速度三角形，并以1点表示叶轮入口；2点表示叶轮出口（图14－3b、c）。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——欧拉方程便于计算，作假设如下：1、气体为理想气体，流动没有能量损失，风机功全部转化为气流能量。2、叶轮叶片数无限多、无限薄。所以气体在叶道内的流线与叶片形状一致，气流相对速度ω2的出口角β2与叶片出口安装角β2A一致。3、气流是稳定流，其流动不随时间而

4、变化。当风机流量为Q（m3/s）、压力为PT∞N/m2时（PT∞——叶片数无限多理论压力），气流则得到的能量为N=QPT∞（N·m/s）如风机轴上阻力矩为M（N·m）、角速度为ω（1/s），）则驱动风机的功为N=Mω（N·m/s）根据假设1，驱动风机的功全部转换为气流的能量，则.根据动量矩定律，单位时间内，叶轮中气流对风机的动量矩的变化，等于外力对此轴线的力矩和。由图1可知，叶道内气体abcd经时间Δt后，移动到efgh。根据假设3，气流为稳定流，截面abgh内气体动量矩不变。因而在Δt时间内，气体动量

5、矩的变化为面积abfe与dcgh动量矩之差，而面积abfe与dcgh内体质量相等，并等于每秒钟流过叶轮气体质量乘以时间Δt，即m=QρΔt叶轮入口及出口处的动量矩M1及M2分别为.单位时间内动量矩的变化为力矩M或所以上式为离心通过风机的基本方程，又叫欧拉方程。因略去了全部损失，所以PT∞称为无穷多叶片时的理论全压。在上式中，C1u是叶轮进口处气流绝对速度C1在圆周方向的速度分量。由于叶轮入口处具有切线速度u1，按速度场作用规律，气流在进入叶轮时应该存在切向分速。但是空气的粘性很小，在没有导流器时，可以认

6、为气流是径向进入叶轮的，即在叶轮入口处，α1=90°，C1=C1r，C1u=0。代入欧拉方程，可得：PT∞=ρu2C2u图14-4轴向涡流的产生原因及其c2u的影响（三）轴向涡流实际上风机的叶片数是有限的，相邻两叶片所形成的叶道占有一定的空间。当叶轮旋转时，叶道空间随叶片一起转动；而叶道内的气体，由于自身粘性小，又有惯性，它就有保持其本身方向不变的趋势。由图14－4可见，当叶轮旋转时，叶道内的气体与叶道空间具有相对回转，转向与叶轮放置方向相反，这就是轴向涡流。轴向涡流使气流出口角β2与叶片安装角β2A不

7、等且β2<β2A，所以，在叶片数有限时，有：C2u=u2－C2rctgβ2

8、2选取。式中ηm——风机传动效率电动机容量储备系数风机轴功率N（kW）<0.50.5―11－2电机容量储备系数K1.51.41.3风机轴功率N（kW）2－5>5电机容量储备系数K1.21.15四、离心风机的性能曲线风机的基本性能参数为流量Q、风压P、轴功率N及效率η。这些性能参数均受风机转速的影响。当风机转速一定时，风压、功率及效率与流量之关系曲线，称为离心通风机的性能曲线。（一）  理论性能曲线在绘制理论性能曲线时，不考虑能量损失。当叶片