轴流通风机扩散筒效率的测量和综述.doc

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1、轴流通风机扩散筒效率的测量和综述李景银/西安交通大学能动学院流体机械研究所郭琦/西安电力高等专科学校摘要：在查阅了国内所有关于轴流通风机扩散筒效率的论述和测量数据的基础上,详细推导了轴流通风机扩散筒效率、损失和静压升系数等公式，并对一台按当量直径设计的］6号轴流通风机的扩散筒和扩散塔的效率进行了测量，结果表明：扩散筒的效率较文献推荐值低。关键词：轴流式通风机扩散筒效率测量综述中图分类号：TH432.1文献标识码：B文章编号：1006-8155(2007)02-0003-04Measurement

2、andSummarizeofEfficiencyofDiffuserTubeforAxialFlowFanAbstract:Onthebasisofcheckingallthedataaboutthediscussionandmeasurementfortheefficiencyofthediffusertubeforaxial-flowfininChina,itdeducesindetailtheformulaoftheefficiency,lossandstaticpressurerisec

3、oefficientsofdiffusertubefortheaxial-flowfan,andtomeasuretheefficiencyofdiffusertubeanddiffusertowerofNo16axial-flowfanwhichwasdesignedasequivalentdiameter.Theresultshows:Theefficiencyofthediffusertubeislowerthantherecommendedvalueformtheiterature.Ke

4、ywords:Axial-flowfinDiffusertibeEfficiencyMeasurementSummarize0引言轴流通风机具有效率高、相对尺寸小、调节方便、便于安装等突出的优点。然而，如文献［1］所介绍，在煤矿通风系统中，轴流主扇的耗电占全矿总耗电的14%以上。因此，如何提高风机效率对降低生产成本，建设节约型社会意义重大。轴流通风机的出口速度大，一般其出口动能占风机全压的30%以上［2］,对于有些流量大而压力较低的轴流通风机，其出口动能甚至占到风机全压的50%左右。因此，必须在

5、轴流通风机的后面安装扩散筒或扩散筒一塔来回收动能，特别是抽出式通风机。所以,扩散筒的效率对风机整机的效率影响极大。关于轴流通风机扩散筒的效率有许多不同的说法，文献［2］认为效率一般在80%〜85%之间；文献［3］则认为，扩散筒效率选取80%是比较保守的，一般在进口边界层较薄时，效率可到87%〜88%,再加上排气管效率可再增加1%〜4%；而文献［4］在计算压缩机进出口元件时，推荐扩压器的效率为60%〜80%o由此可见，不同文献对轴流通风机扩散筒的效率的选择相差很大。从查阅的有限的测量扩散筒、塔效率

6、的文献［5,6］看，扩散筒一塔效率一般在40%〜69%之间，比文献［2,3］推荐的效率要低得多。综上所述，冃前对实际使用中的轴流通风机扩散筒的效率研究还很少，同时，也是分歧比较大的一个关键问题。1轴流通风机扩散筒效率计算的方法和一些基本概念大型轴流通风机的扩散筒一般是圆环形渐扩通道，冃前多数文献［2,3,7］采甘当量直径的方法设计扩散筒。文献［7］利用文献［3］中的资料，对轴流通风机扩散筒的设计作了较详细的介绍，但是，其扩散筒的效率还是采用了选取的方法，设计具有相当大的盲目性。文献⑻是笔者查到的

7、唯一一个具体计算扩散筒水利损失的国内文献。该文献采用水利直径,将扩散筒比拟成当量圆锥，从而计算扩散筒的沿程损失和扩压损失，该方法可以考虑扩散筒材料等影响因素，但是，文献［3］称，环形通道采用水利直径计算的水利损失比实际的要小。虽然采用当量直径和水利直径都可以将风机环形扩散筒比拟成当量圆锥，但是，对于收稿口期：2006-07-11西安市7100492同样的圆环形扩散筒，分别采用当量肓径和水利肓径，得出的当量圆锥肓径和扩散角差别很大，因此，计算的水利损失也不同。笔者通过三维粘性数值计算发现，两种方法

8、最终计算的结果与数值计算结果都相差较多，而且也没有规律（该研究内容将另文发表）。所以，对通风机扩散筒的损失和效率还需要大量的数值研究和相应的试验研究。风机扩散筒的作用就是将扩散筒的进口气流动能通过减速变为压力增加，所以，其效率就应该是实际压力增加与理想压力增加的比值。具体推导如下：由实际不可压气体伯努力方程可知：2222ininoutoutlosspcpcp有凍冇有(I)式中，下标in和out分别代表扩散筒进口和出口。上式中，扩散筒压力增加为outinpP錦，理想的无损失的增加应该为2222in