一、實驗目的
1．了解離心通風機的工作原理；
2．觀察離心通風機的運轉情況；
3．測定離心通風機的性能曲線。
二、基本原理和實驗裝置
借助于高速回轉的葉輪，將機械能傳遞給氣體，使氣體獲得動能、靜壓能及其總和全壓能（又稱為全壓頭），它們的符號分別為，，。
本實驗裝置采用進排氣實驗法，流程如圖5－1所示。風機5由吸入管4吸入空氣，經排氣管8排出，流量的測量由補償式微壓計或壓力傳感器測出壓差值進行計算，壓頭由進口和出口管線上的壓力傳感器3和10分別測出其壓差，然后進行計算，電動機7的轉速由變頻器進行調節，并由扭矩轉速儀6測出。電動機的輸出功率由扭矩轉速儀6測出的扭矩值和轉速值計算得到。
1—YZD型（-1kPa）壓力傳感器； 2—集流器； 3—YZD型（-1kPa）壓力傳感器； 4—吸入管； 5—風機；
6—JN338－30A扭矩轉速儀； 7—電動機； 8—排氣管； 9—調節閥； 10—YZD型（5kPa）壓力傳感器
圖5－1 實驗裝置
三、實驗步驟
1. 實驗前作好準備工作，檢查補償式壓差計是否正常，電路接點有否松動，葉輪安裝是否牢固，然后用手盤車，觀察風機運轉有*。
2. 確認排氣管線調節閥處于全閉位置。
3. 記錄大氣壓計、濕度計的讀數。
4. 接通控制柜電源（控制柜面板示意見圖5－2），按下啟動按扭（兩個綠色的按鍵同時按下）。
5. 打開計算機進入風機氣動性能實驗控制系統，點擊“相關參數”頁（出現圖5－3的界面），在該界面中將列舉的各個試驗參數按要求填好（包括調整電動機轉速的設定值至值），然后切換到“實驗數據”頁，點擊“啟動”鍵，啟動風機開始作實驗。
6. 調節調節閥，從全閉到全開分為若干檔，得出不同流量。在各檔操作穩定后，記錄轉速、扭矩、補償式微壓計、進氣管和排氣管線上的壓力傳感器的數值（界面見圖5－4），代入相應公式計算，得到風機的氣動性能參數，同時“性能曲線”頁（界面見圖5－5），將把實驗數據轉換成風機性能曲線，可以點擊“打印”將圖表打印出來。然后單擊主菜單“文件”項，選擇“保存”，路徑和文件名以后便可將實驗數據以“.dat”的文件格式保存到硬盤上。如果需要查看其他組的實驗數據，單擊主菜單“文件”項，選擇“打開”，文件名和路徑后，即可打開文件。
如果需要在試驗過程中調節電機的轉速，則需在“相關參數”頁，將電機轉速改寫成新的值，然后單擊“調速”按鈕即可。
7. 測得上述數據后，點擊“停止”鍵（界面見圖5－4），關閉調節閥，按下控制柜停止按扭（紅色按扭），斷開控制柜電源。
8. 完成上述各步驟后，恢復實驗前狀態，清掃實驗現場。
1－總電源指示燈 2－電流表 3－電壓表 4－溫度顯示儀表
5－電源關閉按鈕 6－電源開啟按鈕 7－變頻器控制面板
圖5－2 控制柜面板示意
圖5－3 風機氣動性能實驗控制系統參數設定界面
圖5－4 風機氣動性能實驗控制系統實驗數據顯示界面
圖5－5 風機氣動性能曲線顯示界面
四、實驗數據測量與整理
1. 大氣條件測量
（1） 溫度計安放在通風機進氣口前，在速度為零區域中測量大氣溫度；濕度計也按上述原則安放，以確定空氣的相對濕度。
（2） 水蒸汽飽和壓力由有關手冊查得。
2. 工況測量中應注意的問題
（1） 實驗前應檢查通風機與測試管路的連接和測試儀器各連接處不得有泄漏，測試儀器應經校正。
（2） 離心式通風機的開啟時出口應全閉，即在無流量輸送下啟動電動機。
（3） 每一工況的測量之前，必須有足夠的時間確保壓力、流量、轉速穩定后，再按有關規定同時讀取各儀表讀數，并記錄在記錄紙上。
（4） 本實驗中應在轉速下，用流量調節器從零流量到zui大流量（即全閉到全開）均勻改變工況，測量的工況不得少于十個。然后再從zui大流量到零流量進行測量，亦不得少于十個工況。
3. 采用進口集流器測量和計算流量
（5－1）
4. 的計算
（5－2）
當時， （5－3）
其中為空氣的氣體常數，與相對濕度、飽和蒸汽壓、大氣壓有關。當測試環境溫度為-15～40℃時，空氣常數可取 J/（kg·K）。
5. 壓力測量與計算
（1）通風機進口
靜壓 （5－4）
（5－5）
動壓 （5－6）
全壓 （5－7）
（2）通風機出口
靜壓 （5－8）
（5－9）
動壓 （5－10）
當時， （5－11）
全壓 （5－12）
（3）通風機壓力
靜壓 （5－13）
動壓 （5－14）
全壓 （5－15）
6. 轉速測量
采用扭矩轉速儀測量轉速。
7. 軸功率測量和計算
采用扭矩轉速儀測量軸的扭矩，代入下式計算出電機的軸功率。
（5－16）
8. 效率的計算
靜壓效率 （5－17）
全壓效率 （5－18）
當時， （5－19）
9. 氣動性能修正
實驗時的轉速約為2000r/min，吸入狀態下的各參數應依據比例定律換到額定轉速2900r/min下的相應數值。
（5－20）
再將額定轉速下的參數換算至標準狀態下的值。
（5－21）
五、繪制有因次氣動性能曲線圖
按規定測量和計算得到各工況的標準狀態下的參數值，在方格坐標紙上，以流量為橫坐標，以通風機全壓、通風機靜壓、軸功率、全壓效率、靜壓效率為縱坐標，得到一系列各工況測試點，經圓滑聯接繪制成圓滑的曲線（見圖5－6）。
風機型號：9-19No.4A
葉輪直徑：=0.4m
圖5－6 通風機氣動性能曲線
六、測試記錄匯總（見表5－1）
表5—1 測試記錄匯總
| 通風機型式規格_______________ 制造號 _______________ 轉速_____________r/min 電動機型號________________功率_______________ kW 轉速_____________r/min 通風機進口______________m；_____________m2；出口____________ m；____________ m2； 流量測量方式 ____________________________m。 |
| 測試工況序號 | 單位 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 轉 速 | | | | | | | | | | | |
| 大氣狀態 | 壓力 | | | | | | | | | | | |
| 溫度 | | | | | | | | | | | |
| 濕球溫度 | | | | | | | | | | | |
| 濕度 | | | | | | | | | | | |
| 進口風管 | 壓力 | | | | | | | | | | | |
| 溫度 | | | | | | | | | | | |
| 出口風管 | 壓力 | | | | | | | | | | | |
| 溫度 | | | | | | | | | | | |
| 流量 | 進口集流器 | | | | | | | | | | | |
| 扭 矩 | | | | | | | | | | | |
| 通風機全壓 | | | | | | | | | | | |
| 通風機靜壓 | | | | | | | | | | | |
| 通風機軸功率 | | | | | | | | | | | |
| 通風機全壓效率 | | | | | | | | | | | |
| 通風機靜壓效率 | | | | | | | | | | | |
| 通風機流量 | | | | | | | | | | | |
七、思考題
1.從流量—功率曲線看，離心風機為什么要在空氣流量為零時啟動？
2．如果規定風機在zui率的80～100%范圍內工作，則這臺風機的流量范圍是多少？
八、符號說明
、——進氣、出氣風管截面積，m2；
、——進氣、出氣風管直徑，；
——集流器進氣口直徑，；
、——進氣、出氣風管阻力損失，Pa；
——扭矩，N·m；
——進氣管路靜壓測量點到風機進口間風管距離，m；
——出氣管路靜壓測量點到風機出口間風管距離，m；
——風機轉數，r/min；
——風機進氣口的空氣密度，kg/ m3；
——大氣環境的空氣密度，kg/ m3；
——風機軸功率，kW；
——通風機全壓，Pa；
——實驗環境大氣壓力，Pa；
——風機進氣口氣體壓力，Pa；
——補償式微壓計讀數，Pa；
——風機流量，m3/h；
——空氣常數，288.5J/（kg·K） ；
——實驗環境溫度，K；
——進氣管空氣動壓，Pa；
——出氣管空氣動壓，Pa；
——進氣管空氣靜壓，Pa；
——出氣管空氣靜壓，Pa；
——進氣管測壓點靜壓，Pa；
——出氣管測壓點靜壓，Pa
本實驗條件下：=157mm，=124mm，=150mm，=6500mm（考慮了彎頭的當量長度），=580mm。
