对旋轴流通风机的功率特性及其计算机数据处理的改进吴秉礼/沈阳人民风机厂韩宏亮/邯郸市东方风机制造有限公司摘要：对国内对旋轴流通风机产品样本给出的功率特性曲线发表了意见，对目前使用的性能试验数据处理的计算程序提出了改进建议。关键词：对旋式轴流通风机功率特性数据处理程序中图分类号：TH432,1文献标识码：B文章编号：1006-8155（2006）06-0020-04ImprovementonPowerCharacteristicsandComputerDataTreatmentofCounter-rotatingAxialFanAbstract:SuggestionsareprovidedonPowercharacteristicscurvegivenbythesimpleofdomesticcounter-rotationaxialfan.Improvementmeasuresareputforwardoncomputerprogramofperformancetestdataprocessatpresent.Keywords:Counter-rotatingaxialfanPowercharacteristicDatatreatmentProgram1引言GB/T1236-2000《工业通风机用标准化风道进行性能试验》和GB3235-1999《通风机基本型式尺寸参数及性能曲线》，对通风机性能曲线的表征形式和内容均作了明确的规定近10余年来，对旋轴流通风机在我国煤矿、金属矿等得到了广泛应用。然而，至今矿用对旋轴流通风机的功率特性曲线大都仍沿用非对旋轴流通风机功率特性曲线的表征形式，如图1所示。笔者以为，这种作法是不适宜的，这种表征方式是不可取的。图1对旋轴流通风机气动性能曲线对旋轴流通风机实质上是两个单级叶轮的串联，并且是按压力等量分配和互为导叶的原则进行气动设计的。由于两个叶轮互为反向旋转，速度三角形发生新的变化[1],致使Ⅰ、Ⅱ级叶轮叶片的扭曲角度和实度（即稠度）完全不同，Ⅱ级叶轮叶片的工作条件更为恶化，从而导致Ⅰ、Ⅱ级的功率特性（曲线）不尽相同。具体说来就是，当两个叶轮叶片的安装角度φⅠ/φⅡ一定时，与流量Q、压力p（静压或全压）相对应的Ⅰ级、Ⅱ级叶轮的轴功率并非相等，即PshⅠ≠PshⅡ;只有在最高效率点处，才有PshⅠ=PshⅡ或PshⅠ≈PshⅡ，如图2所示[2]。因此，对旋轴流通风机的功率特性不应仿照图1那样绘制总功率曲线，而应像图2那样，分别绘制、给出Ⅰ级、Ⅱ级的功率特性曲线。这样做，不仅显示出对旋轴流通风机Ⅰ级、Ⅱ级功率特性的区别，而且有利于对旋风机的选型、电机功率的确定以及风机的安全运行。图2带扩压器的OBB-79-80型对旋轴流通风机气动性能曲线（无因次）2数据处理的改进___________________________收稿日期:2006-07-11沈阳市140141执行GB/T1236-2000标准时，采用人工手算的方法是难以对采集数据进行处理的，必须通过编制程序用计算机进行运算。然而，目前国内编制的计算程序，只能得到对旋轴流通风机总功率的特性曲线，而不能获得Ⅰ、Ⅱ级各自的功率特性曲线。然而实际上，只要对现有程序稍加补充和改进即可实现，具体方法如下：通风机效率为η=pQ/Psh(1)或可写为(2)对旋轴流通风机的轴功率Psh为Ⅰ级叶轮轴功率PshⅠ和Ⅱ级叶轮轴功率PshⅡ之和，即Psh=PshⅠ+PshⅡ（3）于是式（2）可写成(4)若定义亦即PshpQ（5）若定义亦即（6）则式（4）可表达为从而得到（7）式（5）、式（6）分别称作对旋轴流通风机Ⅰ级叶轮和Ⅱ级叶轮的虚拟效率。在以上效率关系公式中，当风压p为静压时，则为静压效率；风压p为全压时，则为全压效率。由式（7）可知，对旋轴流通风机的静压或全压效率可通过Ⅰ、Ⅱ级叶轮的虚拟静压效率或虚拟全压效率表征和求得。具体做法：将原程序中先输入Psh改为输入PshⅠ，算出各工况下的Q、p、PshⅡ、值；再输入PshⅡ，算出对应工况下的Q、p、PshⅡ、值，最后用式（7）算出相应的η。这样，只要在原程序中加入虚拟效率的计算步骤，即可得到对旋风机的η—Q效率曲线，Ⅷ并同时获得PshⅠ—Q、PshⅡ—Q功率特性曲线。3举例以邯郸市东方风机制造有限公司的FBD№5对旋轴流通风机为例：叶轮直径D=500mm,工作转速n=2900r/min，叶轮与电机直联，电机功率P=2×7.5kW，采用进气试验装置，电测法测定功率。表1为叶片安装角φⅠ/φⅡ=38°/9°时，气动性能试验相关参数的测定结果。表1叶片安装角φⅠ/φⅡ=38°/9°时气动性能试验相关参数的测定结果工况点大气压力/Pa大气温度/℃湿温度/℃pe3/PaΔp/PaⅠ级电机输入功率PⅠ/kW...