轴流式泵与风机的性能

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摘要:轴流式泵与风机采用扭曲形叶片,只能保证在设计流量下流体的能量分布均勻。当流量大于或小于设计流量时,能量仍然是不均匀的,从而增加了能量损失,效率下降。特别是小流量时,由叶轮流出的流体,一部分又回到叶轮二次加压,发生二次回流现象

轴流式泵与风机采用扭曲形叶片,只能保证在设计流量下流体的能量分布均勻。当流量大于或小于设计流量时,能量仍然是不均匀的,从而增加了能量损失,效率下降。特别是小流量时,由叶轮流出的流体,一部分又回到叶轮二次加压,发生二次回流现象。由于二次回流量是靠撞击来传递能量的,因此水力损失很大,致使效率急剧下降。因此,轴流式泵与风机的性能曲线具有以下特点(见图3-6)。

轴流式泵与风机的性能-1

图3-6不同流量下轴流风机的流动状态及压头特性

由于上述情况,轴流泵与风机在性能曲线方面的特点可以归纳为如下3点:

(1) Q-H曲线,大多属于陡降型曲线,曲线上有拐点。在小流量区域内出现马鞍形形状,在大流量区域内非常陡降,在零流量时,扬程最大。

(2)Q-N曲线,在流量为零的时候N最大,H下降很快,轴功率也有所降低,这

样往往使轴流式风机在零流量下起动的轴功率为最大。因此,与离心式风机相反,轴流式风机应当在管路畅通下开动。尽管如此,当起动与停机时,总是会经过最低流量的,所以轴流式风机所配用的电动机要有足够的余量。

(3)Q-η曲线在最高效率点附近迅速下降,由于流量不在设计工况下,气流情况迅速变坏,以致效率下降得很快。所以轴流式风机的最佳工作范围较窄。一般都不设置调节阀门来调节流量。大型轴流风机常用可调节叶片安装角或改变转速方法来达到调节流量的目的。

从性能曲线上看,在设计工况(e点)时,流体流线沿叶髙分布均匀,效率最高;当流量大于设计值时W点),叶顶出口处产生回流,流体向轮毂偏转,损失增加,扬程(全压)降低,效率下降;流量小于设计值时(c点、b点、a点),在叶片下部、背部产生边面层分离,形成脱流,流量很小时能量沿叶高偏差较大,形成二次回流。

图3-7为30E-11型轴流风机的性能曲线,图中曲线是按4种不同的安装角绘制的。

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图3-730E-11型轴流风机的性能曲线

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