第十四章 风机
第十四章 风机
第一节 概 述 第二节 离心风机的工作原理 第三节 风机的选用 第四节 横流风机和轴流风机 第五节 风机的性能实验
第一节 概 述 第二节 离心风机的工作原理 第三节 风机的选用 第四节 横流风机和轴流风机 第五节 风机的性能实验
第一节 概 述 一、风机在农业机械中的应用 风机在农业机械中应用很广。大多数情况下，系利用风机产生 的气流作介质进行工作。例如，在植保机械上，用气流输送、 喷洒药粉和药液，并使药液雾化；在谷物收获机械及清选机械 上，用气流进行清选及谷粒分级；在谷物干燥机械中，用气流 作热介质传递热能以加温烘干谷物并运出水汽；在输送装置中， 则用气流输送各种农业物料。在某些情况下，如气吸式播种机， 则利用风机产生的真空度使种子吸附于排种盘而排种。此外， 在农业中也常用风机进行通风换气及物料输送等工作
第一节 概 述 一、风机在农业机械中的应用 风机在农业机械中应用很广。大多数情况下，系利用风机产生 的气流作介质进行工作。例如，在植保机械上，用气流输送、 喷洒药粉和药液，并使药液雾化；在谷物收获机械及清选机械 上，用气流进行清选及谷粒分级；在谷物干燥机械中，用气流 作热介质传递热能以加温烘干谷物并运出水汽；在输送装置中， 则用气流输送各种农业物料。在某些情况下，如气吸式播种机， 则利用风机产生的真空度使种子吸附于排种盘而排种。此外， 在农业中也常用风机进行通风换气及物料输送等工作
二、风机的分类 （一）按排气压力（绝对压力）的高低，气体输送 机械可分为 1 、压缩机 排气压力高于34.3×104N/m2 2 、 鼓风机 排气压力为 11.27×104－34.3×104N/m2 。 3 、 通风机 排气压力低于11.27×104N/m2 。 （二） 按作用原 理分 1 、容积式 2 、 叶片式（透平式）
二、风机的分类 （一）按排气压力（绝对压力）的高低，气体输送 机械可分为 1 、压缩机 排气压力高于34.3×104N/m2 2 、 鼓风机 排气压力为 11.27×104－34.3×104N/m2 。 3 、 通风机 排气压力低于11.27×104N/m2 。 （二） 按作用原 理分 1 、容积式 2 、 叶片式（透平式）
农业机械普遍应用离心式风机 • 风机按风压（相对压力）H的大小，可分为： • 高压离心风机P=2940—14700N/m2 （H=300—1500毫 米水柱） • 中压离心风机 P=980—2940N/m2 （H=100—300毫米 水柱） • 低压离心风机P< 980N/m2 （H<100毫米汞柱）； • 高压轴流风机P=490—4900N/m2 （H=50—500毫米水柱） • 低压轴流风机P<490N/m2
农业机械普遍应用离心式风机 • 风机按风压（相对压力）H的大小，可分为： • 高压离心风机P=2940—14700N/m2 （H=300—1500毫 米水柱） • 中压离心风机 P=980—2940N/m2 （H=100—300毫米 水柱） • 低压离心风机P< 980N/m2 （H<100毫米汞柱）； • 高压轴流风机P=490—4900N/m2 （H=50—500毫米水柱） • 低压轴流风机P<490N/m2
农业机械上的风机还可分为清粮 型及通过用型两类 • 如图14-1a 清粮型 • 14-1b通用 型 • 14-1c径向 进气风机 图14-1 离心式风机简图 a.清粮型 b.通用型 c.径向进气 型
农业机械上的风机还可分为清粮 型及通过用型两类 • 如图14-1a 清粮型 • 14-1b通用 型 • 14-1c径向 进气风机 图14-1 离心式风机简图 a.清粮型 b.通用型 c.径向进气 型
三、离心风机的称号 • 我国风机行业近年来对离心风机的习惯称号。全称包括名 称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出气口位置等六 部分由一组数字表示其组成。现以排尘离心风机4－72－ 11No.8C右90°为例，说明如下： C 4 –72 –1 1 No.8 C 右 90° C 、风机用途为排尘（一般可省略不写） 4 、风机在最高效率点时的全压系数乘10后的化整数 -72 、风机在最高效率点时的比转数（ns） -1 、 进口为单吸入 1 、设计顺序，1表示第一次 No.8 、风机机号，即叶轮直径D2=800mm C 、风机传动方式（共有A－F六种） 右、 旋转方向（从原动机侧看） 90 、出风口位置与水平线夹角
三、离心风机的称号 • 我国风机行业近年来对离心风机的习惯称号。全称包括名 称、型号、机号、传动方式、旋转方向和出气口位置等六 部分由一组数字表示其组成。现以排尘离心风机4－72－ 11No.8C右90°为例，说明如下： C 4 –72 –1 1 No.8 C 右 90° C 、风机用途为排尘（一般可省略不写） 4 、风机在最高效率点时的全压系数乘10后的化整数 -72 、风机在最高效率点时的比转数（ns） -1 、 进口为单吸入 1 、设计顺序，1表示第一次 No.8 、风机机号，即叶轮直径D2=800mm C 、风机传动方式（共有A－F六种） 右、 旋转方向（从原动机侧看） 90 、出风口位置与水平线夹角
第二节 离心风机的工作原理 一、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
第二节 离心风机的工作原理 一、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
二、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。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14-3 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、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。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14-3 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 • 为便于计算，作假设如下： • 1、气体为理想气体，流动中没有任何能量损失，故驱动风机 的功全部转化为气流的能量。 • 2、叶轮叶片数无限多、叶片无限薄。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∞ — —叶片数无限多时的理论压力），气流则得到的能量为 • N=Q PT∞ （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 ( ) 2 N / m Q N PT =
（二）基本方程——欧拉方程 • 为便于计算，作假设如下： • 1、气体为理想气体，流动中没有任何能量损失，故驱动风机 的功全部转化为气流的能量。 • 2、叶轮叶片数无限多、叶片无限薄。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∞ — —叶片数无限多时的理论压力），气流则得到的能量为 • N=Q PT∞ （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 ( ) 2 N / m Q N PT =