通風(fēng)機(jī)風(fēng)量測(cè)試探討
張文海
(成都精密電機(jī)廠，四川成都610500
中圖分類號(hào)：tm306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：e
文章編號(hào)：1004-7018(2010)03-0075-02
通風(fēng)機(jī)風(fēng)量測(cè)試是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，國家標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)過了兩次修訂，如gbl236—76《通風(fēng)機(jī)動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》和gbl236—85《通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》。為了弄清其中的一些概念，作者對(duì)測(cè)試中的一些問題進(jìn)行了分析和探討。
1風(fēng)筒或風(fēng)室測(cè)量通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的原理
根據(jù)流體力學(xué)伯努利原理，流體在高速流動(dòng)時(shí)，會(huì)使周圍的壓強(qiáng)降低，產(chǎn)生負(fù)壓，稱之為附壁效應(yīng)。流體流動(dòng)的速度越大，附壁效應(yīng)越強(qiáng)，周圍的壓強(qiáng)越低，產(chǎn)生的負(fù)壓也越高。這種現(xiàn)象在生活中也可常見到。例如，大海中兩艘同向高速航行的船只不可靠得太近，否則容易發(fā)生碰撞。其原因是聞船中問的水流速度越快，中間的壓強(qiáng)越低，而兩船外側(cè)的壓強(qiáng)卻很高，強(qiáng)迫把兩船推在一起發(fā)生碰撞。風(fēng)筒或風(fēng)室測(cè)量通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的原理，正是利用氣流流動(dòng)產(chǎn)生的附壁效應(yīng)，用高靈敏度微壓計(jì)測(cè)出風(fēng)口四周平均負(fù)壓的高低，專業(yè)術(shù)語叫動(dòng)壓高低，便可由此計(jì)算出氣流的風(fēng)速。因風(fēng)速v與動(dòng)壓力p的二次冪成正比，其計(jì)算公式為：
式中：v為風(fēng)速；g為重力加速度；p為動(dòng)壓力；r為大氣重度。而通風(fēng)機(jī)風(fēng)最q則是風(fēng)速r與風(fēng)道截面積f的乘積，表示為：
 式(1)實(shí)際r就是1976年國家標(biāo)準(zhǔn)gbl236—76《通風(fēng)機(jī)動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》中規(guī)定的風(fēng)量計(jì)算公式，只是式(1)中少了一個(gè)集流系數(shù)φ，一般φ=0．99。而1985年國家標(biāo)準(zhǔn)gbl236—85《通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能試驗(yàn)方法》對(duì)風(fēng)量計(jì)算公式作了重新規(guī)定，風(fēng)量單位由原來m 3／s改為m 3／min，風(fēng)道截面積f改為風(fēng)道直徑d，于是風(fēng)量計(jì)算公式變?yōu)椋?/div>
式中：r、r1為不同位置環(huán)境大氣重度(kgf/m3)。
式(2)采用的是工程單位制：如果采用國際單位制風(fēng)量計(jì)算公式應(yīng)變?yōu)椋?/div>
式中：ρ、ρ1為不同位置空氣密度(kg／m3)。
式(1)、式(2)中的環(huán)境大氣重度r、r1和空氣密度ρ、ρ1會(huì)對(duì)風(fēng)黽造成影響，所以風(fēng)量測(cè)試時(shí)，要記下r、r1和ρ、ρ1。
一般情況下：
式中：t0為環(huán)境溫度。
標(biāo)準(zhǔn)情況下：
式中：he為靜壓力，風(fēng)速不高時(shí)，近似等于1個(gè)大氣壓。兩公式的系數(shù)不同，式(2)為208.7，式(3)為66.643，兩者關(guān)系是
而式（1）和式(2)系數(shù)的關(guān)系是
2通風(fēng)機(jī)的靜壓
用風(fēng)筒或風(fēng)室測(cè)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量時(shí)，靜壓的大小就代表真空室真空度的高低，因此靜壓就是通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。顯然，當(dāng)風(fēng)筒(風(fēng)室)節(jié)流閥全開，通風(fēng)機(jī)風(fēng)量****時(shí)，真空室真空度****，故此時(shí)靜壓為零。當(dāng)風(fēng)筒(風(fēng)室)節(jié)流閥全關(guān)，通風(fēng)機(jī)風(fēng)量為零時(shí)，真空室真空度****，靜壓****。因此，通風(fēng)機(jī)靜壓的大小(風(fēng)壓的大小)實(shí)際反映的是通風(fēng)機(jī)抽真空的能力。一般來說，50 hz通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量風(fēng)壓不高，它的轉(zhuǎn)速低，風(fēng)量和轉(zhuǎn)速的平方成正比。而400 hz通風(fēng)機(jī)和無刷直流通風(fēng)機(jī)因轉(zhuǎn)速較高，風(fēng)量、風(fēng)壓較高。當(dāng)然，對(duì)通風(fēng)機(jī)使用者來說，并不只需要風(fēng)量，還需要風(fēng)壓，即在滿足較大風(fēng)量時(shí)，也要求有較高的風(fēng)壓，這樣對(duì)設(shè)備散熱效果才好。一般低速通風(fēng)機(jī)的氣流特性曲線是下降式的(圖1)，故風(fēng)量、風(fēng)壓都不高。而400 hz fj系列巾頻通風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速達(dá)到20 000 r／min，氣流特性曲線為凹凸?fàn)?圖2)，風(fēng)量中間段風(fēng)壓下降，風(fēng)量后半段風(fēng)壓反而上升，這種風(fēng)機(jī)不但能滿足大風(fēng)量，還能滿足高風(fēng)壓，缺點(diǎn)是必須使用中頻400hz電源，噪聲大。而現(xiàn)在的無刷直流通風(fēng)機(jī)可取代400 hz通風(fēng)機(jī)。
通風(fēng)機(jī)氣流特性淵試中，用風(fēng)筒測(cè)試靜壓無法直接讀出，還必須通過計(jì)算才能得到靜壓，其原因是 |
