风机在中低空环境条件的性能试验研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 风机在中低空环境条件的性能试验 研究 【摘 要】设计一种试验方法对 风机在中低空环境条件下的性能进行了 研究，结果表明风机转速略有增加，风 机压头和功率一定程度降低，最大压头 与功率与环境空气密度成正比。试验结 果可以为风机选用及浮空器设计提供有 效的数据支持。 中国论文网 /8/view-12900598.htm 【关键词】风机；中低空环境； 性能试验 The Research on Capability Test of Fans in the Middle and Low Altitude Atmosphere Environment ZHOU Xing XU Liang ZHAO -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Chang-xia （The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation， Hefei Anhui 230000，China） 【Abstract】A method was designed to test the capability of the fans in the middle and low altitude atmosphere environment， the result indicated that the rotation rate of the fan increased a little， the total pressure and power of the fan varied directly as air density. The conclusion could be the exact data support for the aerostats design. 【Key words】Fans；Middle and low altitude atmosphere environment；Capability test 0 引言 浮空器是一种依靠内充氦气、氢 气等轻质气体提供浮升力的航空器，主 要包括飞艇和气球两大类。对于软式浮 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 空器，其囊体的气动外形十分重要，风 机正是为浮空器上补充空气、维持浮空 器的内外压差的关键设备，是浮空器产 品的重要件。 目前，多数浮空器的升空高度均 在中低空范围，风机在该环境条件下的 性能是浮空器设计必须要掌握的基本信 息。在实际环境下测试风机的性能受到 条件限制，本文设计了一种环境试验的 方法，对风机在中低空高度下的性能进 行了试验研究。 1 试验装置 为了验证风机随工作高度变化的 性能变化规律，设计了一种简易的试验 装置。如图 1 所示，将风机安装在一个 体积为 0.4m3 的气囊上，将气囊放入低 气压试验箱中，28VDC 电源给风机供 电，气囊的通过测压管路接到压差计上。 风机为直流无刷轴流风机，风机的额定 工作电压 28VDC，额定转速 5800rpm。 2 性能试验 2.1 试验条件 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 对风机在 2000m 到 7000m 高度 范围内、每升高 1000m 进行一次性能进 行测试，各个高度的大气环境条件参考 相关标准，具体条件见表 1。 2.2 试验结果 试验结果记录如表 1 所示，试验 时温度 25，供电电压 28VDC。 2.3 性能分析 2.3.1 转速分析 如图 2 所示，在高度增加空气密 度不断减小的情况下，风机转速有所增 加。在 7000m 高度，大气密度降低 51.8%， 风机转速增加 8%。其原因为空气密度 降低的情况下，电机的输出转矩降低， 反电动势减少，导致转子速度增加，风 机转速升高，但大气密度变化对风机转 速的影响很小。 2.3.2 压头分析 如图 3 所示，风机在不同高度情 况下最大压头随空气密度的降低而降低， 降低幅度与空气密度的降低幅度基本相 当，即风机的最大压头与空气密度成正 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 比。 2.3.3 功率分析 如图 4 所示，随高度增加空气密 度不断减小情况下，风机输入功率也逐 渐下降，下降幅度与密度变化基本相当。 图中电流下降曲线斜率比空气密度下降 曲线斜率略小，原因在于图 2 中所示的 风机在空气密度下降的情况下转速有一 定的增加，即需要风机额外的功率消耗。 3 结论 本文设计了一种试验方法，对浮 空器的重要设备风机在中低空环境条件 下的性能进行了模拟试验，结果表明： 随着空气密度减小，风机转速略有增加， 风机的最