泵与风机实验报告.doc

风机性能实验报告1. 实验目的（1） 帮助学生建立对风机及其基础理论知识的感性认识；（2） 熟悉离心风机的运行操作；（3） 掌握风机主要性能参数的测量，风机性能参数的修正，风机性能曲线、管路特性曲线的绘制等；（4） 为将来使用风机、进行风机性能研究打下良好的实践基础。2. 平台概述风机性能实验台的系统示意图如图1所示，是个集风机性能实验、空气流量计标定实验于一体的综合实验平台。图1 实验平台系统图与风机性能实验相关的主要组成如下：（1） 风机包括四台实验风机，均用作送风机，依次称为1、2、3、4风机，1、2、4为离心式风机，3为轴流式风机，1、2风机的型号为C6-48，3风机的型号为T35-11-3.15-2，4风机的型号为4-72。（2） 管道与管件1、2、3、4风机出口对应的风管分别为DN100（98）、DN100（98）、DN200（207）、DN300（305），括弧内为实际内径，单位mm。1风机进口直接通大气，出口风管末端配有节流风帽；2风机进口配有球形风口，出口风管末端配有节流风帽；3风机进口配有百叶窗风门，出口风管末端配有百叶窗风门；4风机进口配有百叶窗风门，出口风管末端配有球形风口。（3） 电机与控制每台风机与电机采用直联传动，电机均配有变频器，可实现变速运行。（4） 测量表计各台风机均配有出口静压、出口管道风量、转速、电功率测点以及相关表计。每条风道均配置两个风量测量装置，沿着流程的第一个（靠近风机的）为标准毕托管、第二个被标定的均速管（或其它型式流量计），风机性能实验只利用前者。风机进口压力可取大气压力，大气压力与室内环境温度用DPH-型智能大气压力计。（5） 电气控制柜包括总电源开关、总电源电压、各台风机的启/停控制开关、变速调节变频调节器（带频率、电流显示，频率显示在上、电流显示在下）。参数监视柜包括风机性能参数（风机出口静压、标准毕托管动压、被标定的均速管动压、转速、电功率、大气压力、室温）的显示表计及计算机等。3. 主要内容（1） 风机的一般性能实验包括在电机工频（50HZ）状态下，风机的流量、全压、功率、效率、转速的测量、计算与修正，绘制额定转速下的全压性能曲线、静压性能曲线、电功率性能曲线、装置效率（含电机和变频器）性能曲线。（2） 风机变速性能实验通过调节各台风机的变频器，控制风机在不同转速下运行，测试各台风机在不同转速下的性能曲线，绘制风机的通用性能曲线，验证相似定律特例比例定律的准确性。（3） 管路特性实验测试各风机在一定调门开度下的管路特性，绘制相应的管路特性曲线。注：由于实验平台尚未完全竣工，部分仪表、设备的调试没有结束，暂只能利用1、2风机进行上述内容。4. 实验过程与步骤以下过程在征得指导教师同意后由实验学生进行，如发现问题实验学生应首先及时通报指导教师。（1） 听实验指导教师讲解，熟悉实验现场、设备、表计（重点是实验风机、变频器调节器、调节风帽、参数显示表计）等，记录所实验风机及其电机的铭牌参数。（2） 将1、2风机的变频器调节旋钮缓慢、顺时针旋转（不可快速旋转到底），使电动机电源频率逐渐增大到50Hz，此时两台风机将以最大出力输送空气，稳定2分钟左右，开始进行工况1测试，各工况参数记录在“实验原始数据记录表”中。表1 1、2风机实验工况安排工况序号工况1工况2工况3工况4风帽状态全开电机频率50Hz45Hz40Hz35Hz工况序号工况5工况6工况7工况8风帽状态1关18圈左右、2关15圈左右电机频率35Hz40Hz45Hz50Hz工况序号工况9工况10工况11工况12风帽状态1再关7圈左右、2再关4圈左右电机频率50Hz45Hz40Hz35Hz工况序号工况13工况14工况15工况16风帽状态1再关4圈左右、2再关4圈左右电机频率35Hz40Hz45Hz50Hz工况序号工况17工况18工况19工况20风帽状态全关电机频率50Hz45Hz40Hz35Hz（3） 工况1结束后，调整频率至45Hz，稳定2分钟左右，开始进行工况2测试；，直至工况4结束。按表1中的数据关小风帽开度，依次进行测试，直至工况20结束（每个工况调整好之后，稳定1分钟左右再进行测试记录，每个工况记录4个毕托管位置处的动压见下面附注，实验过程中不要在风机进口、风管出口附近走动，以防引起运行扰动、数据不稳定）。（4） 工况20结束后，将频率调整至0，关变频器开关；将风帽调整至全开（风帽尖与风管出口截面平齐），为下组学生实验做好准备。（5） 本组实验结束后，实验数据请指导教师审核。（6） 当天全部实验结束后，最后一组学生应协作指导教师整理实验现场与设备，关断所有电源、关好实验室门窗等。附注：参考相关测试要求，对于1、2风管（DN100），本实验拟测试管内四点动压，半径分别为mm， mm，四点在毕托管标尺的位置分别是：24、42、91、108mm（标尺以其上缘为准，四点依次称为：标1、标2、标3、标4）。5. 实验数据记录（1）实验基本情况实验日期： 2013.5.28 实验开始时间： 16:36 实验结束时间： 5:50 实验风机序号： 1 本风机同组实验学生： 姜懿纯 王佳蓓 吴庆勇 林伽毅 乐胜波 吴凯 黄梦阳 张旭 风机频率调节学生： 姜懿纯 王佳蓓 风帽调节学生： 林伽毅 吴凯 毕托管行程调节学生： 吴庆勇 何燚桢 黄梦阳 张旭 乐胜波 数据记录学生： 何燚桢 风机铭牌参数： 型号C6-48 电机功率2.2kw 全压1163pa 出厂编号06588 流量2060m3 /h 主轴转速2900/min 电机铭牌参数： 型号Y90L-2 编号1 功率2.2kw 电压380v 电流4.7A 转速2900r/min 标准编号JB/T10391-2002 （2）实验原始数据记录表（见附表）6. 实验数据处理（1） 对各工况实验参数的数据进行预处理，抛弃误差较大的读数，计算各参数平均值。（2） 按照风机性能参数的计算方法，计算各工况相关性能参数。风机全压计算中可不考虑风机出口截面至出口静压测点间的流动损失；风机与电机间的传动效率取1.0；电机效率取电机铭牌效率；变频器效率取1.0；空气密度按相关公式计算。（3） 计算同频率的5个工况的平均转速，并将这5个工况的性能参数修正至该平均转速下的数值（利用相似定律）。（4） 用EXCEL整理实验数据汇总表。（5） 根据实验数据汇总表，绘制4种平均转速下的风机性能实验曲线（简称“风机实验曲线”）；按50Hz平均转速的风机实验曲线，根据相似定律计算出其它3种转速下的风机性能曲线（简称“风机计算曲线”）。（6） 根据实验数据汇总表，绘制5种出口风帽位置下的管路特性实验曲线（简称“管路实验曲线”）；对每种风帽位置按50Hz工况参数和坐标原点绘制抛物线（简称“管路计算曲线”）。（7） 整理实验报告，回答后面的“实验思考题”，用A4纸打印报告。数据处理频率（Hz）流量（m/s)全压（Pa）静压（Pa）电功率（Kw）效率（%）35 0.130 217.17 31.50 0.41 6.819 0.133 219.83 29.80 0.41 7.062 0.134 220.33 32.50 0.42 7.013 0.132 213.33 31.80 0.41 6.852 0.030 144.00 135.00 0.31 1.376 40 0.153 295.33 45.50 0.56 8.069 0.152 275.00 40.80 0.54 7.712 0.151 283.00 44.80 0.54 7.884 0.153 282.17 45.50 0.54 7.936 0.029 189.50 178.30 0.41 1.354 45 0.168 374.00 56.30 0.74 8.491 0.170 351.50 58.50 0.74 8.053 0.170 349.17 57.50 0.73 8.165 0.169 358.00 59.30 0.74 8.198 0.031 229.67 220.30 0.53 1.343 50 0.187 445.33 74.50 0.91 9.111 0.186 441.67 73.00 0.92 8.929 0.187 446.83 73.80 0.92 9.053 0.186 434.33 71.50 0.92 8.762 0.040 286.83 274.00 0.64 1.787 7. 实验思考题（1） 为什么在每个工况中的出口静压、毕托管动压的记录次数应相对多一些？一般来说，实验中参数记录频率主要取决于哪些因素？答：出口静压、毕托管动压数值较小，受气流变化影响大，波动较频繁，且对于实验结果比较重要，记录次数应相对多一些。（2） “9.实验数据处理”中的“实验曲线”与“计算曲线”的误差怎样？为什么？答：误差相差不大，都反映出了风机性能曲线的趋势。但由于不同转速下，摩擦及涡流损失不尽相同故实验曲线与计算曲线有一定偏差。（3） 如果实验用的表计都很准确，我们实验中获得的风机性能与真实性能有无差距，为什么？答：有，设备环境不同，设备不同都会对风机造成影响。（4） 一般要求在出口风门关闭情况下启动离心风机，为什么本次实验可以不采用这种方法？答：离心式风机在空载时所需轴功率最小，一般为设计轴功率的30%左右。在这种状态下启动，可避免启动电流过大，而造成原动机过载。所以离心式风机要在阀门全关的状态下启动，待运转正常后，再开大出口管路上的调节阀门，使风机投入正常运行。而本次实验中在全开状态下仅为0.92Kw，不足设计轴功率2.2Kw的50%，启动电流不会过大，原动机不会过载。15工况序号工况1工况2工况3工况4风帽状态全 开电机频率Hz50454035开始时间16:3616:4116:4516:48开始大气压力kPa100.06100.06100.06100.06开始环境温度31.231.131.131.131.231.131.131.1出口静压Pa725347287557473171544732795942337256463178594434毕托管动压标124mmPa291217191140256226174141270223168136270213177129259196146138274216175140标242mmPa385330272184410320280199400314263191425331255199393329251207395319262204标391mmPa432311277205437353272231444353265223448353274235429334274222429373295215标4108mmPa383335228174369335247178346335251170361335269202382286245190384280259200风机转速rpm296726722370208029672671237520822967267423722082风机电功率kW0.9140.740.560.4140.9140.740.560.4140.9140.740.560.4140.9140.740.560.414结束大气压力kPa100.06100.06100.06100.06结束环境温度31.231.131.131.131.231.131.131.1工况序号工况5工况6工况7工况8风帽状态关18圈电机频率Hz35404550开始时间17:0917:0617:0317:00开始大气压力kPa100.06100.06100.06100.06开始环境温度31.231.131.131.131.231.131.131.1出口静压Pa304260783040657331395875304258652942587229405275毕托管动压标124mmPa128274192316123170245256148179222292142165194290144189231290144164230277标242mmPa213275334392192245321376201259342393207259360428191246348435197246328417标391mmPa225290357433218290340436229300358428205263382417233286379446215286336436标4108mmPa232227265351178211307373185264324370167235292365183234292365195234278388风机转速rpm208123722673296720792368267429662079237326732966风机电功率kW0.4140.5420.7420.920.4140.5420.7420.920.4140.5420.7420.920.4140.5420.7420.92结束大气压力kPa100.06100.06100.06100.06结束环境温度31.231.131.131.131.231.131.131.1工况序号工况9工况10工况11工况12风帽状态再关7圈电机频率Hz50454035开始时间17:1417:1717:2017:22开始大气压力kPa100.06100.06100.06100.06开始环境温度31.331.331.331.331.331.331.331.3出口静压Pa705548346855443378554835786140307261413177584832毕托管动压标124mmPa258213180132291203195130277219164123251241152128264210156117250207174132标242mmPa401316265206401342256207407342265217417326266210398332355210398342247198标391mmPa431348300218427360273207442354285213431328308231405368295205424362264213标4108mmPa376307239182382294240177382294240193382301232191362277233192354277245192风机转速rpm296726732371208029662674237220812967267123722078风机电功率kW0.9230.7270.5420.4210.9230.7270.5420.4210.9230.7270.5420.4210.9230.7270.5420.421结束大气压力kPa100.06100.06100.06100.06结束环境温度31.331.331.331.331.331.331.331.3工况序号工况13工况14工况15工况16风帽状态再关4圈电机频率Hz35404550开始时间17:2517:2817:3117:35开始大气压力kPa100.06100.06100.06100.06开始环境温度31.331.331.331.331.331.331.331.3出口静压Pa274559723247647733476172334954703343547233426466毕托管动压标124mmPa133256201247143172235240144172222302135186217225137199206247143185239286标242mmPa205255341389193263318405192260324399170264324431210277326379194277347408标391mmPa227283363379215270343420215313322427199274344441213288371413213253375420标4108mmPa184228334316186228298393176235289392196224272376166238276350181267323350风机转速rpm208123702673296620812371267029672081237426722966风机电功率kW0.4110.5440.7380.9220.