浅析微型风机气流特性的测试技术

1、浅析微型风机气流特性的测试技术    摘要：本文简要介绍了微型风机气流特性的概念及影响因素，结合风机气流特性测试装置，着重阐述了微型风机气流特性测试的方法，为今后微型风机测试提供借鉴和参考。    关键词：微型风机 气流特性 测试技术研究     一、引言近些年来,随着电子技术、微电子技术及现代控制技术的发展，微型风机的生产技术越来越成熟，它具有单位功率体积小、机电能量转换效率高、控制灵活能等优点，广泛运用于工业自动化设备、成套电子设备、空调净化设备、家用自动化设备等领域。可

2、以说，在电子技术涉及的众多地方，就会用到微型风机，是一种极有生命力和前途的微电机产品。因而该类风机的测试与问题措施就显得非常重要。二、概述1.概念微型风机一般指叶轮直径小于500毫米，输入功率小于750W ，最大出风量为70m3/min，最大静压为900Pa的风机。对电机的负荷、扇叶的大小、能量转换均作出了限定，是一种高效能的通风散热设备。微型风机的气流特性是最主要的性能指标之一，它是指在额定电压和频率下，风机正常运转时产生的风量（Q）和静压（Pst）之间的变化关系，可用非线性关系曲线表示。2.气流特性曲线以轴流微型风机为例，其气流特性曲线如图1所示。该曲线与纵坐标的交点即为风机的最大静压Ps

3、t(max)，与横坐标的交点即为风机的最大风量Qmax。一般情况下，在制造厂家的产品样本说明书和技术标准中均会规定了上述二个数值的额定值，Pst(max)、Qmax是风机气流特性的二个重要指标。图1：轴流风机气流特性曲线3.性能影响二因素实际上，微型风机运行时处于不同的系统，不同系统中阻抗不同，因而最终的性能由系统的阻抗曲线和气流特性曲线一起决定。如图1中，轴流微型风机在系统A中运行，其时风机产生的风量为QN(m3/min)，产生的静压为Pstn(Pa)，二者共同决定微型风机的性能。一般来说，系统的阻抗越大，相同的气流特性下，风量就越小。根据实验数据显示，微型风机最佳运行点在60%75%Qma

4、x附近，可得到最大效率和最小噪声。因此准确地测试出微型风机的气流特性曲线对制造厂和用户都很重要，它不仅反应了风机的技术水平，也为用户提供了参考。三、出风量测试方法根据美国空气动力和调节协会（AMCA）标准21074规定，利用“风室中装有多喷咀的出气风室装置”，对微型轴流风机、离心风机、后弯离心风机和贯流风机的气流特性进行测试，实现对叶轮进行优化设计，达到更优异的气流特性。一是优化测试装置。采用截面积较大的风室，减少内部阻力，设有六层通流面积不等的整流网，配置15个大喷咀和3个小喷咀，参照表1规定的不同组合来实现对不同风量的微型风机进行测试。其风量测试的范围为0.6-70m3/min，静压的测试

5、范围为20-900Pa，被测试风机的叶轮直径不超过500mm。表1：各种喷嘴组合的风量测试范围 序号类别123456789101112131415161718开启喷嘴数小喷嘴333333333333333321大喷嘴151413121110987654321000最大风量Qmaxm3/min55.855.848.64541.437.834.230.627.023.419.816.212.69.085.41.81.20.6二是进行气流特性测试前，先参考被测微型风机的最大风量值Qmax(m3/min),然后根据表1规定的喷咀组合进行测试。目的是在测试不同风量范围时，其小喷咀的雷诺数不小于12000

6、，平均风速小于16m/s，从而提高了测试精度。三是采用电动调节阀门来调节工况点，完成整个气流特性所需要的十多个工况点的测试，实现人工智能控制。四是增加辅助系统，在测试风机最大风量Qmax时，依靠辅助系统克服风室中残余的阻力，测试到静压为零时的最大风量Qmax。五是利用计算机强大的数据处理功能，通过AMCA.FOR进行自动处理计算，用GRAPHER绘图软件自动绘制成风机的气流特性曲线。四、结 论微型风机气流特性测试技术是一种比较边缘技术，其中涉及到空气动力、叶轮设计、电机配套、噪声干扰等，知识面广，专业性强，需要广大技术专家多研究、多实践，结合风机试验数据，准备描绘出气流特性曲线图，真实反应出微型风机的工作状态，不断提高风机的性能，为生产出高品质、高效能的产品