小型风机气流特性测试技术的研究
邬显光
(苏州斯奥克微电机制造有限公司，江苏苏州215104)
O引言
小型风机(一般指叶轮直径小于500mm、输入功率小于750 w、****风量为70m3/min、****静压为900Pa的风机，以下简称风机)在电子工业自动化技术、军用电子设备、空调净化设备、办公室自动化系统和医疗等系统中使用越来越，广泛，它适用于各种设备的通风、净化及各种电子设备的强迫通风散热，其使用范围遍及海、陆、空等领域，其需求量大、需求面广，是一种极有生命力和前途的微电机产品。
风机的气流特性是风机的主要性能指标，它是风机在额定电压(或额定频率下)工作时风机产生的静压Pst和产生的风量Q之间变化关系曲线，典型的轴流风机气流特性曲线如图1所示，其曲线和纵横坐标的交点即为风机的****静压Pstmax和风机的****风量Qmax，通常在风机制造厂的产品样本和技术标准中均规定了两个数值的额定值。
然而实际的风机在某一系统中的工作点应是由该系统的阻抗曲线和风机气流特性曲线共同决定。图1为系统A和系统B的阻抗曲线，其实风机在系统A和B中，工作点即为A和B，分别产生静PA、PB，风量是QA和QB，显然由图l知系统A的阻抗比系统B来得大。根据国外文献的介绍，风机****运行点约在百分之六十～百分之七十五QMAX附近，届时可得到风机的****效率和最小噪声，因此准确地测试风机的气流特性曲线对风机制造厂和用户是至关重要的，它反映了风机的技术水平，并提供用户选择使用风机的参考。
本文着重阐述小型风机气流特性测试的两种方法，并进行比较和分析。
1进气风管测试和装置
该测试方法由GB2658培1《小型工频轴流风机》中进气实验装置决定，该测试标准引用GBl236—76通风机性能实验方法中进气实验装置的有关标准。我国小型风机从开始生产到目前一直使用这种测试方法，采用这种测试方法时对应不同的风机号(即风机直径)必须设计和制造相应的风管，因此对具有十几种风机号的系列来讲，就要具备十几个这样的风管实验装置，显然比较累赘。另外这种测试装置具有不可避免的缺点，由于风管的直径较小(****的不超过300㈣)，因此在其风管中阻力系数过大，实际测量得的Pstmax就会降低。由于在GB2658—8l标准中规定进气风管的流量系数均为0．99，实际上由于风管中阻力系数，其实际值达不到O．99，因此根据此流量系数计算出来的Qmax值一般要偏大，另外一个致命的缺点是由于风管内部不可避免地存在着阻力，因此用这种风管测试时不可能测到静压为零时的****风量Qmax，传统的做法是如图2中，风机在测试全开点中计算出来的A点坐标为(Pst，Qmax)要用人工的方法进行处理，使其延长到横坐标便获得Pst=0时****风量Qmax。
除了Pstmax,Qmax的确切值外，其气流特性曲线的中间部分，即用户使用风机的曲线部分测试的结果和国外样本上所见的蓝线有较大的差异。最后是用本装置需要人工采集数据、人工控制工况点、手工计算结果和绘制气流特性益线，带来了繁重的工作量和不必要的误差。
2出气风室测试方法和装置
出气风室测试装置按美国空气动力和调节协会(AMcA)2lO一74标准“风机性能试验的试验方法”中“风室中装有多喷嘴的出气风室装置”来进行风机气流特性测试。该测试装置已在世界上工业发达国家如美国、德国、法国和日本生产风机的公司普遍采用，并公认是目前风机气流特性测试领域中最可信赖的。下面介绍该风室的特点(如图3所示)。
(1)该风室内径为1600 mm，因此截面较大，风室内部阻力系数很小，并且由于内部有六层通流面积不等的整流网，因此风室内的气流远比风管要均匀的多，因此在风室中测量静压校准。另外在风室中设有15个大喷嘴，3个小喷嘴，通过不同的喷嘴组合来实现相当宽度风量范围的不同要求，即用这个装置可以满足所有风机的气流特性范围：风机的****风量O．6～70 m5／min，风机的****静压20～900 Pa，风机的风叶直径不超过500 mm，测试风机对象可为轴流、离心和贯流式风机。
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