通风机风量测试探讨

    张文海

(成都精密电机厂，四川成都610500

    中图分类号：tm306  文献标识码：e

    文章编号：1004-7018(2010)03-0075-02

    通风机风量测试是一项技术性很强的工作，国家标准也经过了两次修订，如gbl236—76《通风机动力性能试验方法》和gbl236—85《通风机空气动力性能试验方法》。为了弄清其中的一些概念，作者对测试中的一些问题进行了分析和探讨。

1风筒或风室测量通风机风量的原理

    根据流体力学伯努利原理，流体在高速流动时，会使周围的压强降低，产生负压，称之为附壁效应。流体流动的速度越大，附壁效应越强，周围的压强越低，产生的负压也越高。这种现象在生活中也可常见到。例如，大海中两艘同向高速航行的船只不可靠得太近，否则容易发生碰撞。其原因是闻船中问的水流速度越快，中间的压强越低，而两船外侧的压强却很高，强迫把两船推在一起发生碰撞。风筒或风室测量通风机风量的原理，正是利用气流流动产生的附壁效应，用高灵敏度微压计测出风口四周平均负压的高低，专业术语叫动压高低，便可由此计算出气流的风速。因风速v与动压力p的二次幂成正比，其计算公式为：

式中：v为风速；g为重力加速度；p为动压力；r为大气重度。而通风机风最q则是风速r与风道截面积f的乘积，表示为：

   式(1)实际r就是1976年国家标准gbl236—76《通风机动力性能试验方法》中规定的风量计算公式，只是式(1)中少了一个集流系数φ，一般φ=0．99。而1985年国家标准gbl236—85《通风机空气动力性能试验方法》对风量计算公式作了重新规定，风量单位由原来m³／s改为m³／min，风道截面积f改为风道直径d，于是风量计算公式变为：

式中：r、r1为不同位置环境大气重度(kgf/m³)。

    式(2)采用的是工程单位制：如果采用国际单位制风量计算公式应变为：

式中：ρ、ρ1为不同位置空气密度(kg／m³)。

    式(1)、式(2)中的环境大气重度r、r1和空气密度ρ、ρ1会对风黾造成影响，所以风量测试时，要记下r、r1和ρ、ρ1。

  一般情况下：

式中：t0为环境温度。

  标准情况下：

式中：he为静压力，风速不高时，近似等于1个大气压。两公式的系数不同，式(2)为208.7，式(3)为66.643，两者关系是

而式（1）和式(2)系数的关系是

2通风机的静压

    用风筒或风室测通风机风量时，静压的大小就代表真空室真空度的高低，因此静压就是通风机的风压。显然，当风筒(风室)节流阀全开，通风机风量****时，真空室真空度****，故此时静压为零。当风筒(风室)节流阀全关，通风机风量为零时，真空室真空度****，静压****。因此，通风机静压的大小(风压的大小)实际反映的是通风机抽真空的能力。一般来说，50 hz通风机的风量风压不高，它的转速低，风量和转速的平方成正比。而400 hz通风机和无刷直流通风机因转速较高，风量、风压较高。当然，对通风机使用者来说，并不只需要风量，还需要风压，即在满足较大风量时，也要求有较高的风压，这样对设备散热效果才好。一般低速通风机的气流特性曲线是下降式的(图1)，故风量、风压都不高。而400 hz fj系列巾频通风机，转速达到20 000 r／min，气流特性曲线为凹凸状(图2)，风量中间段风压下降，风量后半段风压反而上升，这种风机不但能满足大风量，还能满足高风压，缺点是必须使用中频400hz电源，噪声大。而现在的无刷直流通风机可取代400 hz通风机。

    通风机气流特性渊试中，用风筒测试静压无法直接读出，还必须通过计算才能得到静压，其原因是