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利用风机现代设计方法设计的成果举例

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发表于 2010-9-13 21:53:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  1、与北京西山风机厂合作研制的7-35风机



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  7-35风机是准备用来替代6-41离心风机,大家知道6-41的气动性能很好,自1987年研制成功以来,直到现在仍是当前国内市场上广泛流行的中压离心风机系列,作为替代的7-35,要求效率再提高2~3%,比噪声下降2~3dB,全压要提高。7-35风机的气动性能测试在沈鼓所进行,声功率测试在中科院声学所进行。-|MechNet|更多知识,请登陆中国机械专家网,http://www.mechnet.com.cn/



I9 X9 U( C N$ P$ h& A( I

  1.1 7-35 No.5.6风机



G$ i, O2 j2 [; T: t0 W/ ?7 v

  为了与6-41风机比较,严格保证所有测试条件一样,对7-35 No.5.6风机采用在同一地点、同一实验装置,同一型号(No.5.6),同一试验方式(进出气联合试验),得到风机的流量、全压、效率和声压级。结果如下:

7 x5 J& |6 X$ N2 {3 N

# a0 J' X* g$ ]/ [/ m( m7 u' t



# |5 j/ V+ o: ] P. h

  1.2 7-35 No.7.1风机



- Y' q+ g- u' E

  此风机的进风口和蜗壳均和6-41风机相同,这样7-35风机的对外安装尺寸和6-41风机完全相同,替换十分方便,只需替换叶轮,这有很好的市场前景,但它的性能会比7-35 No.5.6略差些,因为后者的进风口和蜗壳是优选的。这里采用进气实验测试。-|MechNet|更多知识,请登陆中国机械专家网,http://www.mechnet.com.cn/

" v1 Y+ B& `8 u! b5 a3 U



* D Z0 d4 A7 a% w* k9 D; d" X

  1.37-35样机性能预估与实测值比较



9 A6 [. E3 k# `7 U

  应用上述方法对7-35系列二个样机分别进行了整机性能预估,表1是样机的预估结果与实测值在设计工况性能比较。



( r8 P' p0 z _0 n

  表1预估结果与实测值比较(除效率、误差外,单位为Pa)

" Y) N8 `7 e% D ] Q
) c' m! L; C+ j5 @: t% l 7 M4 U# o8 t" ]6 I6 ]7 l( @8 f, y% h, Y0 d7 m1 _8 x6 k( B$ V' Q$ |/ u7 G' j+ D# B' [/ U- _+ ^5 h' |# P* g: b0 h8 u+ Q' J0 }3 x/ P$ o/ u/ {% {' ?0 A: x+ }0 G1 g' e. J* W6 A( z8 b) F" L9 z3 T1 X: v8 ~! \! j1 J% ?6 @' i/ e+ M! K3 m6 a8 K' r2 p4 r" `5 Q! P3 x& R& \6 U7 t5 Z; [2 t5 N' @" s# q5 u0 P9 o3 y. T3 n( S0 L) b% I3 {8 F5 u" s! R" E$ b2 |* |- g0 W. U% ?) j% }* V# V3 f% x+ z5 T( t1 S, C( ^' p4 U! h, f' o; z; q
0 F$ {7 d% k. m& ~# z/ N8 t
风机型号
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7-35
$ `4 ^2 B$ W' M* c' V$ W) A
No7.1
" u7 ]$ Q7 r% b! j6 N" P
7-35
?1 t8 n; I5 Z$ `) [% r: X- `
No5.6
* `& P6 ^4 Z' R8 H
风机全压预估值
/ r5 ]; E5 K' V0 a% t8 ?1 C( \
风机效率预估值
. W, L6 Z% e( ?2 U) D N
4704
/ k3 P0 B" @% f+ |7 z* R
84.65%
9 f* [( ]3 ]0 S/ G3 r8 J# Q4 @
1356
1 ^; {; s$ x0 S# _/ L
85.11%
3 P! G3 ] }# S2 m. y$ F
风机全压实测值
. P* _" [2 D9 T
风机效率实测值
& ` P" v: n+ ?: k! e
4800
, \% x0 L* P( o- z) q5 Q
84.0%
( l7 o( E: x$ {9 f6 f! b
1359
& F* m) q: M, K- o( e. _
85.58%
% n0 s; {8 f; l, }# _* f
预估风机全压误差
& m' ^, d, H' S% C6 H
预估风机效率误差
% I4 x5 G3 m" m- e3 @8 I% x; j1 ^0 J
-2.0%
% C2 T% f0 u" k- R0 Y
0.65%
$ }; A0 l) U. S- U8 o* N
-0.2%
3 E$ f. e0 L+ C. e& v. H
-0.47%


; a& X) o ?0 }7 @# i! @

  数值预估整机性能与实测相比,全压误差约2%,效率误差小于1%,二者吻合很好。



- k3 j* N3 a: `8 f- F# O. u

  1.47-35样机性能与国内外产品比较



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  A. 7-35系列风机与国内风机比较



3 l' [5 g$ X) H3 f

  B. 7-35系列风机性能与国外风机比较



; g& A7 r, |7 e: R

  近期国外风机性能指标很难得到,我们通过国外著名风机专家得到德国、日本、俄罗斯和美国90年代同类相近风机产品的性能,数据来自德国Paul Pollrich GmbH & Com.1992年产品目录(比声功率级为管道法测试结果);日本National Com.1997年产品目录,(比声压级由出口实验测得);俄罗斯Moven Com.1995年产品目录;美国Greenheck Com.1998年产品目录,它们与7-35系列风机性能比较如表2所示。

$ ~0 B5 U2 p# Q$ u# H, D% T



H" N% A1 F. H" g' l! E

  由于国外产品性能资料很难查到,并且每个系列风机的流量系数、全压系数和叶轮直径不能完全不同,测试方法也不完全一样,所以只能作相对比较。另外,同样风机比声压级进口实验比出口实验要高2dB左右,混响室和管道法测试声功率级相差则很小。根据表2中的结果可以看到,7-35系列风机的性能明显优于国外同类风机。机械工业科技信息研究院(机械工业权威查询机构)对15个国内外数据库进行了查新,2001年1月的查新结论为:“7-35系列风机达到或超过国际同类风机水平”。2002年2月,国家教育部和国家自然科学基金委联合组织的专家鉴定结论是7-35系列风机综合性能达到国际先进水平。-|MechNet|更多知识,请登陆中国机械专家网,http://www.mechnet.com.cn/



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  2.为美国GE公司开发二台离心风机



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  A.家用空调风机开发研究(2000年)



* B% H0 i& F. T

  这是我们与美国通用电气公司研究发展中心(CRD GE)科研合作一个项目,开发目的是用于替代目前使用的一种风机,在外形尺寸不变前提下,合同指标要求在完全相同条件下进行新老风机对比试验,效率应提高15-30%,噪声下降2-4dB。研究结果是开发的新风机比原来的风机效率提高28%,噪声下降5dB,CRD GE表示非常满意,认为我们的工作完成非常出色。-|MechNet|更多知识,请登陆中国机械专家网,http://www.mechnet.com.cn/



1 a+ ~) k# t. m5 @

  B.高效离心鼓风机开发研究(2001-2002)



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  这是我们和CRD GE合作的另一个项目,其背景是美国能源部为了节省能源,要建立一套高效中央空调示范系统,要求我方提供高效离心鼓风机的气动力设计及原始样机,CRD GE再按我方设计,制作最后样机。由于要适用现有多种中央空调箱尺寸,开发的新风机的外形尺寸受到严格限制,它的空间尺寸和双吸、大流量、小压头要求很不相称,期望高效率是很困难的,但我们利用上述现代设计方法,使它的静压效率达到55%,CRD GE很满意,称赞为优秀的工作,后来样机又在美国一大学作现场对比试验,受到一致好评。



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  3.与鞍山风机二厂合作研制大型流化床锅炉风机

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1 B- h5 p6 {( y6 x

  流化床锅炉风机特点是压力系数高,比转数小,达到高效率有些困难,实际研制的风机叶轮直径超过2m,鞍山二厂要求我们提供的样机是0.8 m,2003年用现代设计方法进行优化设计,数值预估风机在设计工况流量为11000m3/h时的全压为1235Pa,全压效率为83.5%,联合实验的测试结果是全压为1245Pa,全压效率为85.6%,预测全压和效率误差分别为-0.8%和-1.8%。实测的性能曲线如图4所示。值得指出,对此样机预测非设计工况结果是:在90%~120%的设计流量范围的误差小于5%;在120%~160%的设计流量范围的误差小于5~10%;在小流量时误差很大。-【MechNet】


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发表于 2013-12-30 11:51:47 | 显示全部楼层
学习学习,谢谢楼主!!!  V2 X/ Q; ?  v7 Y& w
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