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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/



; h- E, z1 ` I: {1 O2 A# q' L

  1.1 7-35 No.5.6风机



2 z2 R1 F v0 j

  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:

" u; H! E/ y# d0 y: [1 |

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  1.2 7-35 No.7.1风机



3 V- `! S1 H" b3 I) I7 S0 n: i! O$ P

  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/

' d" G4 `* x+ j* B; a: S



; H* U5 P* f8 }6 V% H6 t" T

  1.37-35样机性能预估与实测值比较



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  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。



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  表1预估结果与实测值比较(除效率、误差外,单位为Pa)

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5 m6 L& q; a6 f3 ^0 i# P' J 1 a( u! }* f2 h! S, c* Z' P" I! U4 v# U* h7 ~! L& b n" J) o/ |* r9 ?' M0 Q, T& U0 B0 F" s) l9 ~' z. f8 q; }& t2 A9 j: ~- H* X# }7 J* V! u1 e, c; M2 u0 J, ?3 o0 L) E/ j1 y0 k2 v/ J" F* w6 X2 [% |: j+ f$ }) h7 J) z* S8 m, k! O8 c) ?& v' P* P9 p! c* v5 v% f4 R7 \: u8 d) S# N( B, d$ A/ q& R: i. A& Y( C M# M0 ~( z- F# I$ Z% T/ L9 m+ l q' C/ W# N& d; b, {6 h; r- O) A0 |- K( _/ @8 z+ M- b) s/ P, a# T7 w" q# c
" Q5 n! @, B2 s5 ^9 ^% n" F; E
风机型号
+ }* n9 a5 | x$ K3 D) o
7-35
! E+ Z7 @) [) u
No7.1
0 Y/ w8 @; v- |& l& D, z4 w+ z3 z
7-35
1 h* R1 a6 t2 v+ c
No5.6
+ W: J. Q4 e: N: z7 K
风机全压预估值
% B. J: d! f3 _9 u, b- t: A# X
风机效率预估值
1 f7 V7 I6 R4 S2 @6 [# I
4704
; q: q2 `, J6 [& }/ w1 R
84.65%
) M7 {' ], R1 U( s
1356
* c. W. y: f; v: r) i& B
85.11%
* @7 F" B, A A- \! b% s+ _6 n+ w
风机全压实测值
% b1 g, _# ~# H+ @! }
风机效率实测值
- F$ r" t; k1 I! @& q% c* D
4800
: I# s$ L$ J& v+ \9 G3 @* T9 `
84.0%
! k, @; I: B2 P
1359
6 `7 j' r3 z! p4 ~
85.58%
5 h) X+ l% {- U6 \
预估风机全压误差
% D6 p ~7 c5 ?. M) }( Z+ l
预估风机效率误差
; T# {6 Z1 g% d! x( e4 U5 F/ H
-2.0%
, f5 {, S( a c, b/ W/ t
0.65%
6 o/ s' ?! e2 k1 I, ]/ B- @- f
-0.2%
0 r. Z0 j1 C9 O" Z4 V
-0.47%


# a# L+ [: L" O9 ~4 }9 A3 N( `% _

  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。



/ e% @$ p0 r. P

  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



- c, z9 H" a1 @

  B. 7-35系列风机性能与国外风机比较



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  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。

# ~# r3 Q" C2 A) x3 _



+ O7 B: [ l8 ~5 B

  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/



2 L2 k& G% p$ |: X4 F

  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)



/ i. X) b: Z0 F3 ]( P2 [, A. 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/



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  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

7 o; b0 o% k7 v* E1 u& B* O



" j/ u) Q) `; i# P

  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!!!
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