负压风机机壳管路中流量和压降图解分析T35-11型轴流通风机性能表

摘要：通过对几个典型的风机与风管组合的管路工程的分体质与论述，阐明了管路中流量一压降关系图解分析模式。

关键词：管路流量；管路压降；管路性能曲；图解

在管路设计中，需要进行管路中流体流量和压降分析与计算。众所周知，管路中流量和压降，既与管路自身的性能曲线有关，又与流体输送机械（泵、风机）的性能曲线有关。两条性能曲线的交点，是管路工程运行的工况点，而工况点参数：流量、压头（或风压），便是管路中流体的流量和压降。当管路或输送机械进行并联、串联或并串联组合时，管路中流量和压降都会发生变化。如果在流量-压降坐标图上同时标绘出输送机械性能曲线和并联、串联及并串联管路的性能曲线，与解析法相比，能更清楚地反映出管路中流量和压降的变化情况。即在这种图上，不但可进行流量、压降的图解计算，而且便于图示分析。由此可加深我们对管路中流量、压降之间相互关系的认识和理解，本文以风管为研究对象，通过几个曲型的风机风管的组合工程，来阐述管路中流量和压降图解分析模式。
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管路中流量与阻力关系，当不考虑流体密度变化时，可由范宁（Fanning ）公式求得：

△pf =(λL/d+∑ζ)u2/ρ (1)

因为u = Q/π/4d2

所以△pf =(λL/d+∑ζ)ρ/2(4/πd2)2Q2

上式可写成△pf =kQ 2 (2)

式（2）中k称管路（段）阻力系数。

在工程上常见的流体流速范围内，磨擦系数λ值变化很小，λ近似等于常数。当管路及输送的流体一定时，L，d, ∑ζ, ρ均为定值，故k等于常数，且可算出。因此，式（2）为二次抛物线方程。
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因为风管两端均通大气，当位差不大忽略时，风管的阻力即为风管的压降，也等于风机的风压，所以式（2）为

△p=kQ 2 (3)

式（3）为风管性能曲线或阻力曲线方程。

1、串联风管

图1为两管段串联风管，每段风管阻力系数分别为k1，k2。串联管路中流量Q为常数。

因为△p1=k1Q12；△p2=k2Q22，所以

△p=△p1+△p2=( k1+ k2) Q2= k Q2 (4)

串联管路性能曲线可由式（4）绘出：也可在Q －△p图上将k1，k2风管性能曲线的

纵坐标在同一Q下相加作图获得。图2绘出了风机、每段风管及串联风管性能曲线。

由图2可看出，若k1，k2段风管单独与风机相连组成管路体系，则其流量和压降分别为Qs1, △ps1和Qs2,，△ps2。

串联后各段风管流量和压降：k1段风管为Q，△p1；k2段风管为Q, △p2。

由图2可知，△p1<△ps1，Q< Qs1；△p2 <△ps1，Q< Qs1。故串联风管中各风管的流量和压降小于该风管单独与风机相连时的流量和压降。这是因为串联后k= k1+ k2。管路的性能曲线变陡。当串联的管段无穷多时。k= k1+ k2+……k∞=∞ , 此时串联后的管路性能曲线与纵坐标重合，风机性能曲线与纵坐标的交点即为工况点，管路中流量为0。当风机出口管路阀门紧闭时，相当于这种情况。

2、并联风管
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图3为两管段并联风管，各并联支管段阻力系数分别为k1，k2。因为并联后的管路支管压降相等，总管流量为各支管流量这和，故有

△p=△p1=△p2
△p1= k1 Q12
△p2= k2 Q22
△p= k Q2 Q = Q1+ Q2

由上可得1/√k=1/√k1+1/√k2

因此，并联管路阻力系数k小于支管的k1及k2的任何一个，故并联管路性能曲线趋于平坦。并联风管性能曲线可按性能曲线方程绘制，也可按同一压降下将k1，k2的性能曲线横坐标相加作图获得(图4)。由图4看出，各支管单独与风机相连组成管路体系时，流量和压降分别为Qs1，△ps1和Qs2，△ps2。并联后各支管的流量和压降分别为Q1，△p和Q2，△p。
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Q1　
Q2< Qs2 △p<△ps2

故并联后各支管的流量和压降小于各支管单独与风机相连时的流量和压降。

当并联的支管数无穷多时，并联后的阻力系数趋于0：

1/√k=1/√k1+1/√k2+…+1/√k∞　　　k→0

此时管路的性能曲线与横坐标重合，风机性能

曲线与横坐标交点即为工况点，管路压降为0，流量最大。当风机没有装管路运行时，可看出这种情况。
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3、复合风管

复合风管为并、串联组合的风管。图5为一种型式复合风管，对于该风管，可先绘出两支管并联的性能曲线。
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△p12= k12 Q212

1/√k12=1/√k1+1/√k2

然后将柴并联曲线与k 3风管性能曲线串联，得复合风管性能曲线，其方程△p= k Q2　k= k12+ k3

k曲线与风机性能曲线交点A，即为工况点。由图6可看出，△ps1>△p12 △ps2 >△p12 △ps3>△p3

Qs1> Q1 Qs2> Q2 Qs3> Q

故复合风管中各风管中的流量和压降小于该风管单独在同一风机中的流量和压降。
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图7为有旁通回路的复合风管。在这种风管内，一部分气流通过阻力系数k2的旁通阀吸入风机中。在绘制k2风管性能曲线时，这部分回流的风量为负值，应绘在第二象限内。因为k2段风管与风机F是并联的，故需将风机F的性能曲线与k2段风管性能曲线并联组合，得一条F’曲线（图8），可将F’曲线看成特殊风机性能曲线，这个特殊风机装在k1与k3阻力段之间运行，因此，F’曲线与k=k1+k3阻力曲线的交点A，便是这个有旁通回路风管装置运行的工况点，其纵坐标△p是图7中a,b两端压差，为该特殊风机风压，这个风压用于克服k1及k3段风管阻力，故△p=△p1+△p3。因为风机F在特殊风机中是并联的，故△p也是F风机的风压。过A作一条水平线交k2曲线于B，交F曲线于C。B点风量QB为经旁通阀回流的风量；C点是风机实际运行的工况点，QC=QA+QB当旁通阀关小时，k2曲线变陡，靠向纵坐标，F’曲线随之变动，故工

T35-11型轴流通风机性能表 　

机号叶轮
直径mm叶轮
周速m/s主轴
转速rpm叶片角
度deg风量m3/h全压mmHg全压
效率需用轴
功率kw采用轴
功率kw配用电机型号功率kw2.828042.5290015164915.50.870.0800.092YSF-56220..20.880.1150.133YSF-56320..70.8950.1450.166YSF-56320..00.880.1720.197YSF-56320..70.860.2400.276YSF-63220.25021.31450158263.90.870.0100.012YSF-50140..40.880.0150.017YSF-50140..50.8950.0180.021YSF-50140..90.880.0220.026YSF-50240..10.860.0310.036YSF-50240.0403.1531547.8290015233919.60.870.1440.166YSF-63120..80.880.2700.238YSF-63220.25025381022.40.8950.2590.298YSF-63320.37030414124.20.880.3090.355YSF-63220.37035454530.00.860.4300.495YSF-71220.55023.914501511694.90.870.0180.021YSF-50140..40.880.0260.030YSF-50240..60.8950.0320.037YSF-50240..00.880.0390.045YSF-56140..50.860.0530.061YSF-56240.0903.5535553.9290015336724.60.870.2610.300YSF-71120.37020442627.70.880.3790.436YSF-71220.55025548428.40.8950.4730.544YSF-71220.55030596530.60.880.5640.649YSF-71320.75035654238.00.860.787

0.905

YSF-80221.127..20.870.0330.038YSF-50240..90.880.0470.054YSF-56140..10.8950.0590.068YSF-56240..60.880.0700.081YSF-56240..50.860.0980.113YSF-63140.120440060.7290015480631.60.870.4750.546YSF-71220.55020631635.20.880.6880.791YSF-80221.125782636.10.8950.8590.988YSF-80221.130851338.80.881.0211.175YSF-80221.135933648.30.861.4271.641YT90S-21.530.414501524067.90.870.0590.068YSF-56240..80.880.0860.099YSF-63140.1202539209.00.8950.070.123YSF-63140.1203042639.70.880.1280.147YSF-63240.8035467612.10.860.1790.206YSF-71140.2504.545034.2145015342710.00.870.1070.123YSF-63140..20.880.1560.179YSF-63240..50.8950.1950.224YSF-71140.25030607012.30.880.2310.266YSF-71240.37035665815.30.860.3220.370YSF-71240.370550038.0145015470012.40.870.1820.210YSF-71140.25020617813.80.880.2640.303YSF-71240.37025765514.10.895

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