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風機的性能
 

風機的性能主要是指風機在設計條件下的流量、壓力、軸功率、效率和噪聲等指標，這些性能指標是評定風機設備是否合格的重要依據，這些指標通過風機的現場性能測試得到。

風機現場性能試驗按照標準GB/T10178-2006《工業通風機 現場性能試驗》進行，該標準與國際標準ISO5802等同。

測試的主要內容包括：

流量

流量測量采用速度場法。按照標準GB/T10178中的規定，將風機流量測量截面等分為若干網格，利用標準皮托管和電子微壓計依次測量各網格中心處的動壓，然后按照各動壓方根的平均值計算出該截面的平均動壓，平均動壓按下面的公式計算。

壓力

壓力測量采用U型管或者壓力計進行測量，需要注意測試孔要與管道壁面垂直。

軸功率

軸功率可以采用功率計來測量，現場測試的時候，風機的軸功率一般都是通過電機的輸入功率換算而來。

噪聲

采用噪聲儀測量，測量按照按GB/T2888的規定進行。

性能曲線

把風機的壓力、流量、軸功率等參數繪制在曲線圖上，就是風機的性能曲線，性能曲線是反應風機性能的重要依據。

典型的性能曲線是以流量為橫坐標，壓力為縱坐標而繪制的曲線圖。

離心風機的典型性能曲線:

后彎式離心風機的典型性能曲線呈山形。

軸流風機的典型性能曲線:

軸流風機典型的性能曲線呈馬鞍形。

進氣氣體密度對性能的影響

進氣氣體密度發生變化時，例如，夏季運轉條件下的性能，到了冬季由于氣體溫度的改變，風機的性能也會發生變化；平原的風機在高海拔運行的時候，風機的性能也會發生相應的變化。

風機的性能變化按下面的公式計算：

變化后的風量=變化前的風量

變化后的壓力=變化前的壓力X變化后的密度/變化前的密度

變化后的軸功率=變化前的軸功率X變化后的密度/變化前的密度

變化后的效率=變化前的效率

轉速變化對性能的影響

風機轉速變化的時候，性能的變化按下面公式計算

變化后的風量=變化前的風量X（變化后的轉速/變換前的轉速）

變化后的壓力=變化前的壓力X（變化后的轉速/變換前的轉速）²

變化后的軸功率=變化前的軸功率X（變化后的轉速/變換前的轉速）³

風機的調節

系統阻力調節

風機總是和管網在一起工作的，管網包括通風管道和附件，通常稱為系統，風機是給系統內氣體提供能量，用來克服系統的阻力。該系統的阻力與氣體的流量有關系，其關系的曲線稱為系統阻力曲線，是一個典型的拋物線。

如下圖，R 代表系統阻力曲線，它與風機性能曲線的交點0就是風機的工作點，此時風機的壓力為P，流量為Q。

當系統阻力增加的時候，比如擋板門關閉，濾網堵塞等，此時系統阻力曲線為R1，風機的工作點就變為點1， 風機的壓力和流量也變為P1、Q1，可見系統阻力增加的時候會導致風機的流量減少，壓力增加。

同理，當系統阻力減小的時候，此時系統阻力曲線為R2，風機的工作點就變為點2， 風機的壓力和流量也變為P2、Q2，可見系統阻力減小的時候會導致風機的流量增加，壓力減小。

因此改變系統的阻力可以改變風機的性能，所以通常會利用這個特性來調節風機的性能，通常的調節方式有擋板調節或者導葉調節。

轉速調節

由上面的分析可知，當轉速改變時，風壓、風量都隨轉速的變化而變化，即風機的性能曲線改變了，見下圖。

當轉速由n增加到n1的時候，風機的壓力、流量分別由P、Q 增加到P1、Q1；

當轉速由n減小到n2的時候，風機的壓力、流量分別由P、Q 減小到P2、Q2；

因此，調節轉速可以有效地改變風機的性能，當需要增加風機出力的時候，增加轉速，當需要降低加風機出力的時候，降低轉速。

葉片角度調節

如圖所示，當風機的葉片角度在65度時，系統阻力曲線R與風機曲線的交點0點即為風機的工作點，此時風機的壓力和流量分別為P、Q。

當葉片角度增加到70度，風機的工作點變為點1，風機的壓力、流量分別增加到P1、Q1；

當葉片角度增加到60度，風機的工作點變為點2，風機的壓力、流量分別減小到P2、Q2；

因此，當風機需要增加出力的時候，增大葉片角度。

因此，當風機需要減小出力的時候，減小葉片角度。

綜上所述，調節風機的性能主要有改變系統阻力、調節轉速、改變葉片的角度方式來實現，以滿足系統對風機性能的需求。理論和實踐都證明，風機在某一工況工作時，效率最高，這個工況稱為額定工況。為了滿足經濟性的需求，風機最好在額定工況下運行。