第四章 轴流式通风机 图4－1 为轴流式风机，由集风器1，、叶轮2，、导叶3，、扩散筒4 等组成。叶轮和导叶组成级，轴流通风机，因为压力较低，一般都用单级，例如低压轴流通风机在490Pa 以下，高压轴流通风机一般在4900Pa 以下。其特点：压力系数低ψ<0.6，流量系数高φ＝0.3～0.6，比转速高ns=18～90(100～500)(单级)全压效率高达η＝90％以上，单向扩散筒的单级风机效率为83～85％。 不过目前轴流风机逐渐向高压发展，例如国际上已造出动叶可调轴流通风机ΔP＝14210Pa，许多大型离心式风机有被轴流式风机取代的趋势。 图4－1 轴流式风机 §1 基元级 一、基元级上的速度三角形 图4－2 轴流式通风机的基元级 轴流式通风机的基元级由叶轮和导叶所组成的。对于不同半径的圆柱面上，由于离心力不同，那么气流的参数是变化的，叶片沿叶高方向(径向)是扭曲的。为了研究不同半径上的流动，用一圆柱面去切开轴流式通风机，会得到圆柱面上的环形叶删，可以展开成平面叶栅，如图4－2 所示，这种平面动叶和导叶所组成的叶栅，称为基元级 与离心通风机一样，在动叶前后形成速度三角形：不过在圆柱面上： u1 = u2 = u，C1z = C2z = Cz，ρ1 = ρ2 = ρ (β2 >β1，α2 < α1) 对于多级轴流风机，一般要求后导叶出口的流速C3 和气流角α3 等于叶轮前的状态 C3 = C1，α3 =α1 可以得出叶流前后平均的相对速度 Wm 及方向角βm βm = tg(Cz / Wmu) (4-1) Wmu = u – ΔWu/2 –C1u (4-2) 22muZWCWm+=式(5－2)的推导可出图 3－2b 时：u = u 1 = u 2 ΔWu = W1u – W2u = C2u - C1u = ΔCu (4-3) ΔWu 或ΔCu 称为相速。表征气流在叶栅的偏满阻力 二、叶轮对气流所做的功 由欧拉方程可以得到，叶轮叶栅给没kg气体的功率式理论压头为： Hth＝ 1/g(C 2uu 2 – C1u u 1) 由于 u 1 = u 2 Hth = u /g(C2u – C1u ) 通风机的理论全压力为： ΔPth =ρu (C2u – C1u ) (4-5) 考虑到损失，通风机全压效率为η，那实际通风机全压： ΔP ＝ ρu (C2u – C1u )·η ＝ρuΔCu·η (4-6) 或写成ΔPth ＝ρu (C2cosα2 － C1cosα1) =ρu Cz(ctgβ1 – ctgβ2) (4-7) 增加ΔPth的途径有三条： （1）增加圆周速度 u （2）使β2 > β1，Δβ ＝β2 －β1称为气流转折角，使气流转折角大，会引起效率下降，一般Δβmax 为 40～50º ...
