泵及风机实验报告.docx
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泵及风机实验报告
风机性能实验报告
1.实验目的
（1）帮忙学生成立对风机及其基础理论知识的感性熟悉；
（2）熟悉离心风机的运行操作；
（3）掌握风机主要性能参数的测量，风机性能参数的修正，风机性能曲线、管路特性曲线的绘制等；
（4）为未来利用风机、进行风机性能研究打下良好的实践基础。
2.平台概述
风机性能实验台的系统示用意如图1所示，是个集风机性能实验、空气流量计标定实验于一体的综合实验平台。
图1实验平台系统图
与风机性能实验相关的主要组成如下：
（1）风机－包括四台实验风机，均用作送风机，依次称为＃一、＃二、＃3、＃4风机，＃一、＃二、＃4为离心式风机，＃3为轴流式风机，＃一、＃2风机的型号为C6-48，＃3风机的型号为，＃4风机的型号为4-72。
（2）管道与管件－＃一、＃二、＃3、＃4风机出口对应的风管别离为DN100（98）、DN100（98）、DN200（207）、DN300（305），括弧内为实际内径，单位mm。
＃1风机入口直接通大气，出口风管结尾配有节流风帽；＃2风机入口配有球形风口，出口风管结尾配有节流风帽；＃3风机入口配有百叶窗风门，出口风管结尾配有百叶窗风门；＃4风机入口配有百叶窗风门，出口风管结尾配有球形风口。
（3）电机与控制－每台风机与电机采用直联传动，电机均配有变频器，可实现变速运行。
（4）测量表计－各台风机均配有出口静压、出口管道风量、转速、电功率测点和相关表计。
每条风道均配置两个风量测量装置，沿着流程的第一个（靠近风机的）为标准毕托管、第二个被标定的均速管（或其它型式流量计），风机性能实验只利用前者。
风机入口压力可取大气压力，大气压力与室内环境温度用DPH-Ⅱ型智能大气压力计。
（5）电气控制柜－包括总电源开关、总电源电压、各台风机的启/停控制开关、变速调节变频调节器（带频率、电流显示，频率显示在上、电流显示在下）。
参数监视柜－包括风机性能参数（风机出口静压、标准毕托管动压、被标定的均速管动压、转速、电功率、大气压力、室温）的显示表计及运算机等。
3.主要内容
（1）风机的一般性能实验－包括在电机工频（50HZ）状态下，风机的流量、全压、功率、效率、转速的测量、计算与修正，绘制额定转速下的全压性能曲线、静压性能曲线、电功率性能曲线、装置效率（含电机和变频器）性能曲线。
（2）风机变速性能实验－通过调节各台风机的变频器，控制风机在不同转速下运行，测试各台风机在不同转速下的性能曲线，绘制风机的通用性能曲线，验证相似定律特例－比例定律的准确性。
（3）管路特性实验－测试各风机在必然调门开度下的管路特性，绘制相应的管路特性曲线。
注：
由于实验平台尚未完全完工，部份仪表、设备的调试没有结束，暂只能利用＃一、＃2风机进行上述内容。
4.实验进程与步骤
以下进程在征得指导教师同意后由实验学生进行，如发觉问题实验学生应第一及时通报指导教师。
（1）听实验指导教师讲解，熟悉实验现场、设备、表计（重点是实验风机、变频器调节器、调节风帽、参数显示表计）等，记录所实验风机及其电机的铭牌参数。
（2）将＃一、＃2风机的变频器调节旋钮缓慢、顺时针旋转（不可快速旋转到底），使电动机电源频率逐渐增大到50Hz，现在两台风机将以最大出力输送空气，稳固2分钟左右，开始进行工况1测试，各工况参数记录在“实验原始数据记录表”中。
表1＃一、＃2风机实验工况安排
工况序号
工况1
工况2
工况3
工况4
风帽状态
全开
电机频率
50Hz
45Hz
40Hz
35Hz
工况序号
工况5
工况6
工况7
工况8
风帽状态
＃1关18圈左右、＃2关15圈左右
电机频率
35Hz
40Hz
45Hz
50Hz
工况序号
工况9
工况10
工况11
工况12
风帽状态
＃1再关7圈左右、＃2再关4圈左右
电机频率
50Hz
45Hz
40Hz
35Hz
工况序号
工况13
工况14
工况15
工况16
风帽状态
＃1再关4圈左右、＃2再关4圈左右
电机频率
35Hz
40Hz
45Hz
50Hz
工况序号
工况17
工况18
工况19
工况20
风帽状态
全关
电机频率
50Hz
45Hz
40Hz
35Hz
（3）工况1结束后，调整频率至45Hz，稳固2分钟左右，开始进行工况2测试；……，直至工况4结束。
按表1中的数据关小风帽开度，依次进行测试，直至工况20结束（每一个工况调整好以后，稳固1分钟左右再进行测试记录，每一个工况记录4个毕托管位置处的动压－见下面附注，实验进程中不要在风机入口、风管出口周围走动，以防引发运行扰动、数据不稳固）。
（4）工况20结束后，将频率调整至0，关变频器开关；将风帽调整至全开（风帽尖与风管出口截面平齐），为下组学生实验做好预备。
（5）本组实验结束后，实验数据请指导教师审核。
（6）当天全数实验结束后，最后一组学生应协作指导教师整理实验现场与设备，关断所有电源、关好实验室门窗等。
附注：
参考相关测试要求，对于＃一、＃2风管（DN100），本实验拟测试管内四点动压，半径别离为
mm，
mm，四点在毕托管标尺的位置别离是：
24、4二、9一、108mm（标尺以其上缘为准，四点依次称为：
标一、标二、标3、标4）。
5.实验数据记录
（1）实验大体情形
实验日期：
实验开始时刻：
16:
36实验结束时刻：
5:
50
实验风机序号：
1
本风机同组实验学生：
姜懿纯王佳蓓吴庆勇林伽毅乐胜波吴凯黄梦阳张旭
风机频率调节学生：
姜懿纯王佳蓓风帽调节学生：
林伽毅吴凯
毕托管行程调节学生：
吴庆勇何燚桢黄梦阳张旭乐胜波
数据记录学生：
何燚桢
风机铭牌参数：
型号C6-48电机功率全压1163pa出厂编号06588
流量2060m3/h主轴转速2900/min
电机铭牌参数：
型号Y90L-2编号1功率电压380v电流
转速2900r/min标准编号JB/T10391-2002
（2）实验原始数据记录表（见附表）
6.实验数据处置
（1）对各工况实验参数的数据进行预处置，抛弃误差较大的读数，计算各参数平均值。
（2）依照风机性能参数的计算方式，计算各工况相关性能参数。
风机全压计算中可不考虑风机出口截面至出口静压测点间的流动损失；风机与电机间的传动效率取；电机效率取电机铭牌效率；变频器效率取；空气密度按相关公式计算。
（3）计算同频率的5个工况的平均转速，并将这5个工况的性能参数修正至该平均转速下的数值（利用相似定律）。
（4）用EXCEL整理实验数据汇总表。
（5）按如实验数据汇总表，绘制4种平均转速下的风机性能实验曲线（简称“风机实验曲线”）；按50Hz平均转速的风机实验曲线，按照相似定律计算出其它3种转速下的风机性能曲线（简称“风机计算曲线”）。
（6）按如实验数据汇总表，绘制5种出口风帽位置下的管路特性实验曲线（简称“管路实验曲线”）；对每种风帽位置按50Hz工况参数和坐标原点绘制抛物线
（简称“管路计算曲线”）。
（7）整理实验报告，回答后面的“实验试探题”，用A4纸打印报告。
数据处置
频率（Hz）
流量（m³/s）
全压（Pa）
静压（Pa）
电功率（Kw）
效率（%）
35
40
45
50
7.实验试探题
（1）为何在每一个工况中的出口静压、毕托管动压的记录次数应相对多一些？
一般来讲，实验中参数记录频率主要取决于哪些因素？
答：
出口静压、毕托管动压数值较小，受气流转变影响大，波动较频繁，且对于实验结果比较重要，记录次数应相对多一些。
（2）“9.实验数据处置”中的“实验曲线”与“计算曲线”的误差如何？
为何？
答：
误差相差不大，都反映出了风机性能曲线的趋势。
但由于不同转速下，摩擦及涡流损失不尽相同故实验曲线与计算曲线有必然误差。
（3）若是实验用的表计都很准确，咱们实验中取得的风机性能与真实性能有无差距，为何？
答：
有，设备环境不同，设备不同都会对风机造成影响。
（4）一般要求在出口风门关闭情形下启动离心风机，为何本次实验能够不采用这种方式？
答：
离心式风机在空载时所需轴功率最小，一般为设计轴功率的30%左右。
在这种状态下启动，可避免启动电流过大，而造成原动机过载。
所以离心式风机要在阀门全关的状态下启动，待运转正常后，再开大出口管路上的调节阀门，使风机投入正常运行。
而本次实验中在全开状态下仅为，不足设计轴功率的50%，启动电流不会过大，原动机不会过载。
工况序号
工况1
工况2
工况3
工况4
风帽状态
全开
电机频率
Hz
50
45
40
35
开始时间
16:
36
16:
41
16:
45
16:
48
开始大气压力
kPa
开始环境温度
℃
出口静压
Pa
72
53
47
28
75
57
47
31
71
54
47
32
79
59
42
33
72
56
46
31
78
59
44
34
毕托管动压
标1
24mm
Pa
291
217
191
140
256
226
174
141
270
223
168
136
270
213
177
129
259
196
146
138
274
216
175
140
标2
42mm
Pa
385
330
272
184
410
320
280
199
400
314
263
191
425
331
255
199
393
329
251
207
395
319
262
204
标3
91mm
Pa
432
311
277
205
437
353
272
231
444
353
265
223
448
353
274
235
429
334
274
222
429
373
295
215
标4
108mm
Pa
383
335
228
174
369
335
247
178
346
335
251
170
361
335
269
202
382
286
245
190
384
280
259
200
风机转速
rpm
2967
2672
2370
2080
2967
2671
2375
2082
2967
2674
2372
2082
风机电功率
kW
结束大气压力
kPa
结束环境温度
℃
工况序号
工况5
工况6
工况7
工况8
风帽状态
关18圈
电机频率
Hz
35
40
45
50
开始时间
17:
09
17:
06
17:
03
17:
00
开始大气压力
kPa
开始环境温度
℃
出口静压
Pa
30
42
60
78
30
40
65
73
31
39
58
75
30
42
58
65
29
42
58
72
29
40
52
75
毕托管动压
标1
24mm
Pa
128
274
192
316
123
170
245
256
148
179
222
292
142
165
194
290
144
189
231
290
144
164
230
277
标2
42mm
Pa
213
275
334
392
192
245
321
376
201
259
342
393
207
259
360
428
191
246
348
435
197
246
328
417
标3
91mm
Pa
225
290
357
433
218
290
340
436
229
300
358
428
205
263
382
417
233
286
379
446
215
286
336
436
标4
108mm
Pa
232
227
265
351
178
211
307
373
185
264
324
370
167
235
292
365
183
234
292
365
195
234
278
388
风机转速
rpm
2081
2372
2673
2967
2079
2368
2674
2966
2079
2373
2673
2966
风机电功率
kW
结束大气压力
kPa
结束环境温度
℃
工况序号
工况9
工况10
工况11
工况12
风帽状态
再关7圈
电机频率
Hz
50
45
40
35
开始时间
17:
14
17:
17
17:
20
17:
22
开始大气压力
kPa
开始环境温度
℃
出口静压
Pa
70
55
48
34
68
55
44
33
78
55
48
35
78
61
40
30
72
61
41
31
77
58
48
32
毕托管动压
标1
24mm
Pa
258
213
180
132
291
203
195
130
277
219
164
123
251
241
152
128
264
210
156
117
250
207
174
132
标2
42mm
Pa
401
316
265
206
401
342
256
207
407
342
265
217
417
326
266
210
398
332
355
210
398
342
247
198
标3
91mm
Pa
431
348
300
218
427
360
273
207
442
354
285
213
431
328
308
231
405
368
295
205
424
362
264
213
标4
108mm
Pa
376
307
239
182
382
294
240
177
382
294
240
193
382
301
232
191
362
277
233
192
354
277
245
192
风机转速
rpm
2967
2673
2371
2080
2966
2674
2372
2081
2967
2671
2372
2078
风机电功率
kW
结束大气压力
kPa
结束环境温度
℃
工况序号
工况13
工况14
工况15
工况16
风帽状态
再关4圈
电机频率
Hz
35
40
45
50
开始时间
17:
25
17:
28
17:
31
17:
35
开始大气压力
kPa
开始环境温度
℃
出口静压
Pa
27
45
59
72
32
47
64
77
33
47
61
72
33
49
54
70
33
43
54
72
33
42
64
66
毕托管动压
标1
24mm
Pa
133
256
201
247
143
172
235
240
144
172
222
302
135
186
217
225
137
199
206
247
143
185
239
286
标2
42mm
Pa
205
255
341
389
193
263
318
405
192
260
324
399
170
264
324
431
210
277
326
379
194
277
347
408
标3
91mm
Pa
227
283
363
379
215
270
343
420
215
313
322
427
199
274
344
441
213
288
371
413
213
253
375
420
标4
108mm
Pa
184
228
334
316
186
228
298
393
176
235
289
392
196
224
272
376
166
238
276
350
181
267
323
350
风机转速
rpm
2081
2370
2673
2966
2081
2371
2670
2967
2081
2374
2672
2966
风机电功率
kW
结束大气压力
kPa
结束环境温度
℃
工况序号
工况17
工况18
工况19
工况20
风帽状态
全关
电机频率
Hz
50
45
40
35
开始时间
17:
39
17:
42
17:
45
17:
48
开始大气压力
kPa
开始环境温度
℃
出口静压
Pa
262
224
174
127
281
231
169
139
277
207
183
138
286
218
183
138
275
226
183
129
263
216
178
139
毕托管动压
标1
24mm
Pa
15
10
8
8
13
13
8
12
13
11
10
9
14
14
8
7
24
18
8
9
11
12
7
7
标2
42mm
Pa
18
13
10
10
13
7
9
10
22
9
9
9
11
13
9
10
17
12
10
7
17
11
12
12
标3
91mm
Pa
13
14
8
13
16
10
12
9
22
14
11
12
10
16
11
8
20
14
11
10
18
12
11
11
标4
108mm
Pa
14
9
13
10
12
8
12
9
12
9
13
9
12
11
10
7
9
12
8
10
18
7
11
9
风机转速
rpm
2981
2680
2379
2085
2980
2681
2379
2087
2981
2682
2382
2086
风机电功率
kW
结束大气压力
kPa
结束环境温度
℃
升级会员 