一、试验空间采取的测量 [P108]
1. 在试验空间内测量
1.1 通风机平均高度的大气压pa(Pa);
1.2 靠近进口的环境温度ta(℃);
1.3 干球和湿球温度td(℃)和tW(℃);
大气密度ρa=(pa-0.378pv)/(287θa) kg/m3 ;[12.1]
式中 ; θa= ta+273.15 ; (K)
pv=(psat)tw- paAW(td-tW)(1+0.00115tW) (Pa) [12.2]
当tW=0℃~150℃时 AW=6.66×10-4 ℃-1
当tW<0℃时AW=5.94×10-4 ℃-1
(psat)tw—在湿球温度tW下的饱和蒸汽压力值psat,查表1可得。也可计算得出:
当tW=0℃~30℃时(psat)tw=exp[(17.438 tW)/(239.78+ tW)+6.4147] ; (Pa)
或当tW=30℃~150℃时 (psat)tw=610.8+44.442 tW+1.4133 tW2+0.02768tW3+
2.55667e-4tW4+2.89166e-6tW5 (Pa)
pv可直接测量空气相对湿度hu求得:
pv= hu(psat)td (Pa) (psat)td 按上式用td代替tW计算求得。
湿空气得气体常数RW:
RW=pa/(ρaθa)=287/(1-0.378 pv/ pa) J·kg-1·K-1 [12.1]
标准气体参数: ρa=1.2kg/m3 ; ; θa=293.15K pa=101325Pa
hu=0.40 RW=288 ;J·kg-1·K-1
2. 试验期间采取得测量 ;[33.2.2] [P110]
2.1 转速N(rpm)或旋转频率n(1/s);
2.2 输入功率Pa、Po或Pe和预测叶轮功率(kw);
2.3 流量计差压△p(Pa);;; 2.4 流量计上游压力pe6(Pa); <;pn>;
2.5 出口静压pe4(Pa); ;; 2.6 大气温度ta(℃); ;;
3. 风室几何参数
3.1 流量计直径d6m); 3.2 静压测量处风管直径D4(m); <;d1p/D4>;
3.3 风机进口面积A1(m2);
3.4 风机出口面积A2(m2);
3.5 风机进口至静压测量处长度L2-4(m); ;
二、可压缩流体的一般方法
当基准马赫数Ma2ref大于0.15和压比大于1.02时,应采用此算法。
1. 质量流量的计算 ;[33.2.3.1.2] [P111]
用毕托管静压测量流量。
假设:
pe6=()/n,
p6= pe6+ pa, θsg6=θsg1+ (Pr或Pe)/(qmcp),
θ6=θsg6 (p6/(p6+Δpm))(1-1/k),
式中:
Δpm=((Δp10.5+Δp20.5+...+Δpn0.5)/n)2
ρ6=p6/(RWθ6)
质量流量 ; qm=0.25αεπD26(2ρ6△pm)0.5 ;
式中:
流量系数α是雷诺数Red6的函数,非常接近0.99(见27.6)。
ReD6=αεD6*(2ρ6△pm)0.5x106/(17.1+0.048t6)
ε—膨胀系数(见27.5).
ε=(1-△pm /(2kp6)+(k+1)/(6k2)( △pm/p6)2)0.5
qm的第一个近似值是用α=0.99计算的, ε则由上述表达式计算。
qm这一值可以计算Red6、α和qm的第二值,qm迭代直到精度为10-5.
2. 通风机压力的计算 ;[33.2.3.2] [P113]
2.1 通风机出口压力p2 ; [33.2.3.2.1 P113]
p4=pe4+pa ; ; θsg4=θsg2=θsg1+(Pr或Pe)/(qmCp)=θsg6 = t6+273.15
截面4的马赫数Ma4和比θsg4/θ4按照14.4.3.1和图5确定
θ4=θsg4θ4/θsg4
ρ4=p4/(RWθ4)
FM4=1+Ma42/4+Ma44/40+Ma46/1600+…… ; [14.5.1]
psg2= p4+0.5(qm/A4)2FM4(1+ξ2-4)/ρ4
或pesg2=pe4+0.5(qm/A4)2FM4(1+ξ2-4)/ρ4
截面2和4之间的常规损失系数ξ2-4是按照30.6和图65确定
注: 按30.6.2(30.2d1)出口管道带有整流器来计算 P82
Λ=0.14Redh4 –0.17
Le/Dh=15.04/(1-26.65(e/ Dh)+184.6(e/ Dh)2)1.83
ξ2-4=Λ(L2-4/Dh4+Le/Dh4)
静态密度ρ2和压力p2按14.5.2计算,Ma2根据14.4.3.2和图6确定
ρ2=ρsg2/(1+(k-1)Ma22/2)(1/(k-1))= ρsg2/(ρ/ρsg2)
p2= psg2-0.5(qm/A2)2FM2/ρ2
FM2根据14.5.1和图4确定
pe2= pesg2-0.5(qm/A2)2FM2/ρ2
2.2 通风机进口压力p1 ; [33.2.3.2.2 P113]
psg1=pa ; pesg1=0 ; θsg1=ta+273.15 ; ρsg1= psg1/( RWθsg1)
Masg12=qm2/(A12ρsg12kRWθsg1)= qm2/(A12 kpsg1ρsg1) ;[14.4.3.2]
Ma1= Masg1(1+1.217Masg12+1.369Masg14+10 Masg16)0.5 ;[14.4.3.2]
对于k=1.4和Masg1≤0.45
θsg1/θ1=1+(k-1) Ma12/2 ; [14.4.4P27]
ρsg1/ρ1=(θsg1/θ1)1/(k-1)
ρ1=ρsg1ρ1/ρsg1 ; [14.5.2]
p1= psg1-0.5(qm/A1)2FM1/ρ1 ; [14.5.2和14.4.3.2]确定
或pe1=-0.5(qm/A1)2FM1/ρ1
其中 FM1=1+Ma12/4+Ma14/40+Ma16/1600+…… ; [14.5.1]
2.3 通风机压力pSFA,pFA
pSFA=p2-psg1= pe2-pesg1
pFA=psg2-psg1=pesg2-pesg1
ρm=(ρ1+ρ2)/2 ; ; kρ=ρ1/ρm
3.容积流量的计算
qvsg1=qm/ρsg1 ;
4 ; 通风机空气功率的计算
4.1通风机空气功率的计算 ; [33.2.3.4.1]
⑴ 通风机单位质量静功ySA=(p2-p1)/ρm-vm12/2=(p2-p1)/ρm-[qm/(A1ρ1)]2/2
⑵ 通风机单位质量功yA=(p2-p1)/ρm+vm22/2-vm12/2 =(p2-p1)/ρm+[qm/(A2ρ2)]2/2-[qm/(A1ρ1)]2/2
⑶ 通风机静空气功率PuSA= qmySA
⑷ 通风机空气功率 ; PuA= qmyA
4.2通风机空气功率和压缩性系数的计算 ; [33.2.3.4.2]
⑴ 通风机静空气功率PuSA=qvsg1pSFAkps ;
⑵ 通风机空气功率PuA= qvsg1pFAkp ;
其中kps,kp ; 有二种计算方法:
第一种方法:kps,kp=Zklog10r/log10[1+Zk(r-1)] ; [采用]
对于kps ; r=1+pSFA/ psg1 ; Zk=[(k-1)/k][Pr/(qvsg1pSFA)] ;
对于kp ;r=1+pFA/ psg1 ; Zk=[(k-1)/k][Pr/(qvsg1pFA)] ;
第二种方法:kps,kp=[ln(1+x)/x][Zp/ln(1+Zp)]
对于kps ;x=r-1=pSFA/ psg1
对于kp ; x=r-1=pFA/ psg1
Zp=[(k-1)/k][Pr/(qvsg1psg1)]
5. 效率的计算
⑴ 通风机静效率ηSrA=PuSA/Pr
⑵ 通风机效率 ; ηrA=PuA/Pr
⑶ 通风机静轴效率ηSaA=PuSA/Pa
⑷ 通风机轴效率 ; ηaA=PuA/Pa(来源:全球五金网)
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