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  本章將討論有限葉片數(shù)的影響。這一問題是很重要的,因為現(xiàn)在所要討論的情祝和上述無限多葉片的假設(shè)有著很大的區(qū)別,在無限多葉片時,沒有考慮每個葉片在寬度和長度方面的影響。 在有限葉片數(shù)的葉片流道中,必然存在垂直于氣流方向的速度變化。這可由以下的論證得出:由于葉片把壓力沿圓周方向傳遞給空氣,所以根據(jù)伯努利方程,在一個流動介質(zhì)中,只有存在速度梯度時オ能產(chǎn)生壓力差。對于非旋轉(zhuǎn)的流動,由伯努利方程得到△P=(c22-c12)γ/2g,所以如果△p&g;0則c2&g;c1,反之亦然。 現(xiàn)在的問題是如何來闡述在一個旋轉(zhuǎn)流動中,其壓力和速度間的不同變化關(guān)系。下面,同時來討論后向葉片和前向葉片的流道,并來研究一個在流動方向長度為ds,在垂直于流動方向?qū)挾葹閐n的基元之平衡條件(見圖13和圖14)。垂直書本平面的尺寸用b表示,即片的軸向?qū)挾取?  

□1風(fēng)機系統(tǒng)的定義風(fēng)機系統(tǒng)是指從一個地方向另外一個地方輸送流體的系統(tǒng)的總成，包括風(fēng)機本體、風(fēng)道、彎頭、支路風(fēng)管、閥門等，因此風(fēng)機以及其進出口風(fēng)道組成了一個系統(tǒng)，風(fēng)機是在系統(tǒng)中工作，為系統(tǒng)內(nèi)的氣體提供能量，用來克服氣體流動的阻力損失，從而達到傳送氣體的目的。因此風(fēng)機離不開系統(tǒng)，撇開系統(tǒng)來討論風(fēng)機的性能是沒有任何意義的。有些系統(tǒng)比較簡單，只包括出口風(fēng)道或者只有入口風(fēng)道，甚至進出口風(fēng)道都沒有，比如電風(fēng)扇；有些系統(tǒng)比較復(fù)雜，可能包括風(fēng)機、管網(wǎng)、調(diào)節(jié)裝置、冷卻器、加熱器、過濾器、消聲器等等。風(fēng)機的作用就是提供流體在風(fēng)機系統(tǒng)中流動的動力，把流體輸送到需要的目的地。 □2 系統(tǒng)阻力曲線在通過給定風(fēng)機系統(tǒng)的某個體積流量q下，會產(chǎn)生相應(yīng)的壓力損失，這個壓力損失就是系統(tǒng)阻力。如果流量變化了，這個壓力損失也將隨之變化，通常壓力損失與體積流量的平方成正比。把不同體積流量對應(yīng)的壓力損失畫在圖表上，就得到了系統(tǒng)的阻力曲線，系統(tǒng)阻力曲線呈典型的拋物線形狀。如下圖所示，R為系統(tǒng)的管網(wǎng)系統(tǒng)阻力曲線，假定在流量為100%，系統(tǒng)阻力為100%的時候，即途中點0就是系統(tǒng)設(shè)計點，如果系統(tǒng)流量增加到120%的時候，系統(tǒng)阻力就會增加到144%；反之，當(dāng)系統(tǒng)流量減小到50%的時候，系統(tǒng)阻力會減小到設(shè)計阻力的25%。。     上面的情況同樣適用于系統(tǒng)阻力曲線R1和R2，這就是固定系統(tǒng)的阻力曲線。由上圖可知，同樣流量下，系統(tǒng)阻力R1大于設(shè)計阻力R，系統(tǒng)阻力R2小于設(shè)計阻力R. 如下圖，R代表系統(tǒng)阻力曲線，它與風(fēng)機性能曲線的交點0就是風(fēng)機的工作點，此時風(fēng)機的壓力為P，流量為Q。當(dāng)系統(tǒng)阻力增加的時候，比如擋板門關(guān)閉，濾網(wǎng)堵塞等，此時系統(tǒng)阻力曲線為R1，風(fēng)機的工作點就變?yōu)辄c1，風(fēng)機的壓力和流量也變?yōu)镻1、Q1，可見系統(tǒng)阻力增加的時候會導(dǎo)致風(fēng)機的流量減少，壓力增加。同理，當(dāng)系統(tǒng)阻力減小的時候，此時系統(tǒng)阻力曲線為R2，風(fēng)機的工作點就變?yōu)辄c2，風(fēng)機的壓力和流量也變?yōu)镻2、Q2，可見系統(tǒng)阻力減小的時候會導(dǎo)致風(fēng)機的流量增加，壓力減小。 因此系統(tǒng)的阻力曲線是影響風(fēng)機的實際工作點的，也就是系統(tǒng)阻力曲線直接影響風(fēng)機的性能。所以風(fēng)機的性能不僅由風(fēng)機本體來決定，還受系統(tǒng)阻力曲線的影響。同樣一臺風(fēng)機設(shè)備，在不同的管網(wǎng)系統(tǒng)中工作的時候，其性能是不同的。因此，如果遇到風(fēng)機的性能問題，不一定就是風(fēng)機本身的問題，極大可能是管網(wǎng)系統(tǒng)的問題。 □4系統(tǒng)阻力曲線對風(fēng)機運行的的影響由上面可知，當(dāng)系統(tǒng)阻力曲線高于設(shè)計值的時候，風(fēng)機的實際工作點往左上方移動，由點0到點1，會導(dǎo)致風(fēng)機的實際壓力比設(shè)計值要高，風(fēng)機的實際流量比設(shè)計值要小。當(dāng)風(fēng)機的實際壓力接近風(fēng)機的極限壓力的時候，風(fēng)機運行就不穩(wěn)定，風(fēng)機就會發(fā)生失速現(xiàn)象。由此可見，風(fēng)機下面的性能問題都可能是由于系統(tǒng)阻力過高造成的： 風(fēng)機失速 風(fēng)機流量不足風(fēng)機發(fā)生失速的時候有以下特征： 風(fēng)機噪聲突然增大 風(fēng)機振動突增，尤其是進出口管道的振動會很大 風(fēng)量急劇減小 這種情況下，解決問題需要降低系統(tǒng)阻力，可采取下面的措施： 全開系統(tǒng)中的風(fēng)門 清洗系統(tǒng)堵塞的情況，降低阻力 檢查系統(tǒng)漏風(fēng)的情況 開大風(fēng)機的調(diào)節(jié)擋板 減小葉片角度 同理，當(dāng)系統(tǒng)阻力曲線低于設(shè)計值的時候，風(fēng)機的實際工作點往右上方移動，由點0到點2，會導(dǎo)致風(fēng)機的實際壓力比設(shè)計值要低，風(fēng)機的實際流量比設(shè)計值要大。這種情況下，電機可能出現(xiàn)過載情況。 因此，風(fēng)機下面的性能問題都可能是由于系統(tǒng)阻力過低造成的： 電機過載 風(fēng)機壓力上不去這種情況下，解決問題需要增加系統(tǒng)阻力，可采取下面的措施： 減小系統(tǒng)中的風(fēng)門開度 向其他應(yīng)用供風(fēng) 關(guān)小風(fēng)機的調(diào)節(jié)擋板 □5風(fēng)機系統(tǒng)性能不佳的原因風(fēng)機系統(tǒng)性能不佳的原因一般包括： 出口風(fēng)道連接不當(dāng) 進口氣流不均勻 風(fēng)機進口處產(chǎn)生渦流 實際管網(wǎng)系統(tǒng)與設(shè)計管網(wǎng)系統(tǒng)相差太大 風(fēng)機參數(shù)的裕量不合理 綜上所述，風(fēng)機的性能不僅取決于風(fēng)機設(shè)備本身，與風(fēng)機所在的系統(tǒng)密不可分，性能優(yōu)良的風(fēng)機設(shè)備，如果系統(tǒng)與之不匹配，那風(fēng)機就不能發(fā)揮性能高的特點，其實際性能會大打折扣。只有性能優(yōu)良的設(shè)備，配上與之相匹配的系統(tǒng)，才能使風(fēng)機的實際性能達到最好。