利用风机现代设计方法设计的成果举例

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　　1、与北京西山风机厂合作研制的7-35风机
6 k' ]' x# {# y3 O　　7-35风机是准备用来替代6-41离心风机，大家知道6-41的气动性能很好，自1987年研制成功以来，直到现在仍是当前国内市场上广泛流行的中压离心风机系列，作为替代的7-35，要求效率再提高2～3%，比噪声下降2～3dB，全压要提高。7-35风机的气动性能测试在沈鼓所进行，声功率测试在中科院声学所进行。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/
　　1.1 7-35 No.5.6风机
　　为了与6-41风机比较，严格保证所有测试条件一样，对7-35 No.5.6风机采用在同一地点、同一实验装置，同一型号(No.5.6)，同一试验方式(进出气联合试验)，得到风机的流量、全压、效率和声压级。结果如下：


# ?8 Z' Q0 ]+ K' ^5 ~) s　　1.2 7-35 No.7.1风机
　　此风机的进风口和蜗壳均和6-41风机相同，这样7-35风机的对外安装尺寸和6-41风机完全相同，替换十分方便，只需替换叶轮，这有很好的市场前景，但它的性能会比7-35 No.5.6略差些，因为后者的进风口和蜗壳是优选的。这里采用进气实验测试。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/

) U. Z; C- D1 Q- T- O　　1.37-35样机性能预估与实测值比较
　　应用上述方法对7-35系列二个样机分别进行了整机性能预估，表1是样机的预估结果与实测值在设计工况性能比较。
　　表1预估结果与实测值比较(除效率、误差外，单位为Pa)
风机全压预估值
4 `* Q* t/ u5 M0 I9 @4 P风机效率预估值
' Q- {, u0 k- m4 s& `& `# W风机全压实测值
风机效率实测值
预估风机全压误差
预估风机效率误差
　　数值预估整机性能与实测相比，全压误差约2%，效率误差小于1%，二者吻合很好。
, [8 X( w) v: z9 J　　1.47-35样机性能与国内外产品比较
　　A. 7-35系列风机与国内风机比较
0 J+ b5 r5 I: V: `0 U# U$ E　　B. 7-35系列风机性能与国外风机比较
( h; T( M0 n7 U; y( ]1 m# u　　近期国外风机性能指标很难得到，我们通过国外著名风机专家得到德国、日本、俄罗斯和美国90年代同类相近风机产品的性能，数据来自德国Paul Pollrich GmbH & Com.1992年产品目录(比声功率级为管道法测试结果)；日本National Com.1997年产品目录，(比声压级由出口实验测得)；俄罗斯Moven Com.1995年产品目录；美国Greenheck Com.1998年产品目录，它们与7-35系列风机性能比较如表2所示。

　　由于国外产品性能资料很难查到，并且每个系列风机的流量系数、全压系数和叶轮直径不能完全不同，测试方法也不完全一样，所以只能作相对比较。另外，同样风机比声压级进口实验比出口实验要高2dB左右，混响室和管道法测试声功率级相差则很小。根据表2中的结果可以看到，7-35系列风机的性能明显优于国外同类风机。机械工业科技信息研究院(机械工业权威查询机构)对15个国内外数据库进行了查新，2001年1月的查新结论为：“7-35系列风机达到或超过国际同类风机水平”。2002年2月，国家教育部和国家自然科学基金委联合组织的专家鉴定结论是7-35系列风机综合性能达到国际先进水平。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/
" p7 Z4 P! j+ I6 W7 j* v: I2 K* \　　2.为美国GE公司开发二台离心风机
: c+ M) Z) f5 D+ X2 F+ W* C　　A.家用空调风机开发研究(2000年)
　　这是我们与美国通用电气公司研究发展中心(CRD GE)科研合作一个项目，开发目的是用于替代目前使用的一种风机，在外形尺寸不变前提下，合同指标要求在完全相同条件下进行新老风机对比试验，效率应提高15-30%，噪声下降2-4dB。研究结果是开发的新风机比原来的风机效率提高28%，噪声下降5dB，CRD GE表示非常满意，认为我们的工作完成非常出色。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/
. W# ~  i* O5 a　　B.高效离心鼓风机开发研究(2001-2002)
$ K: @8 m$ x7 n' }; \- v5 g　　这是我们和CRD GE合作的另一个项目，其背景是美国能源部为了节省能源，要建立一套高效中央空调示范系统，要求我方提供高效离心鼓风机的气动力设计及原始样机，CRD GE再按我方设计，制作最后样机。由于要适用现有多种中央空调箱尺寸，开发的新风机的外形尺寸受到严格限制，它的空间尺寸和双吸、大流量、小压头要求很不相称，期望高效率是很困难的，但我们利用上述现代设计方法，使它的静压效率达到55%，CRD GE很满意，称赞为优秀的工作，后来样机又在美国一大学作现场对比试验，受到一致好评。
　　3.与鞍山风机二厂合作研制大型流化床锅炉风机
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　　流化床锅炉风机特点是压力系数高，比转数小，达到高效率有些困难，实际研制的风机叶轮直径超过2m，鞍山二厂要求我们提供的样机是0.8 m，2003年用现代设计方法进行优化设计，数值预估风机在设计工况流量为11000m3/h时的全压为1235Pa，全压效率为83.5%，联合实验的测试结果是全压为1245Pa，全压效率为85.6%，预测全压和效率误差分别为-0.8%和-1.8%。实测的性能曲线如图4所示。值得指出，对此样机预测非设计工况结果是：在90%～120%的设计流量范围的误差小于5%；在120%～160%的设计流量范围的误差小于5～10%；在小流量时误差很大。【MechNet】
4 V  N4 ^# m6 t" b" E2 k" v文章关键词： 风机设计   现代设计方法   设计成果

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