CN116480609A - 一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，为了满足流量区间比较宽、压升较小，且经常需要在小流量区运行的小型通风机完整性能曲线的测试，在满足测试标准的前提下，采用喉径大小不同的两种喷嘴，分别测试一条通风机的性能曲线，然后把两种测试曲线结果结合起来考虑，拟合成一条完整的空气动力性能曲线。能够克服现有技术中经常需要在小流量区运行的小型通风机时，单一的固定直径喷嘴流量测量装置，不能满足同一通风机流量变化范围较宽的测试要求，且试验精度很难达到应用要求的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及通风机性能测试技术领域，具体涉及一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法。
背景技术
一般工业通风机能效比可达百分之八十以上，广泛应用于冶金、石化、风洞、航天等工业领域。通风机空气动力性能试验遵循《工业通风机用标准化风道性能试验GB/T1236-2017》的标准。在实验室常用的流量测量装置为端面喷嘴，即不同喉径尺寸的进口锥形或弧形喷嘴，当喷嘴喉径d≤500mm时，其复合流量系数所对应的雷诺数范围：20000＜Re＜200000。
通风机在制造完成后其空气动力性能就已经确定了。根据其设计流量，依据GB/T1236-2017标准，选择合适的端面喷嘴进行性能试验，一般情况下可完成最大流量到最小流量的完整性能曲线测试。
对于流量区间比较宽、压升较小，且经常需要在小流量区运行的小型通风机，由于通风机流量变化范围大，单一的固定直径喷嘴流量测量装置，不能满足通风机流量变化大的测试要求，且试验精度很难达到应用要求。选用一种端面喷嘴会出现雷诺数超出其应用范围，此时，由于喷嘴处损失相对于风机全压占比较大，严重影响测量结果准确度。若超出雷诺数上线，最大流量点测量值误差加大；若超出雷诺数下线，最小流量点测量值误差加大。
由于通风机测试标准中对测量误差有着严格的要求，但依据测试标准中采用单一的固定直径喷嘴流量测量装置，对于流量区间比较宽的小型通风机，不能同时满足最大流量点和最小流量点的误差要求，其可信度不能适应通风机现场应用要求。
目前，通风机模型级流量测量，试验主要有以下几种类型：
管道中安装流量测量节流元件，如：经典文丘里管、文丘里喷嘴、管道内喷嘴、孔板等，测试管道前后热力性能参数获取流量值。
进出气试验和进气试验，多采用进口端面喷嘴(或者说进口集流器)，安装在进口管道上，测试进口端面喷嘴前后热力性能参数获取流量值；对于出气试验，多采用出口锥形阀门或蝶阀，安装在出口管道上，测试出口锥形阀门或蝶阀前后热力性能参数获取流量值。
根据标准，各种形式的流量测量装置、方式，都有其适应的范围，如：经典文丘里管易受粗糙度和雷诺数限制的影响；管道内喷嘴易受管径和雷诺数限制的影响，这些因素会导致流量测量的变化范围相对较小，对于固定的试验台位而言，开发新模型机时，满足流量区间比较宽、压升较小，且经常需要在小流量区运行的小型通风机时，单一的固定直径喷嘴流量测量装置，不能满足同一通风机流量变化范围较宽的测试要求，且试验精度很难达到应用要求。
发明内容
因此，本发明提供一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，能够克服现有技术中经常需要在小流量区运行的小型通风机时，单一的固定直径喷嘴流量测量装置，不能满足同一通风机流量变化范围较宽的测试要求，且试验精度很难达到应用要求的缺陷。
为了解决上述问题，本发明提供一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，包括：
步骤一：根据所述通风机设计参数，获取直径为D1的第一端面喷嘴；
步骤二：依据《工业通风机用标准化风道性能试验GB/T1236-2017》(以下简称标准)及所述第一端面喷嘴参数，测试计算所述通风机各测量点的复合系数和雷诺数，绘制第一性能曲线；
步骤三：将所述第一性能曲线各测量点与所述标准内规定的复合系数与雷诺数的关系曲线进行比较；
a.若所述通风机的最大流量点对应的雷诺数超出上限，则加大所述第一喷嘴直径，得到直径为D2的第二端面喷嘴，然后再进行空气动力性能测试，获取第二性能曲线，其中D2>D1；
b.若所述通风机的最小流量点之前的某个检测点对应的雷诺数超出下限，则减小所述第一喷嘴的直径，得到直径为D3的第三端面喷嘴，然后再进行空气动力性能测试，获取第三性能曲线，其中D3<D1；
步骤四：将所述第一性能曲线与所述第二性能曲线拟合，或者将所述第一性能曲线与所述第三性能曲线拟合，形成所述通风机完整的空气动力性能曲线。
在一些实施方式中，端面喷嘴为弧形，或者为锥形。
在一些实施方式中，所述步骤四曲线拟合过程包括选取两条曲线的重合流量区间内高效点附近，相同的流量点作为参考点，分别取不同直径端面喷嘴所测的不同流量区曲线，将两条所述不同流量区曲线拟合成一条完整的所述空气动力性能曲线。
本发明提供的一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，通过更换不同孔径比的端面喷嘴，实现了对于流量区间比较宽、压升较小，且经常需要在小流量区运行的小型通风机性能测试。在满足测试标准的前提下，既要满足最大流量点的测试，也要满足最小流量点的测试，同时达到测试标准要求的精度要求或设计要求。
附图说明
图1为本发明实施例的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法的拟合后通风机整体流量-压力性能曲线；
图2为本发明实施例的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法的GB/T1236-2017中复合系数与雷诺数的关系图；
图3为本发明实施例的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法的某大喷嘴轴流通风机性能测试；
图4为本发明实施例的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法的大喷嘴所测流量-压力性能曲线；
图5为本发明实施例的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法的某小喷嘴轴流通风机性能测试；
图6为本发明实施例的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法的小喷嘴所测流量-压力性能曲线。
具体实施方式
结合参见图1至图6所示，根据本发明的实施例，提供一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，包括：
步骤一：根据所述通风机设计参数，获取直径为D1的第一端面喷嘴。
步骤二：依据《工业通风机用标准化风道性能试验GB/T1236-2017》(以下简称标准)及所述第一端面喷嘴参数，测试计算所述通风机各测量点的复合系数和雷诺数，绘制第一性能曲线。
步骤三：将所述第一性能曲线各测量点与所述标准内规定的复合系数与雷诺数的关系曲线进行比较：
a.若所述通风机的最大流量点对应的雷诺数超出上限，则加大所述第一喷嘴直径，得到直径为D2的第二端面喷嘴，然后再进行空气动力性能测试，获取第二性能曲线，其中D2>D1。
b.若所述通风机的最小流量点之前的某个检测点对应的雷诺数超出下限，则减小所述第一喷嘴的直径，得到直径为D3的第三端面喷嘴，然后再进行空气动力性能测试，获取第三性能曲线，其中D3<D1。
步骤四：将所述第一性能曲线与所述第二性能曲线拟合，或者将所述第一性能曲线与所述第三性能曲线拟合，形成所述通风机完整的空气动力性能曲线。
具体的，步骤三中还包括若所述最大流量点和所述最小流量点对应的雷诺数均超出所述标准规定范围，则判断第一端面喷嘴直径计算错误，需重新核算第一端面喷嘴直径，再进行后续步骤操作。
在一个具体的实施例中，端面喷嘴为弧形，或者为锥形。
具体的，端面喷嘴包括第一端面喷嘴、第二端面喷嘴及第三端面喷嘴。
在一个具体的实施例中，所述步骤四曲线拟合过程包括选取两条曲线的重合流量区间内高效点附近，相同的流量点作为参考点，分别取不同直径端面喷嘴所测的不同流量区曲线，将两条所述不同流量区曲线拟合成一条完整的所述空气动力性能曲线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，其特征在于，包括：
步骤一：根据所述通风机设计参数，获取直径为D1的第一端面喷嘴；
步骤二：依据《工业通风机用标准化风道性能试验GB/T1236-2017》(以下简称标准)及所述第一端面喷嘴参数，测试计算所述通风机各测量点的复合系数和雷诺数，绘制第一性能曲线；
步骤三：将所述第一性能曲线各测量点与所述标准内规定的复合系数与雷诺数的关系曲线进行比较；
a.若所述通风机的最大流量点对应的雷诺数超出上限，则加大所述第一喷嘴直径，得到直径为D2的第二端面喷嘴，然后再进行空气动力性能测试，获取第二性能曲线，其中D2>D1；
b.若所述通风机的最小流量点之前的某个检测点对应的雷诺数超出下限，则减小所述第一喷嘴的直径，得到直径为D3的第三端面喷嘴，然后再进行空气动力性能测试，获取第三性能曲线，其中D3<D1；
步骤四：将所述第一性能曲线与所述第二性能曲线拟合，或者将所述第一性能曲线与所述第三性能曲线拟合，形成所述通风机完整的空气动力性能曲线。
2.根据权利要求1所述的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，其特征在于，端面喷嘴为弧形，或者为锥形。
3.根据权利要求1所述的通风机用大小不同喷嘴测量流量的方法，其特征在于，所述步骤四曲线拟合过程包括选取两条曲线的重合流量区间内高效点附近，相同的流量点作为参考点，分别取不同直径端面喷嘴所测的不同流量区曲线，将两条所述不同流量区曲线拟合成一条完整的所述空气动力性能曲线。
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