通风机和压缩机PDF电子书下载

第1章　概述 1

1.1　风机和压缩机的分类和应用 1

1.1.1　风机和压缩机的分类 1

目录 1

1.1.2　风机和压缩机的应用 6

1.2　风机的结构和主要参数 10

1.3.1　标准大气状态 12

1.3.2　风机标准进口状态 12

1.3　气体的物理性质 12

1.3.3　空气的参数 13

1.4　气体的状态变化和能量转换 14

1.4.1　热力学第一定律 14

1.4.2　理想气体状态方程 15

1.4.3　气体机械中的能量转换 15

1.4.4　封闭系统中气体的状态变化 16

1.4.5　开式系统中气体状态变化和功的计算 19

2.1.1　理想流体的基本方程 21

2.1　流体力学基本方程 21

第2章　离心式通风机的工作原理 21

2.1.2　离心式通风机叶轮中的相对运动 22

2.2　通风机的基本方程 24

2.2.1 叶轮进、出口速度三角形 24

2.2.2　欧拉方程 24

2.2.3　欧拉方程的物理意义 25

2.3 叶轮的反作用度和叶轮叶片的型式 25

2.3.1 叶轮的反作用度 25

2.3.2　叶片的型式 27

2.4　气体在叶轮中的实际流动 29

2.4.1　作用在叶轮中气体的作用力 29

2.4.2　有限叶片数的影响 31

2.4.3　考虑压缩性影响的理论全压升 33

2.4.4　进口气流冲角 34

2.5　通风机的无因次系数 34

2.5.1　压力系数 34

2 5.2　流量系数 35

2.5.4　比转速、转速系数和直径系数 36

2.5.3 功率系数 36

2.6　通风机的损失和效率 39

2.6.1 流动损失 39

2.6.2　泄漏损失 43

2.6.3　叶轮的轮阻损失 44

2.6.4　轴承损失 45

2.6.5　通风机的功率及效率 45

2.7 离心式通风机的性能曲线 47

2.7.1 不计任何损失时的性能曲线 47

2.7.2 计入损失后的性能曲线 48

2.7.3　无因次性能曲线 49

2.7.4　通风机的空气动力学略图 49

2.7.5 系列产品的综合性能曲线 50

2.7.6　系列产品的对数坐标曲线 51

2.7.7　对数坐标曲线的原理 51

2.8 离心式通风机中的内部流动 53

2.8.1 一般离心叶轮中的射流一尾迹流动结构 53

2.8.2　离心通风机叶轮的内部流态 55

3.2　 叶轮尺寸的确定 57

第3章　离心式通风机设计 57

3.1 通风机设计的任务和要求 57

3.2.1　最佳进口宽度b1 58

3.2.2　最佳进口直径 59

3.2.3　进口叶片角β1A 60

3.2.4　前后盘的圆角半径和叶片进口边斜切 63

3.2.5 叶片数z的选择 64

3.2.6　叶片进出口宽度b1，b2 65

3.3.1 平直叶片 66

3.3　 叶片形状的确定 66

3.3.2　圆弧形叶片 67

3.3.3 叶片流道的决定 69

3.3.4 叶片造型的解析法和图解法 70

3.4　离心式通风机的进气装置 74

3.4.1 进气室 74

3.4.2　进气口（或集流器） 75

3.4.3 　进口导流器 75

3.5　导叶设计 75

3.6.3　蜗壳内壁型线 77

3.6.2　基本假设 77

3.6.1　概述 77

3.6　蜗壳设计 77

3.6.4　蜗壳宽度B 79

3.6.5　蜗壳内壁型线实用计算 80

3.6.6　蜗壳出口长度及扩压器 80

3.6.7　蜗舌 81

3.7　离心式通风机设计 82

3.7.1　方案选择 82

3.7.2　离心通风机的设计步骤 82

第4章　轴流式通风机 86

4.1　轴流式通风机的工作原理和概况 86

4.1.2　 叶轮对气体所做的功 87

4.1.1　基元级上的速度三角形 87

4.1.3　反作用度和预旋 88

4.2　轴流式通风机的几种方案 89

4.2.1 叶轮前设置前导叶 89

4.2.2　 叶轮后设置导叶 89

4.2.3　单独叶轮的级 90

4.2.4 叶轮前后都设置导叶 90

4.2.5　多级轴流式通风机 90

4.3 　叶栅的空气动力学特性 91

4.3.1 叶型和叶栅参数 91

4.3.2 叶栅的升力 92

4.3.3　空气动力学特性 93

4.3.4 叶栅的气动力基本方程 94

4.3.5　平面叶栅吹风试验数据 97

10.6　环境大气参数及通风机进、出口温度的测量 1 98

4.3.6　无因次参数 . 99

4.4　气流参数沿叶片高度方向的变化 100

4.4.1　扭速沿半径的变化 101

4.4.2　气流速度沿半径的变化 101

4.4.3　气流角沿半径的变化 102

4.4.4 C？沿半径的变化 102

4.5 叶栅中的损失和效率 103

4.5.1 实际气流流过叶栅时的损失 103

4.5.2　扩压器中的损失 105

4.6　轴流式通风机的特性分析 105

5.1 概述 108

第5章　轴流通风机的设计计算 108

5.2　孤立叶型试验数据 109

5.2.1 RAF-6E 叶型 109

5.2.2　CLARKY 叶型 110

5.2.3 LS叶型 111

5.2.4　哥廷根叶型 111

5.2.5　圆弧板叶型 112

5.3　主要参数的选取 112

5.3.1　轮毂比v 112

5.3.2 叶轮外径D1 113

5.3.3 叶片数z 114

5.4　第一种孤立叶型设计方法 114

5.5　第二种孤立叶型设计方法 117

5.5.1　轴流通风机无量纲量表达式 117

5.5.2　计算步骤 119

5.6.1　原始叶型 120

5.6.2　翼叶造型的几何角 120

5.6　平面叶栅的翼叶造型 120

5.6.3 叶型中心线 121

5.6.4　各种叶型中心线的长度 122

5.7　第一种叶栅设计方法 123

5.8　第二种叶栅设计方法 123

5.9　导叶的设计计算 125

5.9.1　前导叶 125

5.9.2 后导叶 126

5.11　集流器、整流罩、整流体和扩散筒 129

5.10.2　轴向间隙 129

5.10.1　径向间隙 129

5.10　径向间隙和轴向间隙 129

5.11.2　整流罩 130

5.11.3　整流体和扩散筒 130

5.11.1　集流器 130

第6章　通风机在管网中的工作及调节 133

6.1 管网及其性能曲线 133

6.1.1　管网的概念 133

6.1.2　管网的阻力计算 133

6.1.3　管网的性能曲线 135

6.2　通风机与管网的联合工作 135

6.3.1　并联运行 136

6.3　通风机的联合运行 136

6.3.2 串联运行 138

6.4.1　 调节方法 139

6.4　通风机的调节 139

6.4.2　各种调节方法的比较 142

6.5　非稳定工况及喘振 143

6.5.1 工况变化及其性能稳定性 143

6.5.2 喘振 144

第7章 通风机的噪声 147

7.1 基本概念 147

7.1.1 声波 147

7.1.2 声强 148

7.1.3 声压与声压级 149

7.1.4 声功率和声功率级 151

7.1.5 倍频程 153

7.1.6 噪声的评价 153

7.2 通风机的噪声 154

7.2.1 通风机噪声产生的原因 154

7.2.2 通风机的声功率级和比声功率级 155

7.2.3 通风机的噪声与性能的关系 156

7.2.4 通风机的噪声频谱 157

7.2.5 通风机的噪声特性 158

7.3.1 通风机噪声减噪量的确定 160

7.3 通风机的噪声控制 160

7.3.2 通风机噪声的控制 162

第8章 通风机内部三维湍流计算 163

8.1 通风机内部流动的控制方程 163

8.2 通风机内部三维湍流的计算方法 164

8.2.1 无粘性流动解 164

8.2.2 粘性流动计算 165

8.3 湍流模型及其应用 167

8.4 通风机内部三维非定常湍流的计算 168

8.4.1 概述 168

8.4.2 数值算法 172

8.4.3 静干扰对尖部区域流动的影响 173

8.5 小结 178

第9章 通风机气动噪声预测计算 180

9.1 物理数学模型 180

9.2 数值算法 182

9.3.1 对规则翼型冷却风扇的噪声预测 185

9.3 计算结果 185

9.3.2 对复杂翼型冷却风扇的噪声预测 187

第10 章通风机性能试验与内部流场测量 191

10.1 通风机性能试验的目的及试验的分类 191

10.1.1 通风机性能试验的目的 191

10.1.2 通风机试验的分类 191

10.2.2　皮托管 192

10.2.1　压力显示仪器 192

10.2　压力的测量 192

10.3　流量的测量 193

10.3.1　进口集流器测流量 193

10.3.2　皮托管测流量 194

10.4　转速的测量 196

10.4.1　光电转速传感器 196

10.4.2　手持式数字转速表 196

10.5.1　用转矩转速传感器与转矩转速功率仪配套测量通风机的轴5率 197

10.5.2　扭矩法测功率 197

10.5 功率的测量 197

10.4.3　转矩转速测量仪 197

10.5.3 电测法测功率 198

10.6.1　环境大气参数的测量 198

10.6.2　通风机进、出口气流 温度的测量 199

10.7　通风机噪声的测量 199

10.8　通风机性能试验装置及性能计算 199

10.8.1 进气试验 200

10.8.2 出气试验 203

10.8.3　进出气试验 205

10.8.4　试验方法的比较与选用 207

10.9　通风机性能试验的一般规则及注意事项 207

10.9.1　试验前对仪表及试验设备的检查 207

10.9.2　试验测量程序及注意事项 208

10.10　考虑压缩性影响的修正计算 208

10.10.1　流量的修正计算 208

10.10.2　功率的修正计算 209

10.10.3　通风机效率的修正计算 210

10.11.1　性能换算 211

10.10.4 空气密度的计算 211

10.11　通风机性能参数的换算及特性曲线的绘制 211

10.11.2　特性曲线的绘制 212

10.12　通风机内部流场的测量 213

10.12.1　概述 213

10.12.2　皮托管测速技术 214

10.12.3　环型叶栅内部流动的PIV测量 214

第11章　离心式压缩机原理 219

11.1 离心式压缩机的结构及应用 219

11.2.2　能量方程 220

11.2.3　伯努利方程 220

11.2.1　欧拉方程 220

11.2　离心式压缩机的基本方程 220

11.2.4　压缩过程在T—s图上的表示 222

11.2.5　总耗功和功率 224

11.2.6　滞止参数的表示 225

11.2.7　压缩机效率的表达式 226

11.3　压缩机内的基本过程变化 227

11.3.1　压缩机进气道 228

11.3.3　级中实际压缩过程 229

11.3.2　工作级间的等熵压缩过程 229

11.4.1　进口截面的气流参数 230

11.4　进气道气动计算 230

11.4.2　截面1—1处的气流参数 231

11.5　叶轮 231

11.5.1　叶道中的流动 232

11.5.2 叶轮中的损失 234

11.5.3 叶轮设计参数的确定 236

11.6　无叶扩压器 238

11.6.2　无叶扩压器进口参数的确定 239

11.6.1　气体在无叶扩压器中的流动 239

11.6.3　无叶扩压器出口参数的确定 240

11.7 叶片扩压器 241

11.7.1 气体在叶片扩压器中的流动 241

11.7.2　叶片扩压器的损失和效率 242

11.7.3　叶片扩压器主要参数的确定 244

11.8　蜗壳（排气室） 245

11.9.2　进气道参数 247

11.9　离心压缩机气动参数计算 247

11.9.1 原始数据 247

11.9.3　压缩机叶轮参数 248

11.9.4　无叶扩压器段参数 251

11.9.5　叶片扩压器参数 253

11.9.6　蜗壳参数 254

11.9.7　压缩机参数校核 255

11.10　离心压缩机的特性曲线 255

12.1 压缩机相似的基本准则 259

第12章　压缩机的相似率 259

12.2　压缩机的相似条件 260

12.2.1　几何相似 260

12.2.2　进口速度三角形相似 261

12.2.3　绝热指数K相等 261

12.2.4　马赫数M相等 261

12.3　相似理论的应用 263

12.3.1 同一压缩机在不同工作条件下的相似 263

12.3.2　几何相似的压缩机的相似工况 266

12.3.3　用无因次参量表示压缩机的性能 267

12.4　相似设计 268

12.5　性能换算 269

12.5.1　符合相似时的性能换算 269

12.5.2　近似相似时的换算 269

第13章　轴流式压缩机原理 273

13.1　基元级速度三角形 273

13.2　级中的气体压缩过程 274

13.3　轴流压缩机气动参数沿径向的变化 277

13.4.1　平面叶栅的主要参数 279

13.4　轴流压缩机的叶型和叶栅 279

13.4.2　压缩机叶栅的特性 281

13.5　压缩机平面叶栅设计 284

13.5.1 “名义工况”关系式 284

13.5.2 “最大升阻比”关系式 288

13.5.3 “最小损失”关系式 289

13.5.4　根据平面叶栅数据设计基元级 289

13.6　轴流压缩机的损失 289

参考文献 292