基于虛擬儀器的大直徑軸流風機性能測試方法

慕然

（石家莊紅葉風機有限公司技術部，河北 石家莊 050221）

基于虛擬儀器的大直徑軸流風機性能測試方法

慕然

（石家莊紅葉風機有限公司技術部，河北 石家莊 050221）

對于大直徑軸流風機（指直徑在3～10m的風機）不適合采用標準風道測試方法測試風機性能的現狀，提出了接近于工況使用條件的風機測試平臺結構，并基于虛擬儀器技術（labview）對風機性能測試數據進行實時測量分析的解決方案。

軸流風機；性能測試；labview

引言

我國目前大直徑軸流風機的性能測試方法為根據GB/T 1236《工業通風機用標準風道進行性能試驗》中給出的裝置對大型風機等比例小樣（一般直徑為0.8～1.0 m）進行性能測試，在不更改葉型的前提下根據相似理論對測試數據進行放大計算得出所需直徑風機的性能數據。這種測試方法在多年的使用過程中發現存在較大的誤差，不能對風機的設計選型提供準確的依據［1］。如果根據GB/T 1236給出的測試裝置標準對大直徑風機進行測試，裝置的制造與使用都會耗費巨大的人力物力，這幾乎是沒有企業可以承受的。針對這一現狀，提出了采用labview虛擬儀器技術的全尺寸大型軸流風機性能測試裝置的設計制造方案［2］。

1　測試裝置的結構與原理

測試裝置由風室構架、變阻器、風筒、風機、整流裝置、風量測量裝置及靜壓測試點組成（見圖1）。風機至于測試裝置頂端，風機為引風式，配合整流裝置可以最大程度減小風葉對測量部分氣流的影響。風室構架按照最大風機直徑制作，可通過變徑底板及不同直徑的風筒更換實現不同直徑風機的測量，最大限度節約風機測試成本。變阻器為可調節工業百葉窗，通過對百葉窗開度的調節實現調節靜壓阻力的調節。

圖1　裝置結構圖

本測試裝置的風量風壓方法采用的是由GB/T 1236提出的由皮托風速管橫動法對出口動壓進行測量，經過換算得到風速從而計算風量的方法。采用分體式皮托管，每組由2根組成（1根靜壓管和1根全壓管組成），2根壓差即為出口動壓。靜壓管與全壓管平行排列，并參照GB/T 1 2 36的測試點布置方法（見圖2）布置2 4個測試點。

圖2　分體式皮托管橫動法布置圖

靜壓管與全壓管可使用不銹鋼管或PU管通過支撐，每個測試點的靜壓管與全壓管可用卡套接頭并使用PU管連通引出到裝置外，形成一個全壓測試點與一個靜壓測試點，方便測量。

測試中采用微壓差傳感器（0～5 0 0 Pa）測量平均壓差，再通過miniDAQ數據采集系統與labview虛擬儀器軟件的配合實現風機風量的實施測量與記錄。

皮托靜壓橫動法計算公式如下：

式中：A為測量截面面積，m2；ρ為測量截面氣流密度，kg/m3；psj為各測點靜壓值，Pa；N為測量截面測點數；Δpj為測量截面測點測得的壓差，Pa。

功率測量采用電測法，電機輸出軸功率根據損耗分析得出。本裝置為滿足不同規格的風機測量采用5 0 0 A電流變送器，精度0.1級。通過數據采集系統將模擬信號轉換為數字信號進行功率計算并自動記錄。

基于虛擬儀器Labview開發的風機性能測試采集界面（見圖3）。

圖3　風機性能測試采集界面圖

2　結語

經過實際使用，本大直徑軸流風機性能測試裝置可大大提高大型軸流風機性能測試準確性及測試效率，極大的提高了風機在設計選型階段的準確性，并為日后風機能滿足復雜工況下的性能要求打下了堅實的基礎。

［1］昌澤舟.軸流式通風機實用技術［M］.北京：機械工業出版社，2005.

［2］吳秉禮，高延福.空氣冷卻軸流通風機［M］.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2007.

（編輯：苗運平）Labview-Based Performance Test Method of Large Diameter Axial Flow Fan

Mu Ran
（Technology Department of Shijiazhuang Hongye Fan Co.，Ltd，Shijiazhuang Hebei 050221）

For large diameter axial flow fan （fan with the diameter of 3 m to 10 m）， the standard air duct test method is not suitable for the fan performance test. Under the circumstances， this paper proposes a fan test platform structure close to the working conditions， and a solution for real-time measurement and analysis of the fan performance test data based on the labview technology.

axial flow fan； performance test； labview

TP391.76

A

2095-0748（2016）15-0076-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.32

2016-06-20

慕然（1986—），男，河北石家莊人，學士學位，畢業于加拿大溫莎大學，技術部經理，研究方向：風機技術，現就職于石家莊紅葉風機有限公司從事技術管理工作。