基于虚拟仪器的大直径轴流风机性能测试方法

慕然

（石家庄红叶风机有限公司技术部，河北 石家庄 050221）

基于虚拟仪器的大直径轴流风机性能测试方法

慕然

（石家庄红叶风机有限公司技术部，河北 石家庄 050221）

对于大直径轴流风机（指直径在3～10m的风机）不适合采用标准风道测试方法测试风机性能的现状，提出了接近于工况使用条件的风机测试平台结构，并基于虚拟仪器技术（labview）对风机性能测试数据进行实时测量分析的解决方案。

轴流风机；性能测试；labview

引言

我国目前大直径轴流风机的性能测试方法为根据GB/T 1236《工业通风机用标准风道进行性能试验》中给出的装置对大型风机等比例小样（一般直径为0.8～1.0 m）进行性能测试，在不更改叶型的前提下根据相似理论对测试数据进行放大计算得出所需直径风机的性能数据。这种测试方法在多年的使用过程中发现存在较大的误差，不能对风机的设计选型提供准确的依据［1］。如果根据GB/T 1236给出的测试装置标准对大直径风机进行测试，装置的制造与使用都会耗费巨大的人力物力，这几乎是没有企业可以承受的。针对这一现状，提出了采用labview虚拟仪器技术的全尺寸大型轴流风机性能测试装置的设计制造方案［2］。

1　测试装置的结构与原理

测试装置由风室构架、变阻器、风筒、风机、整流装置、风量测量装置及静压测试点组成（见图1）。风机至于测试装置顶端，风机为引风式，配合整流装置可以最大程度减小风叶对测量部分气流的影响。风室构架按照最大风机直径制作，可通过变径底板及不同直径的风筒更换实现不同直径风机的测量，最大限度节约风机测试成本。变阻器为可调节工业百叶窗，通过对百叶窗开度的调节实现调节静压阻力的调节。

图1　装置结构图

本测试装置的风量风压方法采用的是由GB/T 1236提出的由皮托风速管横动法对出口动压进行测量，经过换算得到风速从而计算风量的方法。采用分体式皮托管，每组由2根组成（1根静压管和1根全压管组成），2根压差即为出口动压。静压管与全压管平行排列，并参照GB/T 1 2 36的测试点布置方法（见图2）布置2 4个测试点。

图2　分体式皮托管横动法布置图

静压管与全压管可使用不锈钢管或PU管通过支撑，每个测试点的静压管与全压管可用卡套接头并使用PU管连通引出到装置外，形成一个全压测试点与一个静压测试点，方便测量。

测试中采用微压差传感器（0～5 0 0 Pa）测量平均压差，再通过miniDAQ数据采集系统与labview虚拟仪器软件的配合实现风机风量的实施测量与记录。

皮托静压横动法计算公式如下：

式中：A为测量截面面积，m2；ρ为测量截面气流密度，kg/m3；psj为各测点静压值，Pa；N为测量截面测点数；Δpj为测量截面测点测得的压差，Pa。

功率测量采用电测法，电机输出轴功率根据损耗分析得出。本装置为满足不同规格的风机测量采用5 0 0 A电流变送器，精度0.1级。通过数据采集系统将模拟信号转换为数字信号进行功率计算并自动记录。

基于虚拟仪器Labview开发的风机性能测试采集界面（见图3）。

图3　风机性能测试采集界面图

2　结语

经过实际使用，本大直径轴流风机性能测试装置可大大提高大型轴流风机性能测试准确性及测试效率，极大的提高了风机在设计选型阶段的准确性，并为日后风机能满足复杂工况下的性能要求打下了坚实的基础。

［1］昌泽舟.轴流式通风机实用技术［M］.北京：机械工业出版社，2005.

［2］吴秉礼，高延福.空气冷却轴流通风机［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007.

（编辑：苗运平）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，河北石家庄人，学士学位，毕业于加拿大温莎大学，技术部经理，研究方向：风机技术，现就职于石家庄红叶风机有限公司从事技术管理工作。