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第1篇风机设计与选型的基础3

第1章 风机的分类与基本结构3

1.1风机的分类3

1.1.1按工作原理分类3

1.1.2按风压分类3

1.1.3按用途分类3

1.2离心式风机4

1.3轴流通风机7

1.4其他型式的风机8

1.4.1罗茨式通风机8

1.4.2横流式通风机9

1.4.3斜流式通风机10

1.4.4筒形离心风机11

第2章 通风机的性能参数与性能曲线12

2.1风机的主要性能参数与特性曲线12

2.1.1通风机的主要性能参数12

2.1.2通风机的特性曲线15

2.2通风机的无量纲参数与无量纲性能曲线16

2.2.1通风机的无量纲性能参数16

2.2.2通风机无量纲性能曲线17

2.2.3比转速ns17

2.2.4比直径Ds、转速系数σ19

2.2.5特性参数与通风机型式20

2.3通风机对数性能曲线21

2.4气体压缩性对通风机性能参数的影响23

2.5无量纲特性与有量纲的转换24

2.5.1有量纲与无量纲性能参数的转换24

2.5.2有量纲与无量纲性能曲线的变换26

2.6通风机主要参数的确定27

2.6.1风机比转速的确定27

2.6.2风机转速的确定28

2.6.3圆周速度的确定28

2.6.4叶轮直径29

第3章 风机相似原理与应用30

3.1通风机相似原理及所解决的问题30

3.2通风机的相似条件30

3.3通风机性能参数的相似换算31

3.3.1通风机的相似准则31

3.3.2通风机无量纲性能参数的相似换算31

3.3.3考虑气体压缩性的相似换算33

3.4通风机的相似设计33

3.4.1通风机相似设计的原则34

3.4.2风机空气动力学略图34

3.4.3风机的相似设计34

3.4.4风机变型设计35

3.4.5相似设计举例36

第4章 离心通风机的基本理论39

4.1流体动力学基础知识39

4.1.1流体的基本概念39

4.1.2连续性方程40

4.1.3能量方程40

4.1.4动量方程40

4.1.5动量矩方程41

4.2离心通风机的主要气流与结构参数41

4.2.1离心通风机叶轮参数41

4.2.2通风机叶轮中的相对运动与气流参数42

4.3通风机的基本方程43

4.3.1叶道进、出口速度三角形43

4.3.2叶片式流体机械的基本方程44

4.4叶轮的反作用度45

4.5叶片出口角与叶轮型式46

4.6实际气体通风机全压方程47

4.6.1有限叶片数的影响47

4.6.2叶片进口冲角48

4.6.3实际气体黏性的影响49

4.6.4实际气体通风机全压方程49

4.7离心通风机的损失和效率49

4.7.1通风机的流动损失49

4.7.2容积损失51

4.7.3轮阻损失52

4.7.4机械损失52

4.7.5通风机的效率52

第5章 轴流通风机的基础知识53

5.1轴流通风机的气流与结构参数53

5.1.1翼型几何参数53

5.1.2叶栅几何参数54

5.1.3气流参数55

5.2轴流通风机工作原理55

5.2.1轴流通风机的全压方程55

5.2.2反作用度和预旋56

5.2.3轴流通风机叶的配置与速度三角形56

5.2.4气流参数沿叶片高度的变化58

5.3翼型空气动力特性59

5.3.1孤立翼型空气动力特性60

5.3.2库塔-儒可夫斯基定律61

5.3.3叶栅气动特性与儒可夫斯基定律61

5.4叶栅气动力基本方程62

5.4.1理想气体叶栅气动力基本方程62

5.4.2实际气体叶栅气动力基本方程63

5.5轴流通风机的损失和效率64

5.5.1轴流通风机的损失64

5.5.2轴流通风机效率66

第6章 通风机的噪声68

6.1噪声的概念68

6.2通风机的噪声评价与标准70

6.2.1噪声级与计权声级70

6.2.2 A声级与比A声级71

6.2.3通风机的噪声标准72

6.3通风机的空气动力噪声73

6.3.1通风机空气动力噪声73

6.3.2通风机的噪声特性74

6.4降低通风机的噪声方法76

6.4.1降低空气动力噪声的方法77

6.4.2通风机吸声降噪方法78

第7章 通风机转子平衡79

7.1风机转子静平衡与动平衡79

7.2转子平衡条件80

7.2.1静平衡条件80

7.2.2转子的动平衡81

7.3通风平衡品质与许用不平衡量82

7.3.1平衡品质的表示方法82

7.3.2通风机平衡品质等级与许用不平衡量82

7.4转子的平衡试验83

7.4.1转子的静平衡试验83

7.4.2动平衡试验法84

第8章 通风机主要零部件材料的选用85

8.1材料的选择原则85

8.1.1通风机材料选择的一般原则85

8.1.2特殊用途通风机的材料的选择86

8.2通风机主要零件材料的选用87

8.2.1通风机主要零件常用材料87

8.2.2通风机常用材料的力学性能88

第2篇通风机管网系统95

第9章 通风机管网及管网特性95

9.1通风机的管网特性95

9.2通风机的工作点与调节97

9.2.1通风机的工作点97

9.2.2通风机工作点的调节97

9.3通风机的并联与串联工作100

9.3.1通风机的并联工作特性100

9.3.2通风机的串联工作特性100

9.3.3通风机串、并联组合方式的选择100

第10章 通风机的稳定和非稳定工作区102

10.1通风机的失速与喘振102

10.1.1通风机的失速102

10.1.2通风机的喘振与不稳定工况103

10.1.3通风机失速与喘振的区别与联系104

10.1.4防止通风机失速与喘振的措施104

10.2通风机的合理工作区104

10.2.1通风机的合理工作区104

10.2.2通风机工作区的确定106

第11章 通风机管道压力损失107

11.1管道的沿程压力损失107

11.1.1沿程压力损失107

11.1.2沿程摩擦系数108

11.2局部压力损失110

11.2.1局部阻力计算110

11.2.2常用管件的局部阻力系数110

第12章 典型通风管网计算138

12.1通风管道水力计算方法138

12.2均匀送风风道的设计计算138

12.2.1均匀送风的条件138

12.2.2侧孔送风管局部阻力系数139

12.2.3均匀送风风道的计算140

12.3均匀吸风风道的设计计算141

12.3.1均匀吸风的设计原理141

12.3.2矩形变截面带等宽度纵向条缝的均匀吸风风道的计算142

12.3.3有分支的均匀吸风风道的设计与计算143

12.3.4矩形等截面带侧孔的均匀吸风风道计算143

第3篇通风机设计147

第13章 离心式通风机的气动设计147

13.1离心通风机的设计任务与要求147

13.1.1设计任务147

13.1.2设计要求147

13.2离心通风机叶轮的设计148

13.2.1叶片出口角β2A与全压系数ψt的确定148

13.2.2叶轮进口速度变化系数149

13.2.3叶轮进口直径D0与叶道进口直径D1153

13.2.4最佳进口宽度154

13.2.5进口叶片角β1A155

13.2.6进口叶片斜切与前后盘的圆角半径157

13.2.7确定叶片数157

13.2.8叶片出口宽度与前盘形式158

13.2.9速度分布法叶片几何造型160

13.2.10圆弧叶片型线绘制165

13.2.11叶道进口无功段叶片166

13.2.12平直叶片型线167

13.3离心通风机主要零部件设计167

13.3.1蜗壳设计167

13.3.2进气装置171

13.3.3扩压器173

13.4离心通风机设计步骤174

13.4.1设计条件与方案选择174

13.4.2离心通风机气动设计步骤174

13.5离心通风机气动设计举例177

13.5.1离心通风机设计举例一177

13.5.2离心通风机设计举例二185

第14章 轴流风机设计190

14.1轴流设计任务190

14.2轴流风机叶片气动设计方法191

14.2.1轴流风机气动设计方法与选择191

14.2.2等环量设计方法192

14.2.3变环量设计方法193

14.3轴流风机的级数与级型式195

14.3.1轴流风机的全压系数与级数195

14.3.2轴流风机单级级型式195

14.4轴流通风机主要参数的确定197

14.4.1叶轮直径197

14.4.2轮毂比与轮毂直径198

14.4.3叶栅稠度199

14.4.4叶片数目199

14.4.5径向间隙200

14.4.6轴向间隙200

14.4.7轴流风机设计方案确定201

14.5轴流风机孤立翼型法空气动力设计201

14.5.1孤立翼型设计方法概述201

14.5.2翼型的选择及参数确定203

14.5.3常用翼型及性能参数204

14.5.4叶片造型206

14.5.5孤立翼型法叶轮叶片设计步骤207

14.6轴流风机平面叶栅气动力设计210

14.6.1平面叶栅吹风试验原始翼型与试验数据210

14.6.2平面叶栅理论叶栅气动设计212

14.7轴流通风机主要零部件设计215

14.7.1前导流器设计215

14.7.2后导流器设计216

14.7.3集流器与流线罩设计219

14.7.4扩散器设计219

14.8子午加速轴流通风机空气动力设计221

14.8.1气流经过基元叶轮进出口的速度三角形221

14.8.2子午加速轴流通风机叶轮的空气动力设计223

14.9对旋式轴流通风机空气动力设计226

14.9.1对旋式轴流风机气动设计基本思想226

14.9.2对旋式轴流风机气动设计227

14.10射流通风机的风机空气动力设计229

14.10.1射流式通风机气动设计的基本思想229

14.10.2射流式通风机气动设计230

14.11轴流通风机气动设计举例230

14.11.1设计方案确定230

14.11.2孤立翼型理论普通轴流风机气动设计举例232

14.11.3叶栅理论普通轴流风机叶片气动设计举例238

14.11.4子午加速风机设计举例240

第15章 通风机强度设计与振动校核243

15.1离心通风机叶轮强度设计243

15.1.1叶片强度计算243

15.1.2轮盘强度计算249

15.1.3叶轮用铆钉强度计算252

15.1.4轴盘材料选择253

15.2轴流通风机叶片强度计算253

15.2.1叶片强度计算254

15.2.2叶片振动校核257

15.3通风机主轴设计260

15.3.1风机主轴受力分析260

15.3.2主轴强度条件与尺寸确定262

15.4主轴稳定性校核262

15.4.1单圆盘轮系临界转速262

15.4.2通风机传动方式对临界转速的影响263

15.4.3通风机主轴稳定性条件264

15.5通风机的轴向力266

15.5.1离心通风机轴向力266

15.5.2轴流风机的轴向力266

15.6轴承的选型与校核266

15.6.1滚动轴承类型的选择266

15.6.2滚动轴承寿命计算267

第4篇 通风机的类型273

第16章 通风机的名称和型号273

16.1风机的名称表示273

16.2离心通风机型号273

16.2.1离心式通风机型号表示273

16.2.2离心式通风机型号编制规则274

16.2.3离心通风机的传动方式275

16.2.4离心通风机进气室和排气口的位置275

16.2.5离心通风机叶轮旋转方向275

16.2.6离心通风机产品型号举例276

16.3轴流通风机型号276

16.3.1轴流式通风机编号规则276

16.3.2轴流通风机的传动方式277

16.3.3轴流通风机的风口位置278

16.4离心式鼓风机型号278

16.4.1新型号表示方法278

16.4.2旧型号表示方法280

第17章 通风机选型方法281

17.1通风机的选型原则281

17.2通风机的选型的一般步骤282

17.3通风机的选型方法282

17.3.1通风机的选型条件282

17.3.2按无量纲特性曲线选型284

17.3.3按对数坐标曲线选型284

17.3.4按管网阻力选型286

17.3.5变型选型286

17.3.6通风机的选型举例286

第18章 供选不同用途通风机选型289

18.1不同应用领域通风机特点及型号289

18.1.1不同应用领域通风机特点289

18.1.2常用不同用途风机型号291

18.2一般用途通风机的选用296

18.2.1一般用途离心通风机296

18.2.2一般用途轴流通风机312

18.3工业锅炉通、引风机的选用321

18.3.1锅炉通、引风机选用原则321

18.3.2常用锅炉通、引风机321

18.4高温通风机的选用328

18.5煤粉离心风机的选用332

18.6排尘离心通风机的选用335

18.7物料输送风机的选用342

18.8空调用风机的选用345

18.9矿井通风机的选用351

18.10矿井用局部通风机的选用353

18.11纺织风机的选用355

18.12屋顶风机的选用359

18.13消防排烟通风机的选用366

18.14斜流（混流）式风机的选用373

18.15常用通风机的气动略图376

参考文献382