外文翻譯--風(fēng)機(jī)測試

風(fēng) 機(jī) 測試 來源： ASHRAE學(xué)報 40 no9 35-9 S的 98補(bǔ)充 風(fēng)機(jī)空氣動力性能測試 許多年以來人們認(rèn)為對風(fēng)機(jī)的性能測試的方法與規(guī)律的研究是可能而且必要的 。其中第一個測試標(biāo)準(zhǔn) 的推出是 在 1923 年 ，它是由 全國風(fēng) 機(jī) 制造商協(xié)會與美國社會熱化，并且 還有風(fēng)機(jī)設(shè)計 工程師 (ASHVE)， AMCA 的前輩和 ASHRAE， 他們 共同 制定 了當(dāng)前 ANSI/AMCA 標(biāo)準(zhǔn)210-99 和 ANSI/ASHRAE 標(biāo)準(zhǔn) 51-1999，實驗室測試方法為規(guī)定值扇動。 ISO 5801 作為美國國家標(biāo)準(zhǔn)之外， 還 在加拿大 作為風(fēng)機(jī)與 飛行動力學(xué)的性能 試驗的國際標(biāo)準(zhǔn)。 確定風(fēng)扇氣流容量 是一般測試 原則 的基本量 ：通過一個可測量的區(qū)域指揮 控制 氣流并且測量氣流速度。 氣流容量 為 區(qū)域的 面積 乘速 氣流的 度。 因為空氣的流動性與區(qū)域的不確定性 和 因壓力形狀容易改變 ，以至于 規(guī)定一個 測量區(qū)域是 很困 難的。風(fēng)速間接地被測量 ， 一股移動的氣流引起速度和空氣的密度 的 改變 從而 可 間接的 測量 空氣 壓力 。 壓力變化直接 與 空氣密度和速度的 平方成正比 ， 為了使 測量準(zhǔn)確性 的 改善，當(dāng)速度增加壓力也就隨之增加 。 風(fēng)機(jī)性能 是空氣 在 通風(fēng)進(jìn)氣口流動 速 率和橫跨風(fēng)扇的總壓增量 用 m3/s (cfm)表示 的。 輸入功率是第 三個參量。 測試結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于一定數(shù)量的可變物 并且 不同程度 對 準(zhǔn)確性 有 影響。 AMCA有一個被 檢定 的實驗室 項 目。要檢定實驗室，測試一臺特定風(fēng) 機(jī) 在那個實驗室和在 AMCA 實驗室是必要的。 測試結(jié)果必須在 +1.25%或 -2.5%之內(nèi)。 要達(dá)到那準(zhǔn)確性， 應(yīng) 密切注意所有細(xì)節(jié) ，維護(hù)儀器的接近的定標(biāo) 都 是必要的。 設(shè)施類型 風(fēng) 機(jī) ，被定義成 用 電力驅(qū)使機(jī)器移動 和改變 氣體的容量 以獲得一定能量的氣體的機(jī)械設(shè)備 ， 對風(fēng)機(jī)的測試就在測試模擬裝置中進(jìn)行 。 四個標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施類型在表 1顯示 標(biāo)準(zhǔn) 210測試 裝置 要確定風(fēng)扇的空氣動力性能， 一 般 使用 的 做法 是 在 ANSI/AMCA出版的 210中的 標(biāo) 準(zhǔn) 方法 . 當(dāng)使用空氣作為測試氣體時 Anumber測試 裝置 和演算方法是在風(fēng)扇的所有類型測試 系統(tǒng)中都可 通 用 的 ， 并且可以 允許的靈活性 的應(yīng)用于 其他空氣 能量轉(zhuǎn)移 的設(shè)備。在標(biāo)準(zhǔn)概述的十個測試 裝置中 應(yīng)該 選擇一種類型這樣能 合理地 模擬 風(fēng) 機(jī)設(shè)備的安裝 條件。 基本上， 常用的 有四 種 測試 裝置 。 這些是： 在放電輸送管的皮托管橫斷。 在入口輸送管的皮托管橫斷。 多噴管出口測試 風(fēng)室箱 。 多噴管入口測試 風(fēng)室箱 。 在標(biāo)準(zhǔn)包括的其他 測試裝置 是這些基本的類型的修改。選擇適合風(fēng)扇 設(shè)施類型的設(shè)定是重要的。 皮托導(dǎo)線類型設(shè)施 是 進(jìn)行測試 作業(yè) 要求最低的設(shè)備，但所需的測試時間 很長 ，因為所需較長的 時間， 需要 多導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)。 噴管試驗設(shè)施需要裝備的是半 perimanent格局，并因而 費用 更昂貴，但 其測試 的時間有很大幅度的 縮短， 方便 進(jìn)行測試。由于彈性的選擇噴嘴組合相匹配 的 能力 強(qiáng)，所以 多噴嘴功能讓許多大小扇 的 檢驗在同一設(shè)施 中。 出口輸送管設(shè)定。 一皮托導(dǎo)線設(shè)置是用來進(jìn)行測試， 在風(fēng)機(jī)上 安裝插座槽（圖 2 ） 。 測試釋放入輸送管的風(fēng)扇用于出口輸送管設(shè)定確定表現(xiàn) 。取決于測量采用皮托靜態(tài)管穿越管道在平面測量。矯 直機(jī)是必須建立統(tǒng)一的流通格局和消除渦流，例如像制作 tubeaxial型風(fēng)扇。它可能被用來進(jìn)行測試對離心式風(fēng)機(jī)或軸流風(fēng)機(jī)出口管道。 在這個 風(fēng)機(jī)的 設(shè)定 結(jié)果 被認(rèn)為 是 設(shè)施類型 B ： 自由入口，輸送的出口。 一個可利用的選擇是測試與 模擬 設(shè)施類型的入口 周長 和一條等效輸送管直徑 D ： 輸送的入口，輸送的出口。 Tubeaxial和風(fēng)扇 螺旋槳在風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生 有角漩渦。 為了 對測試結(jié)果 準(zhǔn)確， 在測試設(shè)置的選擇性能測試 時 應(yīng)該關(guān)心能使這個情況減到最小的作用。 AMCA標(biāo)準(zhǔn) 210不準(zhǔn)許測試自由的出口 風(fēng)機(jī) ，例如推進(jìn)器風(fēng)扇，在皮托管橫出 口輸送管設(shè)定。 實際上，沒人對出版結(jié)果滿意。當(dāng)直挺器時去除漩渦，可觀的能量丟失。 入口輸送管設(shè)定 。 皮托管橫斷設(shè)定使用 在 入口輸送的風(fēng)扇的測試 (圖 3)。 測試從輸送管的一個風(fēng)扇氣 流 用于入口輸送管設(shè)定確定表現(xiàn)。 測量取決于表現(xiàn)使用橫斷的輸送管一支空速靜壓管的測量 皮托 。 要求直挺器保證漩渦在接近通風(fēng)進(jìn)氣口的氣流不發(fā)生。 在這個設(shè)定 中的風(fēng)機(jī)結(jié)果 被認(rèn)為設(shè)施類型 C ： 輸送的入口，自由出口。 一個可利用的選擇是測試以放電輸送管模仿設(shè)施類型 D ： 輸送的入口輸送了出口。 ANSIVAMCA標(biāo)準(zhǔn) 210不準(zhǔn)許測試自由的入口 風(fēng)機(jī) ，例如推進(jìn)器風(fēng)扇，在一個皮托管橫入口輸送管設(shè)定。 出口 風(fēng)室 設(shè)定。 多噴管出口 風(fēng)室 也許被用于進(jìn)行對將使用或者有或沒有出口輸送的供應(yīng)風(fēng)扇的測試 (圖 4)。 測試風(fēng)扇排風(fēng)到測試 風(fēng)室 里，也許被考慮 模擬 要求 風(fēng)機(jī) 的設(shè)施提供空氣給輸送管系統(tǒng)或充滿。 一個可利用的選擇是測試風(fēng)扇有或沒有入口 調(diào)節(jié)器 和一條等效輸送管直徑模仿測試有或沒有入口輸送管。 對于 風(fēng)扇的所有類型，輸送或非輸送，也許如此被測試。 通常，離心和軸向氣流類型風(fēng)扇在這個類型設(shè)施被測試。 使用出口 風(fēng)室 ， 螺旋槳 風(fēng)扇或 tubeaxial風(fēng)扇也許被測試，但是 風(fēng)室 短剖面 區(qū)域必須是 16倍風(fēng)扇出口的區(qū)域。 這個比率是大，以便一些風(fēng)扇排風(fēng)在靜壓輕拍不反射屏幕半新 forsettling的手段并且不沖擊。 速度壓力將給錯誤 的 靜壓 讀數(shù) 。 入口 風(fēng)室 設(shè)定。 多噴管入口 風(fēng)室 也許被用于進(jìn)行對將使用或者有或沒有出口輸送管的排氣扇的測試 (圖 5)。 從 風(fēng)室 的測試風(fēng)扇氣 流 。 在這個設(shè)定 風(fēng)機(jī) 表現(xiàn)被考慮 模擬 一個風(fēng)扇氣 流 的設(shè)施從輸送管系統(tǒng)或從充滿。 它也許為測試任何類型使用風(fēng)扇，二者之一有或沒有出口輸送管。 通常，推進(jìn)器風(fēng)扇和力量屋頂通風(fēng)設(shè)備如此被測試。 這些風(fēng)扇是設(shè)施類型 A ： 自由入口，自由出口。 離心 和軸流風(fēng)機(jī)如此通常沒有被測試 ; 然而，他們也許是，因此測試對于特別要求。 基本的演算 要繪制風(fēng)扇空氣動力性能圖表，容量氣流率一個必須測量數(shù)據(jù) 逐點描繪 在 坐標(biāo) 圖紙 上一定 的 位置 。 畫光滑的曲線通過測試點代表 風(fēng)機(jī)性能狀態(tài) (圖 6)。 對于這些 每一個 測試點，記錄壓力、速度、 濕度和 溫度、功率計或瓦特的氣壓和扭矩被校準(zhǔn)的電動機(jī)的輸入是必要的。 橫皮托管演算。 對于皮托管橫例行試驗，記錄在測試輸送管的速度取決于容量氣流， Q。 輸送管的區(qū)域在皮托管橫 皮托 的被測量。 然后， Q =平均速度 *區(qū)域 面積 。 噴管演算。 對于噴 管例行試驗，記錄橫跨噴管的降壓建立氣流速度使用被測量的噴嘴橫截面和計算噴管系數(shù)取決于容量氣流： Q =噴嘴喉部速度 *喉部面積 *卸料系數(shù)。每噴管的容量氣流在使用中在測試期間被計算。他們的總氣流率是風(fēng)扇的體積流率。 力量演算。 力 對于風(fēng)扇是必需 測定 的 ，對于這個量 通過使用功率計 測量 ， 或者是 扭矩傳感器 ，測量 校準(zhǔn) 風(fēng)機(jī)的 電動機(jī)。 功率計或扭矩傳感器： H= (扭矩 *速度 ) /K，其中 H是風(fēng)扇力量需要的和 K是在測試或扭矩讀出的使用的種類的轉(zhuǎn)換價值功率計。 為校準(zhǔn) 風(fēng)機(jī)的 馬達(dá)，定標(biāo)數(shù)據(jù)為在測試使用的具體馬達(dá) 是 一定 的 。 定標(biāo)曲線 必須包括瓦特輸入和電動機(jī)轉(zhuǎn)速對在負(fù)荷狀態(tài)下或扭矩輸出的輸出功率。 測試風(fēng) 機(jī) 輸入功率是相同的 像 馬達(dá)輸出功率不管它是否是指揮連接或傳送帶 控制 類型風(fēng) 機(jī) 。 空氣密度演算。 演算取決于在測試期間的空氣密度使用干球溫度計溫度，與在 ANSI/AMCA標(biāo)準(zhǔn)包含的做法符合的濕球溫度 andbarometric壓力 210。 轉(zhuǎn)換測驗數(shù)據(jù) 工作特性 取決與 測試密度情況 .標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定值 的 目的 是 空氣密度 的 轉(zhuǎn)換。在這個做法，容量流依然是同樣 的 ，并且 風(fēng)機(jī) 試驗壓力和 校準(zhǔn) 馬力對標(biāo)準(zhǔn)空氣密度情況成正比。 測驗數(shù)據(jù)可能被轉(zhuǎn)換成勻速或 是規(guī)定的 測試 的正 常 速度 。 勻速演算 。 風(fēng) 機(jī)的規(guī)律演算 被用于計算測試結(jié)果到勻速和標(biāo)準(zhǔn)空氣密度情況如下： Qc= Q(Nc/N) Ptc =Pt (Nc/N)2(dc/d) Pvc= PV(NC/N) (dc/d) Psc =Ptc -Pvc Hc= H(NC/N)3 (dc/d) 從而有 Q = volume airflow rate Pt = fan total pressure Pv = fan velocity pressure Ps = fan static pressure H = fan power required N = fan speed d = fan density c = subscript, required converted value “ 正常運行 ” 速度演算 。 計算測試結(jié)果也許是中意的 “正常運行 的 速度情況。在這種情況下，測試被轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)空氣密度情況，作為圖文演示一部分，并且風(fēng)扇速率必須是 風(fēng)機(jī)性能的一個表現(xiàn)數(shù)據(jù) 。根據(jù)這個依據(jù)： Qc=Q Ptc =Pt(dc/d) Pvc=Pv(dc/d) psc = Ptc -PVc Hc= H(dc/d) Nc=N 評論 包括在試驗設(shè)備的測試的要求和類型將考慮的 一些個項目建立風(fēng)扇的空氣動力性能只是可能的。 我們注重的測試 裝置 幾乎將模仿典型的風(fēng)扇 installation.AMCA出版了風(fēng)扇應(yīng)用指南應(yīng)該選擇。 它對在輸送管系統(tǒng)安裝風(fēng)扇的用戶是特別可貴的。 系統(tǒng)提出作用因素 是風(fēng)機(jī)性能 之間的區(qū)別 ; 和風(fēng)機(jī) 安裝的情況和它的試驗條件。試驗設(shè)備和必需的演算做法設(shè)計的具體細(xì)節(jié)可以在 ANSI/AMCA標(biāo)準(zhǔn) 210找到。 AMCA標(biāo)準(zhǔn) 220，把空氣壓縮向下噴成之無形門簾單位的測試方法， 是 概述測試 性能 的重要方法 ; 把空氣壓縮向下噴成之無形門簾單位的參量。 這些參量是空氣容積、出口均一和速 度投射。 使用多噴管入口 風(fēng)室 ，測量空氣容積氣流率。 測量的氣流的設(shè)定在 AMCA標(biāo)準(zhǔn) 210顯示。 出口噴嘴或者出口 葉片 ，把空氣壓縮向下噴成之無形門簾單位被指揮往什么的 15度通常將被認(rèn)為復(fù)制平均安裝的情況的外部 (圖 1).這種 情況給用戶一個規(guī)定值代表性設(shè)施。 適當(dāng)?shù)妮斎牍β时粶y量完成性能準(zhǔn)則 。 出口速度均從在 幾個皮托 的一系列的最大速度規(guī)定值被計算在把空氣壓縮向下噴成之無形門簾單位出口附近。 迅速而果斷的判斷 選擇以便給最大的變異。單位登上在測試的二表面之間。 這依順序模仿幾個單位的設(shè)施 (圖 2)。 速度投射演算由在 幾個皮托 的一系列的最大速度 測定值 做順流把空氣壓縮向下噴成之無形門簾單位出口。這個試驗過程建立沿典型的單位額定的投擲 (圖 3)順流審查把空氣壓縮向下噴成之無形門簾的均一 。 機(jī) 0405 37 張新泉 Fan Testing SOURCE: ASHRAE Journal 40 no9 35-9 S98 supp Fan Air Performance Testing It was recognized many years ago that rules and methods for determining fan performance were necessary.One of the first test standards was published jointly in 1923 by the National Association of Fan Manufacturers with the American Society of Heating and Ventilating Engineers (ASHVE), the predecessors of AMCA and ASHRAE respectively, who have jointly sponsored the current ANSI/AMCA Standard 210-99 and ANSI/ASHRAE Standard 51-1999,Laboratory Methods of Testing Fans for Rating. In addition to its status as an American National Standard, it is accepted in Canada and included in the international standard on fan aerodynamic performance testing, ISO 5801. The principle used to determine the fan airflow volume is basic: direct the airflow through a measurable area and measure the airflow velocity. The airflow volume equals the velocity times the area. It is not too difficult to measure an area, particularly if it is round and not too likely to change shape with pressure fluctuations. The air velocity is measured indirectly; a moving airstream generates a measurable pressure that changes with the velocity and the density of the air. The pressure varies directly with the air density and as the square of the velocity so that the measuring accuracy improves as the velocity increases. Fan performance is a statement of the air flow rate in m3/s (cfm) at the fan inlet and the total pressure increase across the fan. Input power is the third parameter. The accuracy of the test results depends on a number of variables and each affect accuracy to a different degree. AMCA has an accredited Laboratory Program. To accredit a laboratory, it is necessary to test a given fan in that laboratory and at the AMCA Laboratory. The test results must be within +1.25% or -2.5%. To achieve that kind of accuracy, it is necessary to pay close attention to all details and maintain close calibration on the instruments. Installation Types Fans, defined as power-driven machines used to move a volume of gas, are tested in setups that simulate installations. The four standard installation types are shown in Figure 1 Standard 210 Test Setups To determine the air performance of a fan, use the procedure and methods published in ANSI/AMCA Standard 210.Anumber of test setups and calculation methods are available, permitting flexibility in testing of all types of fans or other air moving devices when using air as the test gas. The ten test setups outlined in the standard should permit selection of a design type that may reasonably simulate the fan installation conditions. Basically, there are four kinds of test setups. These are: Pitot traverse in a discharge duct. Pitot traverse in an inlet duct. Multi-nozzle outlet test chamber. Multi-nozzle inlet test chamber. The other setups included in the standard are modifications of these basic types. It is important to select a setup that fits the fan installation type. Pitot traverse type facilities require a minimum of equipment for testing purposes, but the time required to conduct a test is extensive because of the time required for the many traverse data measurements. Nozzle test facilities require equipment that is generally arranged as semi-perimanent setups and are thus more costly, but there is a considerable reduction in time to conduct a test. The multi-nozzle feature allows many sizes of fans to be tested in the same facility due to the flexibility of selecting nozzle combinations that match the fan capabilities. Outlet duct setup. A Pitot traverse setup is used to conduct tests on fans that will be installed with outlet ducts (Figure 2). An outlet duct setup is used to determine performance by testing a fan discharging into a duct. The performance is determined by measurements using a Pitot static tube for traversing the duct at the plane of measurement. A straightener is required to establish uniform flow patterns and eliminate swirl, such as that produced by tubeaxial type fans. It may be used to conduct tests on centrifugal fans or axial flow fans with outlet ducts. Fan performance on this setup is considered Installation Type B: free inlet, ducted outlet. An available option is to test with an inlet bell and one equivalent duct diameter to simulate Installation Type D: ducted inlet, ducted outlet. Tubeaxial and propeller fans produce angular swirl of the air from the fan discharge. Care should be exercised in the selection of the test setup for performance testing to minimize the effects of this condition on the test results. AMCA Standard 210 does not allow testing free outlet fans, such as propeller fans, in Pitot traverse outlet duct setups. In fact, no one would be happy with the published results.When the swirl is removed by the straighteners, considerable energy is lost. Inlet duct setup. A Pitot-traverse setup is used to conduct tests on fans that will be used with inlet ducts (Figure 3). An inlet duct setup is used to determine performance by testing a fan exhausting air from a duct. The performance is determined by measurements using a Pitot static tube for traversing the duct at the plane of measurement. A straightener is required to ensure that swirl does not occur in the airstream approaching the fan inlet. Fan performance on this setup is considered Installation Type C: ducted inlet, free outlet. An available option is to test with a discharge duct to simulate Installation Type D: ducted inlet ducted outlet. ANSIVAMCA Standard 210 does not allow testing free inlet fans, such as propeller fans,in a Pitot traverse inlet duct setup. Outlet chamber setup. Multi-nozzle outlet chambers may be used to conduct tests on supply fans that will be used either with or without outlet ducts (Figure 4). The test fan discharges air into the test chamber, which may be considered to simulate an installation requiring a fan to supply air to a duct system or a plenum. An available option is to test the fan with or without an inlet bell and one equivalent duct diameter to simulate a test with or without inlet duct. All types of supply fans, either ducted or non-ducted, may be tested in this manner. Normally, centrifugal and axial flow type fans are tested in this type facility. Propeller fans or tubeaxial fans may be tested using an outlet chamber, but the chamber cross-section area must be 16 times the area of the fan outlet. This ratio is large so that some fan discharge air does not reflect off the screens used forsettling means and impinge on the static pressure taps. The velocity pressure would give an erroneous static pressure reading. Inlet chamber setup. Multi-nozzle inlet chambers may be used to conduct tests on exhaust fans that will be used either with or without outlet ducts (Figure 5). The test fan exhausts air from the chamber. Fan performance in this setup is considered to simulate an installation of a fan exhausting air from a duct system or from a plenum. It may be used for testing any type fan, either with or without an outlet duct. Normally, propeller fans and power roof ventilators are tested in this manner. These fans are Installation Type A: free inlet, free outlet. Centrifugal and axial flow fans are not usually tested in this manner;however, they may be so tested for special requirements. Basic Calculations To chart fan air performance, one must measure data at selected increments of volume airflow rate and plot the calculated results on graph paper. A smooth curve is drawn through the test points to represent the fan performance (Figure 6). For each of these test points, it is necessary to record pressure, speed, dry， and wet-bulb temperatures, barometric pressure, and torque for dynamometers or watts input for calibrated electric motors. Pitot traverse calculation. For Pitot traverse type testing, the volume airflow, Q, is determined by recording the velocity in the test duct. The area of the duct at the Pitot traverse plane is measured. Then,Q = average velocity * area. Nozzle calculation. For nozzle type tests, volume airflow is determined by recording the pressure drop across the nozzle to establish airflow velocity using the measured nozzle throat area and calculating the nozzle coefficient: Q = nozzle throat velocity * throat area * coefficient of discharge. The volume airflow for each nozzle in use during the test is calculated.Their total airflow rate is the volume flow rate of the fan. Power calculation. Power required for a fan may be determined by using a dynamometer, torque sensor,or calibrated electric motor. For dynamometers or torque sensors: H=(torque * speed)/K, where H is the fan power required and K is the conversion value for the type of dynamometer or torque readout used on the test. For calibrated motors, calibration data for the specific motor used on the test must be determined. The calibration curve must include watts input and motor speed versus output power or torque output under load conditions. The test fan input power is the same as the motor output power regardless of whether it is a direct-connected or a belt-drive type fan arrangement. Air density calculation. Air density during testing is determined by calculations using dry-bulb temperature, wet-bulb temperature and barometric pressure in accordance with the procedure contained in ANSI/AMCA Standard 210. Converting Test Data Performance data are converted from test density conditions .standard air density for rating purposes.In this procedure, the volume flow remains the same, and the fan test pressure and horsepower are corrected to standard air density conditions in direct proportion to the density ratios. Test data maybe converted to a constant speed or presented at the speed of the test as run. Constant speed calculation. The fan laws are used to calculate test results to constant speed and standard air density conditions as follows: Qc= Q(Nc/N) Ptc =Pt (Nc/N)2(dc/d) Pvc= PV(NC/N) (dc/d) Psc =Ptc -Pvc Hc= H(NC/N)3 (dc/d) where Q = volume airflow rate Pt = fan total pressure Pv = fan velocity pressure Ps = fan static pressure H = fan power required N = fan speed d = fan density c = subscript, required converted value “As run” speed calculation. It may be desirable to calculate the test results to an as run speed condition.In this case, the test is converted to standard air density conditions, and the fan speed must be showvn as part of the graphical presentation. of the fan performance.On this basis: Qc=Q Ptc =Pt(dc/d) Pvc=Pv(dc/d) psc = Ptc -PVc Hc= H(dc/d) Nc=N Comments It is only possible to cover a few items to be considered in the requirements of test facilities and types of tests to establish air performance of a fan. We stress that a test setup should be selected that will most nearly simulate the typical fan installation.AMCA h