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羊城和直径的关系是平方关系, h 一比 h 二,等于这个 直径一笔直交的这个立方关系是转速的平方关系。流量呢?是这个 q 一比扣二是他的直径,两个直径的平方关系是这个转速的正比例关系。所以 所以这个呃主功率是 p 一比 p 二,就等于这个第一比第二的无翅膀,所以电轮的尺寸变化一点点,他就会有无翅膀的关系。 所以你可以发现我们的夜轮,比如同样的这个夜轮都是幺幺六零的,这个免疫尺寸是幺六零的,但是你发现他最后的尺寸就无差了 几个毫米。扬尘会差别很大,那就是就是这个原因。那我会怎么会差,差这么大,对吧?扬尘都会差了三倍,然后主攻率呢?就会差了,差了这个呃,不是三倍啊,三次方的关系啊。这个,这个就是 n 一比 n 二的这个立方关系对吧?所以这个我们就是说他这个一人的名义尺寸,所以这个影响就很大。那什么是系统曲线啊? 系统曲线你看我们在我跟他讲是在变频和变音的时候,他可能会有会有一些,会有一些这个营养。

叶伦是如何工作的? 知道了一轮所有零部件的名称, 下面来看一下叶轮的具体工作原理。叶轮的工作就是将动能转化成压能,所以需要用速度换取压力。我们可以使用电机来旋转叶轮, 叶轮在液体中旋转,并在此过程中在位于叶轮孔的周围产生负压,这种负压将液体吸入叶轮。 由于一轮在旋转,因此产生的离心力传递给流体, 液体被镜像向外抛出。 请注意,从叶轮起点到边缘,每个叶片和其相邻的叶片之间的间隙逐渐增大。例如可以看到箭头开始处的间距很小, 越靠近叶伦边缘,叶片间的间距就会越大。 这种间距变化就是叶伦能将速度转换为压力的原因。 薄努力指出,如果我们有一个稳定的流量和一个变化的过流面积,那么速度也会相应的改变。 比如,如果液体过流面积的增加,液体的流量相对稳定时,会得到相应的流速降低。如果液体过流面积的减少,当液体的流量 相对稳定时,将得到相应的速度增加。另外注意叶伦具有一定数量的通道, 通道数量取决于被泵送的流体悬浮物密度和大小。对于很少或者没有悬浮物的液体,比如说用来打清水的水泵,叶轮有五到十个单独的通道,随着水体中悬浮物的增加, 通道数量将减少。根据输送戒指改变通道和叶片数量,以确保最佳的水泵性能。欢迎点赞、评论转发关注我们观看下集视频。

倭壳和水泵扩散管一旦液体离开叶轮,就会导流到涡壳或者扩散管中,这两者都有助于将更多的动能转化成压力。 叶轮的设计和种类以及不同设计的叶轮的作用和优势有哪些?离心是水泵的叶轮,根据结构形式可分为开式、半开式,何必是叶轮三种。如上面所示的就是一个开式叶轮,这种叶轮就是没有设计和使用任何盖板的叶轮。 在比如视频中正在展示的是另一种比较常见的叶轮及半开式叶轮。这种叶轮只有设计一个后盖板,最后一个是全封闭的叶轮。在顶部和底部或者说是前后都有一个叶轮盖板。不同结构形式设计的水泵叶轮有着不同的作 用,比如开失业轮比较适合处理含有大量悬浮固体的流体。开失业轮结构差,效率较低,但是制造简单,清洗方便。 一般来说,增加前后盖板金额图优化叶轮结构,就会增加水泵叶轮效率。所以说,半开尸叶轮或者封闭叶轮比开尸叶轮有更大的机械强度,更高的叶轮效率。这种类型的叶轮非常适合处理含有少量悬浮固体的液体。 与半开是叶轮和全开是叶轮的结构形式设计相比,封闭式叶轮是效率最高的叶轮类型。 封闭事业轮的设计采用了两个盖板,前盖板和后盖板。与开事业轮和半开事业轮的结构设计相比, 叶轮盖板的使用使得封闭式叶轮具有更大的机械强度。虽然封闭式叶轮也可以泵送泥浆或者含有大量悬浮固体的液体,但是叶轮的磨损率会更高, 工厂又于泵送悬浮固体含量非常低的液体。欢迎点赞、评论、转发、关注我们观看一下集视频。

本视频讲的是叶轮设计,但在开始之前,我得先说这件事。我有点即刻范,我老婆会讲一堆话,在学校时,我总是那个课后还得老师专门找我的人。 我无尽的问题总是超出了原本该教的内容。所以当我协助制作我们的手势风机视频时,开始提出一些问题也就不足为奇了。尤其是关于离心风机的。 比如,为什么叶片是这些角度的?那为什么我们有八片叶片?为什么不是六片或七片?或者你究竟是怎么想出这个缝隙叶轮的?简单的问题往往有着复杂的答案,也许对我们当时拍那些视频来说太复杂了,而这里有一个部分很难开口承认,但我还是得说出来。 而这就是我曾以为或许能推动工程界设计出更加离心风扇叶轮的初衷。其实这就是本视频的诞生之地,而你们得留下来看看最后到底怎么样了。 所以,这不仅仅是一个关于风机叶轮设计的故事,更是一段关于理论与现实,过度自信与谦虚,以及那永远至高无上的科学过程的历程。走吧, 正如你可能想象的那样,设计一种能输送流体的装置需要大量的理论知识,大自然向我们展示吞、流、气、蚀等现象,我们则努力建立数学模型来预测这些现象,以便能最好的避开它们或与之协同工作。但 我没想让这变成一场纯讲理论的骗子。不,我想展示真正的实力。这意味着两件事,第一点是我得想个办法设计和实际制作不同的风扇叶轮。 第二点是我得测试这些叶轮,好知道它们的性能如何。从一开始我就知道我会用三 d 打印这些叶轮,我以为那部分会很简单, 并非如此。在我开始设计自己的叶轮之前,我先试着按比例制作了一个我们现有叶轮的版本,并搭建好测试台架,以确保整个想法行得通。 哎呀,我浪费了好多塑料。确切的说是 pla。 三 d 打印用起来很爽,前提是它能正常工作,而一旦不工作,几乎总是操作失误。但当时你绝不会觉得是自己的错。我花了一段时间才意识到几何结构各处都太薄了,导致各种问题。 当我终于成功打印出一个干净的页轮时,他长这样,因为我在半路就用完了灰色的耗材。不过这道也没关系,因为当我进行测试时,意识到我的比例尺太小了,必须做的更大一些, 所以我练出了不少经验。在整段视频中,我也越来越擅长正确设置打印参数了,但这始终是一场拉锯战。此外,支撑结构是你的朋友,也是你最可怕的敌人同时发生。我想你既离不开他们,也受不了他们。 现在让我们看看我们的测试台。首先,我们必须让风扇转动起来。所以首先我试了试用一个来自之前项目的 e c 电机,它是用来驱动十二英寸风扇一轮的。 它确实转起来了,但这台电机跟这些小小风扇比起来可是个大块头。而且即使没撞风扇叶轮,它也要消耗相当多的功率来转动轴心并克服自身的损耗。在测试风扇时,你必须意识到只有部分电机能量用于驱动风扇, 其余的能量转化为热量、震动和噪音。这就是我们所说的电机损耗。我不希望电机损耗大于驱动风扇所需的功率。 事实上,我希望电机损耗越小越好。另外,我也不确定一八零零转转分是否足以驱动我们的一些风扇设计方案。所以下一步我试了这个小家伙。一个来自电钻的十二伏直流电机,这个损耗更小,转速能快两倍多, 但由于只有九十瓦的限制,我以为这可能太小了,无法驱动我想测试的一些风扇设计。而事实确实如此,所以第三次果然灵验,这台二十四伏电动滑板车电机成了最佳折中方案,动力充沛,转速上限更高,而且相比那台大功率电机损耗仍低的多。 现在说说那些脑仁的电机损耗吧。假设这台电机在驱动风扇时消耗了八十瓦功率,好的,那我怎么知道有多少功率被风扇使用了,又有多少浪费在电机损耗上。一种方法是使用测功机来奋力风扇能量, 但由于这套装置如此小巧,我决定这太复杂了,所以没采用那个方案。另一种方法是利用制造商提供的性能数据来计算损耗。 但想获得适用于电动摩托车的电机的可靠数据,恐怕没那么容易。现在这通常只用于经过专门校准的电机。 所以作为一种解决方案,我试了这么一招。我测量了电机在不同转速下空转时的功率消耗。通过减去这些数值,我们可以大致计算出风扇所消耗的功率。我说大概是因为这只是一种折中方案, 电机在载下会有更多损耗,就像这张热成像对比图里看到的那样。因此,在本视频的绝大部分时间里,我将使用电机的总输入功率。可能只有少数例外情况。功耗是这台测试台需要测量的四个参数之一。 接下来是转速,即电机和风轮的旋转速度。起初,我用了一个手边的激光转速计,并在风扇轮上贴了些反光胶带, 这效果不错,但考虑到得记住大量数据,我决定采用更自动化的方案,于是装上了这个霍尔传感器。转速计配合我用胶带贴在轮毂上的磁铁一起工作。带有一个漂亮的 led 显示屏,能持续显示风扇转速,这要容易的多。最后两个需要测量的参数是风量和气压。 我们在最近许多视频中详细解释了这些,但总结一下,当风扇在管道中推动空气时,空气与管壁之间的摩擦会产生气流阻力。我们可以通过读取风扇前空气的静压,并与测试装置周围的大气压进行比较来测量这种阻力。 在这个装置中,风扇在此处产生较低压力,从而使空气流动。因此,进入测试设备的压力始终高于风扇前的压力,两者之差即为风管造成的压降。 就像我们在风机曲线视频中做的那样,我制作了一个红膜装置来控制测试台对气流的阻力。这模拟了风机可能遇到的不同系统工况,从阻力低、风量大的叫开放系统到限制性强、风量较小的系统。 说到空气,我选择用热式风速仪来测量风量。该设备通过测量加热传感器上空气的冷却速度来工作。我将传感器至于管道正中央。现在我得告诉你们,这并不理想,因为管道内的气流速度并非均匀分布。实际上管道中心的风速会稍快一些。 真正的气流度数需要对管道洁面上的风速进行网格化或多点平均。但我认为对于对比不同叶轮的教育目的而言,这样已经足够准确了。而且这台特定设备能实时计算出每分钟立方英尺的流量,这非常实用。 到现在,你可能已经注意到这里有个小东西了,这就是进风口进压箱。而且我实际上是从我们的一款风机那里借用了这个几何形状。这个接口直观重要,因为空气正由此进入叶轮。至于尺寸方面,我给自己留了一点余量,以防测试中出现任何晃动。 良好的镜相对中也很重要,不仅是为了避免摩擦,还能提升效率。我们希望空气尽量来自风管,而不是周围环境。为了把所有部件对齐,我用电圈和用胶带做的薄垫片试了几次后,凭肉眼判断已经相当完美了。 所以这就是实际运行中带着风扇叶轮的装置。我们拥有总功率消耗瓦数、转速、风量立方英尺每分钟或 c f m 以及最终的径压数据, 这以英寸水柱为单位进行测量。有了这套装置,我还能向大家展示叶轮与急流箱之间的轴向对齐,直观重要。 当我改变这个接口时,气流和静压的性能都会发生显著变化。或者如果你把风扇强行塞进机器箱,你会发现性能也会发生变化。总之,我在进行这些测试时,尽量保持对这种对准方式的专注与一致。 所以,既然我们有了可用的测试台,终于到了开始设计风扇的时候了。 涡轮机械是用来倒数在旋转部件与流体之间传递能量等机器的数据, 这包括涡轮机、压缩机、泵和风扇等设备。而巧合的是,其中一些东西会发出我最爱的, 反正我随时都能听这些涡轮机械的内容。嗯,确实很复杂,网上有大量信息,不过大多专门针对泵或涡轮机。 虽然原理相通,但有时调研工作相当繁重。所以在寻找捷径时,我下载了名为 cf turbo 的 软件,他帮我理清了一些要点,现在想分享给你们。 免责声明,这不是教程,我只是把这个软件当做一种教学工具来用。那我们直接深入看看能学到什么。幸运的是,该软件拥有适用于各类涡轮机械的模块。当然,风扇模块将是我们今天的首选。一开始你就被要求提供机器设计参数, 而我们的课程也从此真正开始。有三个设计点决定了你将要或应该制造的离心风机类型、风量的流量、 delta p 或风扇能处理的压差,以及最后的风扇转速。 嘿,这些都是 r a g。 能够测量的东西,你知道什么?事实证明,这三个设计点决定了风机的比转速和比直径,这些在风扇的初使设计中直观重要。我相信你们在想这些到底是什么意思,我会尽量简化。先从比转速讲起。 比转速是一个无量缸的设计指标,能帮我们大致判断该选用哪种类型的风机。低比转速对应纯离心叶轮,中等比转速属于混流叶轮范畴,而高比转速通常专用于纯轴流风机。 所以让我们来看看这个方程。你可以看到,整个方程代表了风扇转速、流量与扬程之间的关系,或者说基本是风扇所能承受的压差。 提高流量和转速都会导致比转速增加,而提高扬程或压力需求则会降低比转速。 太好了!通过查看这个数值,我们可以确定最适合使用的风扇类型。该方程的结果便成为一种缩影,指明我们在这一标度上的位置。 不过要谨慎一点,这个标度当然非常依赖所使用的单位,而且我看到过各种各样的参考标准,所以如果实际要用这个标度进行风机设计,一定要确保所有单位都统一好的。那具体直径呢? 笔径也是一个无量钢直,它能帮助我们在给定压力头和流量的情况下确定风机的最佳直径。没错,这确实令人困惑。这里我们有笔直径,这里有实际直径。 那么这个方程是如何工作的?我们要解除什么?这里开始变得有趣了。这得感谢我们的朋友奥托科尔迪耶,我找不到他的照片,所以只好用了这段相当尴尬的通用素材。科蒂尔是一位德国工程师,他在一九五三年发表了这个版本的科蒂尔图。 这确实是高效设计任何涡轮机械的第一步。这张图表将比转速与比直径联系起来,并基于克蒂尔本人进行的无数测试得出了一条最佳礼盒的理想曲线。假设你想制造一个比转速为十的缝机, 再次说明这基于气流转速和压力。多亏了科蒂尔收集的所有实证数据。我们知道,当截获这条科蒂尔线时,可以将其作为参考,告诉我们该特定风扇最理想的具体直径。在这种情况下,这个数值大概是一。 太好了,现在我们可以把一带入比径方程解出风扇的理想实际直径。 这反过来也成立假设由于空间有限,我们需要在特定直径下制造一台满足特定流量和风压要求的风机。我们可以直接将那些数值带入方程,确定一个比径,然后利用科地 i 图建立对应的比转速。 最后,利用比转速方程,你可以算出理论上风扇要达到这些参数所需的理想转速。如果因某些限制,比如转速导致你设计的离心风机偏离了科迪耶线,这台风机依然能工作。但在理论上,你的设计与这条线的距离越远, 就意味着离最高效的设计越远。有些图标甚至根据比转速对风扇类型进行了分类,使其成为开启风扇设计的最佳一站式资源。 但再次提醒大家要小心,因为这些分类大多针对的是泵而非风机,且范围其实大不相同。 说实话,这可能真的没那么重要,因为你很可能会用到已经参考了库尔迪 i 图的软件。 但我还是想让你了解这些数值是如何计算的,否则这就变成了一个神秘的魔盒。而我不喜欢这样的事。把你的右手放进盒子里,它在盒子里面痛。顺便一提,这道书很棒,电影也出乎意料的精彩。所以我们的首个设计方案是制作一台能输送两百 cfm 风量的风扇。 我选择这个风量数值是为了让六英寸管道内的风速保持在每分钟约一千英尺。我以为一英寸的水柱压力是个合理的起点,而二零零转转分让我们达到了电机最高转速的大约百分之七十。 你可以看到,软件已根据比转速建议,这对应于一种低压离心风机。但终究是离心风机,咱们现在就动手做一轮吧。 由于这是我们首个设计方案,我想让叶轮尽可能简单采用植叶片。我马上要向大家展示的是,软件已根据库尔图选定了一个叶轮直径, 它还选定了吸气直径。我们稍后会深入探讨这一点。不过先让我们完成叶轮的设计。在这里你可以看到叶轮的子午面轮廓以及三维模型。 正如你所见,软件默认采用了后清叶片,并且选择了七片叶片。现在软件实际上在发出警告,说叶片重叠率太低,意味着我应该增加更多叶片。 那你知道吗?我知道你们迫不及待想看看这个页轮运转起来的样子。那咱们就直接开始打印吧。一旦我为底页和顶页或轮毂添加了材料,就导出了页轮,并发送到了我的三 d 建模软件中。这个软件专为动画设计,并非用于制作食物,但它能相当快的完成轮毂孔的加工,耗时仅十三个半小时。 等等,我没耗材了,好的。经过十三个半小时后,我们完成了一个叶轮。没错,由于缺乏对比对象,我认为这个叶轮表现非常出色。 为了达到风量和压力目标,我确实不得不让他比设计的两千转每分钟转的更快一些。但他最终以七十七瓦的实测总功率达成了这些指标。 所以我们要知道,因为软件告诉我们这个叶片数量不够,那我们就再加一些吧。但这究竟是如何工作的?这台风扇应该有多少片叶片?这类问题往往答案更多源于试错,而非实际的科学与方程。 更多的叶片确实有助于更好的控制气流,但如果加的太多,反而会减小空气流过的叶轮总面积,同时增加摩擦并使叶轮变得更重。 最后,我决定用十一片叶片看看会发生什么,而且性能实际上还差了一点。所以我想可能是我做的过头了, 但我不会再在这上面多花时间了,因为我真的想开始摆脱植叶片的设计。这也引出了我的下一个话题,叶片角度。现在这些叶片是直的吗?所以你可能会想,好吧,他们只有一个角度,对吧?你可以这么看,但软件可不是这么认为的。 事实上,他指出你有一个叶片入口角,即角度一。还有一个叶片出口角,即角度二。它们差别很大。起初我以为这不对,但就像制作这个视频时的其他事情一样,事实证明错的是我。那我们来画出来吧。 要得到叶片角度一,需从风扇中心线向叶片前缘画一条线,然后你在这条线上加一条垂线。第一个角度的测量是从叶片到这条线,要得到叶片出口角,你对叶片的后缘做同样的操作。正如你所见,这个角度比角仪大了多。 现在软件告诉我们,后缘处的理想叶片角与我们实际使用的角度之间存在相当大的偏差。 这是因为第一个角度已经优化了,但由于我们使用的是叶片,所以无法控制第二个角度,它固定在第一角度上,所以让我们把这些叶片改成弯叶片,看看会发生什么。我们现在拥有后弯式离心风机了, 得益于这条新曲线,我们几乎达到了针对该特定风机计算出的理想数值。 在深入探讨这个数学原理之前,我想先让大家明白这有多重要。所以这里是一个风机叶轮,在设计点达到两百 c f m 的 风量,一英寸静压时总共耗仅为六十三瓦,这相比后勤叶轮所需的七十七瓦实现了巨大的能效提升。 我先展示这个是因为接下来我们要问的问题会更复杂一些,软件究竟是如何计算出这两个角度的? 第一个角度其实相当直观,让我们追踪旋转叶轮中的一团空气粒子。空气从开口中心镜像向外流动,与叶片的前缘相遇。我们基本上希望进入此处的气流相对角与叶片角度相匹配。 软件可以将此计算为给定,设计点出空气速度的函数、风扇转速以及叶片前沿角度的函数。这种角度与轨迹的匹配实现了无冲击进入,此时空气受到的扰动最小,效率最高。 好了,现在空气已经进入叶片区域,叶片准备开始对它做工了。空气已经严禁像这样运动了,但现在叶片将加速空气,使其进入切向方向,从而增加切向速度, 这也称为涡流速度。本质上,正是这种旋转速度的提升,让风扇向空气传递能量。 这对任何其他类型的增压涡轮机中向流体添加能量的情况也完全适用。一些涡轮机械,比如气轮机实际上是在提取能量,所以一切大致都反过来了。 如果我们能测得切向速度的提升,并且知道目标输送的流体量,就能推算出各种有用的数据。 这正是瑞士博学家莱恩哈德欧拉在一千七百五十年代发现并发表的内容。欧拉涡轮机或泵方程告诉我们,风扇所做的功取决于点一和点二处叶片的切向速度 e o 以及同两点处流体的切向速度 v t。 我们还能推导出这些方程,从而得到扭曲功率以及泵的扬程或压力提升。那这和叶片角度有什么关系? 事实上, v t 这一项,或者说流体的切向速度在很大程度非常依赖该点的叶片角度, 这需要用到一些三角函数以及所谓的速度三角形来计算。不过今天咱们就不搞了,因为我其实挺喜欢你们的。但我们已经掌握了所有所需的数据,所以软件正在帮我们完成所有这些计算。 记住,我们已根据无冲击进气选定了一个导液前缘的叶片角度记叶片角一。有了这些数据,它可以计算出 v t 一, 然后利用欧拉泵扬程方程求解 v t 二,最终得出叶片角二。 在之前的视频中,我做了一些动画来展示后向镜像和前向叶片风扇之间空气切向速度的差异。 我还特意做了这个对比,展示这两种风扇的气流路径有何不同啊。但这期视频,我觉得做个实际演示会很有趣。所以这里有一个后弯叶轮风扇,它对这些小猪施加的切向速度非常小。事实上,我认为大部分散射纯粹是离心力造成的。 如果我把这个叶轮的速度反转,它本质上就变成了前向弯曲风扇。现在看看这个叶轮给珠子传递了多少更多的能量。 因此,对于相同尺寸且转速相同的风机,前向叶轮的能力更强,但效率却低得多,因为其能量传递非常剧烈。相比之下,后向叶轮的输入则温和而平顺。我想要验证这一点,所以为了好玩,我打印了一个镜像和一个前弯风扇。 他们的表现糟透了,尖向风扇在设计点消耗了一百三十七瓦,记住,这相当于反向弯曲风扇的六十三瓦,而前向弯曲的风扇甚至无法达到设计点。 但这很大程度上是因为这两种风扇再加上外壳厚,性能会好的多。就拿前向弯曲风扇为例吧,由于这个风扇本质上是在切向方向上铲起空气,若没有外壳来控制气流,排出的空气只会打转并耗散掉风扇刚刚赋予它的重量。 要解决这个问题,需要使用涡壳,或者在涡轮机械术语中称为涡室等等。我说对了吗?它用于控制空气如何从液轮排出。 从这个阶段开始,空气只有有限的空间排出,迫使它继续沿这个方向流动。这就在液轮下游形成了一个空气流出的边界。随着空间不断被填满,同样的情况会持续发生。外壳成型有多种方法,但它们都基于同一个原理, 所以看看这其中的差异。这款前弯叶轮现在真正开始工作了,风量提升至三百七十 c f m, 远好于没有窝壳时的一百三十九。我还让这面墙可调,以证明即使外壳宽度的变化也会影响性能。 因此,控制空气如何从这些激进叶轮中排出和扩散直观重要。另一方面,设计良好的后向弯曲叶轮在有或无外壳的情况下,性能可能大致相同,这使其在暖通空调应用中极具价值。 因此,基于此,我想开始研究不同的设计参数,以及风扇如何随它们变化。 现在让我们再做一个叶轮,只改变一个设计点,我们将把压力降低到仅半英寸,这反过来给了我们更高的比转速。现在我们进入了混流领域,但我还是完成了这个后弯叶轮,这样我们可以更方便的对比两者。这就是这两个模型。 新叶轮的总体直径更小,吸入口或进口尺寸更大,出口也更宽。 我们知道整体直径是根据科列艾图确定的。随着比转速的增加,这一直径的趋势始终是减小。 吸气或进口直径比也长,源于经验数据,且随着比转速升高,该比值呈增大趋势以降低流动阻力。 这也源于我们无需提升过多压力,因此叶片面积可以更小。最后出口宽度也会增加,因为我们增大了入口面积。最终,这个数值由欧拉的一些公式确定,以保持通过该叶轮所需的流速。 而且看欧拉的计算会相当复杂,如果你想以此为业,那绝对值得花时间钻研。 不过今天我主要想向大家展示这些关系,比如我们也可以反其道而行,这是一个对压力要求更高,为两英寸的叶轮,因此比转速更低。结果恰恰相反,我们有一个直径更大,入口较小且出口较窄的叶轮。 我们也可以改变不同的参数,比如风量。而这个在四百 c f m 半英寸进压下运行的叶轮开始变得更大更宽,其进风口与出风口的直径比相当高。那么这些叶轮表现如何? 我尝试在每个设计点对每个叶轮进行测试,但并非所有叶轮都能达到这些目标。从我们的精准工况开始,即两百 c f m 风量配合一英寸静压,所有叶轮都能胜任。但显然专为这些设定值设计的叶轮表现最佳。 接下来是两百 c f m 在 半英寸静压下的测试,这个让我大吃一惊,为这些参数设计的轮子表现尚可,但在总功耗方面实际上不如这款轮子, 这充分说明了测试的重要性。也许软件推荐的液轮并没有我们想的那么优化。 接下来是两英寸静压的高压测试,只有专为这一工况设计的液轮才能达到这个目标。其他所有液轮可能都能达到目标,但在电机转速限制在二八零零转射分的情况下,他们根本无法实现。最后是高流量低压测试, 这一点很有趣,因为谈到效率时,其他叶轮都远远比不上专为这些条件设计的这台。 此外,这款叶轮在相当宽的运行窗口内都表现出很高的效率。另一方面,像这种叶轮甚至无法达到这个测试点。 它太小了,而且似乎只针对其设计点进行了优化。运行窗口看起来非常窄,所以谈到运行窗口时设计风扇,你可能会遇到两种情况。 在第一种场景中,你是在为一个非常具体的应用而设计一个非常狭窄的运行窗口。在第二种场景中,风机必须能够应对广泛的运行条件和应用需求。你可能仍想优化某个特定点,但风机应在该点之外也能表现良好。 这是我们面对 captain ware 时遇到的一个场景。因为我们的设备是为极端多变的工况而设计的,所以当我们测试风机时,不能只看一两个或少数几个工况点。不,我们需要更宏观的视角。 这通常意味着在单一转速下针对不同系统条件收集每台风扇的数据。所以我用我们的精准风机完全照做了将其保持在两千转分的设计转速,并将调节风门的开度从全关到全开逐步调整,这就是我所收集的数据。 查看这些数据最基本的方法就是将气流与压力作图,这是基础性能曲线显示。随着径压增加,风量随之下降。 我们还可以添加一条功率消耗曲线,注意,功率消耗在风扇设计的运行点附近,达到峰值。虽然这有点反直觉,但这恰恰可能是风机做工最多的地方。 我们还可以轻松地将风扇效率表示为这些参数的函数,所以这张图能告诉你风扇效率最高的位置。毫不意外的,它就在设计点附近,也就是两百 c f m 风量和一英寸静压处效率最高。 因此,在为多变工况设计风机时,我们可以审视所有这些参数,以了解风机能承受的压差与风量范围,以及工号和效率曲线。 比如轴流风扇的效率曲线往往窄得多,因为叶片在设计点之外极易发生失速。通常针对较高风量和较低压力进行优化。 这就是为什么我们广泛使用后倾或后弯式离心风机,因为它们不仅能承受更高的压力,而且效率曲线通常也更宽泛,这很重要。随着变频驱动器与电子换向电机的普及,如今比以往任何时候都更能让同一款风机设计运行在不同转速下。 因此,了解固定转速之外的风机性能会非常有用。我们通过数据外推来实现这一点, 我们可以将这些数据转化为完整的风机性能曲线。我们确实有一期视频专门讲解背后的流程与数学原理。但简而言之, 这些曲线告诉我们风扇在任何给定的风量和静压组合下所需的速度和功率。所以,在 captain air, 我 们制造直径从十英寸到三十六英寸的风轮,我相信这个范围还会继续扩大。 而风机性能曲线帮助我们了解这些风机的重叠区域、最高效点以及我们可以改进的地方。拥有如此广泛的叶轮系列,我必须指出,我们不能只做一个设计方案,然后简单的放大或缩小,原因之一是制造和材料的限制。 你可能并不总能简单的放大叶轮,但即便能行,事实证明,随着叶轮的缩放,高效的风机设计也会发生变化。那我解释一下,假设我们有四台风机, 第一个是围绕一千 c f m 和两英寸静压设计的,下一个是二零零零 c f m 和两英寸静压,然后是四千和六千 c f m 也都在两英寸静压下。注意,随着我们增加风量,静压目标保持不变。 为什么在暖通空调领域,随着风量增加,设备尺寸和管道直径也应相应增大?这对这些风机意味着什么?当我们为了增加风量而把它们做的更大时,由于气压保持不变,他们的比转速就会升高。所以这就是软件为每个风扇得出的设计方案。 你可以看到比例发生的变化。叶轮并非简单的按比例放大,所以实际上风扇越大,软件就越提示我们应该开始考虑混合流设计了。 这正是为什么在 captain air, 我 们也自己制造混流叶轮。混流叶轮结合了离心式和轴流式设计的元素,使气流呈对角线方向穿过叶轮。 在压力方面,这些叶轮通常不如离心式叶轮,但在输送大量空气时则更具能力和效率。至于我那几个小测试,叶轮到了这里,这个三 d 圆形制作流程才能真正大显身手。至少我是这么想的。 在尝试制作混流液轮之前,我先做了一个异形液轮,以此试探稍微复杂一点的几何结构。异形液轮与后弯式液轮非常相似,只不过我们采用了这种异形形状。 此局只在通过确保气流在叶片两侧均保持附着,从而提升液轮效率。至少在理论上是这样, 因为我的轮子在额定工况下比原始的后向弯曲叶轮多消耗了一瓦总功率。不幸的是,这种平淡的表现持续了一阵子。因为接下来我尝试制作一个混流叶轮来与机准后弯叶轮竞争,结果性能反而更差了。 所以我心想,也许这个叶轮的特速太低了,让我们试试混合流叶轮与之前制作的那个低压轮竞争, 这次性能提升了几个瓦特。我说好的方向对了,现在让我们为高风量低压轮制作一个吧,这一款应该更适合混合流液轮。再一次,结果稍微好了一点,总功率低了三个瓦特。但老师说我对这些混流风轮的期望更高。 最后我突然明白了,所有这些混流液轮都更重,有时甚至重很多。 老实说,我一直都知道这一点。当你去打印页轮时,他会告诉你重量是多少,但我以为影响会很小, 所以我用这种飞轮重量做了个小测试。我的直觉是对的,加上重量后,功耗仅略有增加。但后来我在飞轮上加了一点胶带,使其失衡,功耗便大幅上升。 这让我意识到,虽然较重的叶轮本身可能只带来微小的代价,但若叶轮不平衡或安装不同芯,则会产生重大影响。 轮子越重,这种影响就越糟。当我意识到这一切时,我想我得回到那个因为更重而表现较差的混流叶轮上,想办法在同等重量下比较两者相互竞争的叶轮重量一致, 这就是数据。重量确实会有影响。再次,当混流液轮显著更重时,它的表现不如后弯液轮, 但在同等重量下,混流液轮实际上略胜一筹。教训是,我们可能拥有出色的设计,但如果它更重,性能或效率的提升可能会浮出东流。具体取决于它重了多少,以及整个系统的平衡性有多好。 所以带着这个想法,我开始尝试设计一款更好的 mix wheel, 基本上就是这款的瘦身版。我们将坚持高风量低压力的设计点,因为这完全在混流风轮的范围内,而且我认为与后向叶轮相比,我们在这里能实现最大的提升。 这里我们可以让软件在叶片设计上完全自由发挥,包括三维形状。既然我是用三 d 打印机制造这些叶轮,其实不必太担心形状会变得多复杂。我只是想造出最好的叶轮,不管这玩意能不能做出来。 为了尺寸,我把入口测稍微改了一下,以适配测试台。咱们出发吧,你马上就能在车轮的三维模型中看到这种自我面试图, 这就是我把第一代原型机留下的地方,结果他太重了。不过现在让我们回到子午面试图。你可以看到空气鎏金。这个叶轮的角度非常浅,而传统的离心轮中气流则需要转过九十度。 这种混流设计应该高效的多,因为空气不必转弯那么多。现在轮毂占据了整个体积,所以我得把它切小一点,以减轻重量,就像这样。 接下来是叶片,因为我们现在拥有完全三维的叶片,所以可以更紧密的、几乎完美的匹配欧拉方程计算出的理想角度。 注意,叶片的前缘角度与轴流风扇非常相似,随着向后延伸,它们逐渐弯曲,更向后向曲线。叶片 软件里有很多精细的控制手段,可以用来调整这些叶片的形状,它们从哪里开始到哪里结束,还要分成多少段之类的。老师说我并不是优化这方面的专家, 我想这需要大量的练习。但我确实做了一件事,就是使用了计算机流体动力学或 c f d 软件来帮助我整体优化这个叶轮,并尝试不同的叶片形状。不过我得说,我以为这部分至少会简单点,但即便是现代 c f d 也以南庸著称,对我而言也是如此。 切,这个太多了。最后,我主要是在追逐效率数值,而且我们也没偏离软件建议的默认叶片太多。 我在测试首个原型机时发现达到目标风量和压力所需的转速远低于设计值。 我不知道软件哪里出错了,但我曾想过把叶轮做小些,不过最后我只是把出口按这个角度修剪了一部分。 这应该能减轻一些重量,让转轮更接近设计转速,因为平均直径现在稍微小了一点。 那就去打印机那吧。好吧,这招没管用,小修小改,再来一次才是这里的通关之道。 你可能注意到,在我的测试台上,我使用了不同的进气涡壳。事实上,这根本就不是一个进气涡壳,它只是一段直圆柱形部件,用于与叶轮对接。 事实是,这个管道的直径比测试输送这么多空气的风扇所需的小了一点,在四百 c f m 的 风量下,这里的空气流速会相当高,超过每分钟两千英尺。但除此之外,像这样使用直径气势其实没什么问题。 通常使用弯曲进风口导流罩的原因是为了降低流速,因此管道直径往往较大,这就需要缩小尺寸,以便与底部叶片连接。好了,不说废话了,见证真相的时刻到了。 我们终于拥有了一个性能优于后弯叶轮的混流叶轮,其总功耗仅为三十八瓦,而后者为四十六瓦,那是个巨大的差异, 没有更多烟雾,这就不算我的视频了,所以让我们直观的看看这两台涡轮机械是如何截然不同的处理空气的。 最后,我还剩一个混流设计,要测试 captain vr 某款混流液轮的小型化版本,也就是那个让我打印时吃尽苦头的第一个液轮。当我安装这个液轮时,我想着根本不公平。 另一款是我设计的叶轮,完全没考虑制造工艺,它是三 d 打印的,我想做什么都行。这个叶轮是由金属板材制成的,它根本没系对吧?我真不敢相信。 这款相对简单的叶轮设计表现优于我用软件和 cfd 辅助设计的复杂的多的叶轮,而且不仅仅是在一个设计点上, 不,他在超越另一款叶轮,尤其是在高流量下,效率达到百分之八十七,而后者仅为百分之七十八。挥之这些曲线时,我也发现气流与压力曲线相当平缓。 我觉得这主要是因为这台测试台在高流量下限制有点大,我不会说这数据有误,可能只是有点不完整。 尽管如此,这个叶轮表现非常出色。这有点让我惊讶,我对如何设计出既高效又具备可知道性的此类叶轮感到有些挠头。所以明天我要飞往我们在宾西法尼亚州的研发中心,希望能得到一些答案。 到了第二天,经过一段寒冷的飞行后,我抵达了研发中心。在我工作中能做的所有酷室里,访问研发中心始终是最令人兴奋的时刻之一。 这里忙碌的恰到好处,让我总觉得自己是在和朋友闲聊。即便对比尔也是如此,他是我见过的最聪明的人之一,也是掌管这里的人。我们确实对换流轮做了些退让,心想怎么才能以更合理的效率推动更多空气, 又该怎么让这个叶轮适配到现有产品中呢?简短的回答是大量的血汗泪水以及反复试错。 所以我们基本上从一个非常简单的开始,信不信由你那个版本是我做的,然后我当时一位工程师乔西贺词说我能把这个叶轮做的更好。 我很高兴他这么说,因为他拿着这个想法对这款风扇叶轮进行了多次迭代,调整了顶部直径,叶片数量以及叶片角度。 虽然我们可以用软件来近似这些气流,但这确实是个不错的起点, 但你必须测试再测试。这一切始于原型制作。而且幸运的是,我们在离研发中心两小时车程的地方有一家工厂,他们能够快速完成这些设计的制造。 我们会收到这些设计方案,将其安装在带有入口调节环的测试风管上,从而开发出轮子的所有参数。叶轮在进压箱中单独工作时可能表现优异,但将其装入机组后实际性能会有所不同, 所以风扇叶轮与外壳之间的周围间隙会导致气流产生不同的反应。我们经历了大约二十次迭代,经过大量测试和开发后,最终得出了当前的设计方案。 随着时间的推移,我们在轮子上增加了一些加强卷边和其他特征,使其更加坚固,并能以更高的转速运转,而不会发生轮毂失效。在设计叶轮时,你不仅要看性能,还要看它在长期运行中表现如何。 从开始到结束,这个过程大约持续了两年时间,所以这需要大量时间。因为当你输送空气时,叶轮是你必须做对的最关键部分,所以投入时间确保做对是值得的。 一些工程师可能倾向于完全使用理论数据来预测风机的性能曲线。正如我们在视频中看到的那样,理论上完美的叶轮在现实中表现却不同。 我们引以为豪的一点是,不仅开发叶轮,还会在真实环境中对这些缺陷、几何形状进行实际测试。 我们的性能数据全部源自真实环境下的实测数据,而非理论软件模拟。虽然这个简单的红吸式测试台架在比较不同风机时能产生不错的结果,但它也存在和我那个小型测试台架类似的局限,比如气流范围有限。 所以在 captive air, 我 们正借助 amca 实验室来提升我们的风机测试能力,所以这是对我们要 amca 方式的更新。你可能从之前的视频中记得他当时的状况,现在终于初见成果了。 所以我们的供风风扇已经连接到 chambers。 他 们已通电准备就绪。我们现在正在处理 chambers 的 内部核心部分,包括所有传感器的位置,压力采集点,以及与该 chamber 相关的控制系统,以便我们开始进行测试。 我问了比尔这个方式究竟如何工作,我将借助 amcaf 为此特定配置提供的示意图进行总结。我们有方式,本身有永久安装并可调速的进风口风机,最后还有安装在另一侧的带侧风机。 我在那的时候,他们正在为一个安装系统忙活。在腔体内有一道文丘里管或喷嘴腔上面排列着不同尺寸的喷嘴,还有这两组被称为 amca 所说的整流装置的东西。这些特定尺寸的隔山指在理顺气流,使其在风室内更加层流化。 我们还有一些静压和全压测点位置由 amca 明确规定。所以当系统运行时,测试风扇以恒定转速旋转,而供风风扇则以不同速度运行,从而改变测试风扇入口所遇到的压力。 换句话说就是阻力。例如,如果我们希望测试风扇感受到零阻力,送风机会被设定在某一转速,使测试风扇入口处正好达到该状态,或者在相反的一端。如果我们希望测试风扇承受最大的阻力,只需关闭供风风扇, 这样测试风扇入口处就会经历相当大的压降。我们也可以通过风堵不同的喷嘴来调节这个喷嘴墙的开启或关闭程度, 而且真正让这间风势变得极其精准的是那个喷嘴墙。因为我们测量气流通过风势的流量本质上是通过特定这些喷嘴两侧的径压差来实现的。因此,有公开数据表明,测量该喷嘴墙两侧的压降可直接换算成 c f m。 因此,你可以非常精确的测量流经这个风势的风量是多少 c f m。 一旦我们将其搭建并运行起来,风扇测试将更加精准,数据也将比过去使用的传统叠发系统可靠的多。 事实证明,并没有什么灵丹妙药能设计出更好的风扇,但通过结合理论实测和新工具,我们能更接近顺应自然规律,而不仅仅是与之对抗。 至于我呢?打造更加风扇叶轮的小小探索,目前到此为止了。我认输了,但我很期待看到 captain wear 或任何其他人在未来能带来哪些改进,以及风扇设计如何继续演变 至此。如果您看到了这里,那么谢谢您,感谢你陪我走过这段小旅程,希望你和我一样玩的开心,回家。

这个视频我们来讲解下离心泵叶轮内容包括构成叶轮的所有主要部件和叶轮的工作原理。下面将研究不同叶轮的设计以及各种类型的叶轮相关的优缺点。 视频上是一个离心棒,我们旋转来看下,可以从这里看到外观, 从另一个方向旋转可以看到水泵的横截面,叶伦被抓在沃壳内,就是现在正在旋转的部件。了解叶伦的工作原理之前, 先来看一下勾唇叶伦的部件, 正如所看大的,这是一个螺旋形状的叶片,然后从顶部看,叶轮中心有一个孔,这能使将叶轮连接到泵轴上,然后可以将来自泵轴的角度旋转运动传递到叶轮上。 现在箭头所指的零部件称为叶片,叶片间隙称为通道。 叶轮的背面是一块底板,这块板也就是保护罩,叶轮可以有一个两个或者是没有保护罩,然后围绕另一个边旋转回来。 现在看到叶伦类型,春尾半开是叶伦,因为他只有一个护照。 叶伦还有其他两种设计类型,一种是封闭式,一种是开放式。 下面视频会详细讲解相关内容,欢迎点赞、评论、转发、关注我们观看下集视频。


水泵之是六水泵的叶轮大小。对于离心泵,我们通常可以更改泵的叶轮尺寸。叶轮的直径会改变水泵的流量。因此,在一些图表上,你会看到有多条性能曲线,这些曲线将为我们提供不同直径叶轮的泵的性能细节。 比如,叶轮直径为一百一十四点三毫米时,流量是一点九升每秒,阳城是三点九米。如果说我们使用一百三十九点七毫米的叶轮,阳城将会变为六点九米。 在某些情况下,公矿需求的流量会扬成在两个直径的叶轮性能曲线的中间。怎么办?我们通常可以将叶轮加工到所需的尺寸以获得更好的匹配。在这种情况下,我们需要按照水泵砖 家或厂家的专业计算调整叶轮的直径,是水泵的性能符合要求。更多内容请关注正经的水泵科普。

哈喽,大家好,如果大家的 m h i 多级不锈钢泵出现出水无力,噪音大,运行异响的问题,那么大概率是泵头里面的导液和液轮出现了磨损和变形,今天我就教大家一步一步的怎么更换里面的导液和液轮,跟着我的操作走,自己也能完成。 现在开始来我们的第一步,我们先拿这个六角扳手将泵头上面的螺丝给拧开。 第二步,我们将棒头拿下来,然后用气枪将转子上的这个固定螺丝给拧下来。第三步,我们将轴套、导叶和叶轮按顺序的取下来, 当我们水泵用久之后,下头下可能会比较难取,这时候我们就需要用到一字螺丝刀把它撬起来, 这个是定位轴套,一定要放好。第四步我们就可以开始组装了,首先先装这个定位轴套,其次这个定位轴套有凹槽的部分一定是朝下的。 然后我们来装第一层叶轮,这个叶轮的突出部分一定要朝上,然后装一个轴套,这个轴套的突出部分,第一个轴套要朝上,然后其次是这个下托架, 装好之后可以把它按一下,把它固定住,然后再装一个轴套,这个轴套是朝下的,我们遵循这个一个一上一下的原则,然后我们再来装第二层叶轮。 最后一步,我们把棒头放上去,然后把螺丝给拧上去。 好了,这样一台 m h i 多级不锈钢泵就已经全部组装完成了。

当我们拆开一台水泵,会发现他的叶轮叶片是弯曲的,你有没有想过为什么要如此设计?难道弯曲的叶片有什么优势吗?根据叶轮叶片的弯曲形式可以分成三种,分别是前弯叶片、后弯叶片和镜像叶片。镜像叶片很好理解,就是这种直直的放射状叶片, 而这种叶片弯曲方向和叶轮旋转方向相反的叫后弯叶片,与旋转方向相同的则是前弯叶片。对于离心泵来讲,绝大部分叶轮都会采用后弯叶片,这种设计就像一个手掌,能更好的顺应流体运动方向,通过旋转将水甩出,最大化流体的流动效 率。同时对于污水泵和扎浆泵来说,弯曲结构能使颗粒更加顺畅的通过叶轮,避免冲击和磨损家具。