摘要：目前大中型高層建筑都建有地下室，且大部分都作為防空地下室，應(yīng)設(shè)有除塵濾毒室、進(jìn)風(fēng)機(jī)房、密閉通道、防毒通道、擴(kuò)散室等人防口部房間，因此，防空地下室集中了水電、通風(fēng)空調(diào)等設(shè)備專業(yè)大部分管線，特別是通風(fēng)排煙管道，尺寸大、工程多，在工程設(shè)計(jì)中，有必要把平時(shí)通風(fēng)管道兼作火災(zāi)時(shí)該區(qū)的通風(fēng)排煙管，以減少防空地下室上部空間占用及風(fēng)管用量，因此合量的設(shè)計(jì)通風(fēng)、排煙工程顯得非常重要。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑；防空地下室；地下汽車庫；通風(fēng)排煙；防火設(shè)計(jì)
　　本文結(jié)合筆者的實(shí)踐，工程介紹防空地下室平時(shí)用作地下汽車庫時(shí)的設(shè)計(jì)方法。
　　一、地下汽車庫排煙工程的劃分
　　按照我國現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）（2005年版）（以下簡稱《高規(guī)》）第4.1.8條及《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50098-98）（2001年版）（以下簡稱《人規(guī)》）第3.1.9條要求，高層建筑的防空地下室，平時(shí)用作地下汽車庫，其防火設(shè)計(jì)應(yīng)按《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50067-97）（以下簡稱《庫規(guī)》）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。而高層建筑下的防空地下室，其戰(zhàn)時(shí)功能大部分為二等人員掩蔽所。而設(shè)置機(jī)械排煙工程的地下汽車庫，其每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜大于2000m2，且防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)。因此，平時(shí)通風(fēng)排煙工程劃分完全可以跟建筑防煙分區(qū)來結(jié)合考慮，這樣既有利于通風(fēng)工程兼作排煙工程，又可以保證通風(fēng)排煙風(fēng)管按防護(hù)單元設(shè)置成獨(dú)立工程，不會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)排煙風(fēng)管跨越防護(hù)單元現(xiàn)象。
　　二、地下汽車庫風(fēng)量的計(jì)算
　　（一）通風(fēng)量
　　按照我國現(xiàn)行的《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ100-98）（以下簡稱《汽規(guī)》）第6.3.4條“地下汽車庫宜設(shè)置獨(dú)立的送風(fēng)、通風(fēng)工程。其風(fēng)量應(yīng)按允許的廢氣標(biāo)準(zhǔn)量計(jì)算，且換氣次數(shù)每小時(shí)不應(yīng)小于6次，……”及《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——暖通空調(diào)·動(dòng)力》（2003年版）（以下簡稱《措施》）第4.4.2條之規(guī)定，如果地下汽車庫為單層停放，其通風(fēng)量可按氣次數(shù)6次/h計(jì)算，當(dāng)層高小于3m時(shí)，按實(shí)際高度計(jì)算換氣體積；當(dāng)層高≥3m時(shí)，按3m高度計(jì)算換氣體積。如果地下汽車庫汽車全部或部分為雙層停放時(shí)，則按每輛車所需通風(fēng)量計(jì)算。如商業(yè)建筑等汽車出入頻率較大時(shí)，可取每輛500m3/h；汽車出入頻率一般時(shí)，可取每輛400m3/h；住宅建筑等汽車出入頻率較小時(shí)，可取每輛300m3/h。
　　（二）通風(fēng)量
　　按照《庫規(guī)》第8.2.4條之規(guī)定“排煙風(fēng)機(jī)的排煙量應(yīng)按換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算確定。”而此時(shí)地下汽車庫計(jì)算換氣體積時(shí)無論層高多少均應(yīng)以實(shí)際層高計(jì)算換氣體積。
　　（三）送風(fēng)量
　　為防止地下汽車庫廢氣溢出，車庫內(nèi)必須保持負(fù)壓。因此，送風(fēng)量應(yīng)小于通風(fēng)量。除地下一層汽車庫設(shè)置機(jī)械通風(fēng)（煙）工程的防火分區(qū)有直接通向室外的汽車疏散出口，可采用汽車坡道口作為自然送（補(bǔ)）風(fēng)口外，其余均應(yīng)設(shè)置送（補(bǔ)）風(fēng)工程。當(dāng)送（補(bǔ)）風(fēng)通路的空氣阻力不大于50Pa時(shí)，可采用自然送（補(bǔ)）風(fēng)方式，否則應(yīng)采用機(jī)械送（補(bǔ)）風(fēng)方式。機(jī)械送風(fēng)量一般按5次/h計(jì)算，并不應(yīng)小于機(jī)械排煙量的50%，且一般不宜大于排煙量的80%。
　　三、地下汽車庫通風(fēng)方式
　　平時(shí)通風(fēng)采用均勻通風(fēng)，即地下汽車庫均勻設(shè)置通風(fēng)管及通風(fēng)口，平時(shí)通風(fēng)用，火災(zāi)時(shí)兼作排煙風(fēng)管及排煙口，此通風(fēng)方式比均勻，集中通風(fēng)效果會(huì)好。但是通風(fēng)口能否與排煙口一并設(shè)置呢？
　　由于煙氣密度較小，排煙口應(yīng)布置在車庫上方，這一點(diǎn)沒有異議。但平時(shí)的通風(fēng)情況如何呢？過去通常的說法是：汽車排出的一些有害物比空氣輕，另一些有害物比空氣重，所以通風(fēng)口在車庫的上部和下部均應(yīng)布置，且宜從上部排出風(fēng)量的1/3，而從下部排出2/3，其根據(jù)是現(xiàn)行《汽規(guī)》第6.3.5條。但是只要認(rèn)真考慮一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，此規(guī)范的規(guī)定對(duì)于地下汽車庫的通風(fēng)不一定合適。
　　首先，汽車有害物的大部分，其中包括CO（一氧化碳）的98%～99%，CmHn（碳?xì)浠�合物）�?5%～65%和NOx（氮氧化物）的98%～99%都是從尾氣散發(fā)出來的，而尾氣的排放溫度高達(dá)500℃～550℃，這樣高溫的排放氣流產(chǎn)生很大的浮力，很難設(shè)想尾氣會(huì)滯留在車庫下部。
　　其次，尚有1%～2%的CO和NOx以及25%的CmHn從曲軸箱排出，有10%～20%的CmHn從燃油工程排出，這兩部分排放物雖然溫度不像尾氣那么高，且NOx也比空氣密度大些，但應(yīng)該注意往常被忽視的一點(diǎn)常識(shí)，那就是這些有害物是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)才排放的，而發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)汽車處于行駛狀態(tài)，車庫的氣流隨著車子進(jìn)進(jìn)出出處于強(qiáng)烈擾動(dòng)與混合狀態(tài)，尾氣也處于汽車后部的渦流之中，很難想象排放物會(huì)沉積于車庫下方。而那些停穩(wěn)放好的汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)閉，沒有什么有害物排出了。
　　再次，有實(shí)測數(shù)據(jù)可以證明，用通風(fēng)換氣的辦法將汽車排出的CO稀釋到容許濃度時(shí)，NOx和CmHn遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們相應(yīng)的允許濃度。也就是說，只要保證CO濃度排放達(dá)標(biāo)，其他有害物即使有一些分布不均勻，也有足夠的安全倍數(shù)保證將其通過通風(fēng)帶走。
　　最后，高層建筑的地下汽車庫一般只為停放轎車，最多是面包車設(shè)計(jì)的。車庫凈高只有2.4～2.8m左右，這樣的高度，上下都布置風(fēng)口，既不便于施工，也無太大必要，況且有時(shí)根本沒有空間允許車庫下部布置風(fēng)口。
　　此外，如果進(jìn)風(fēng)工程采用誘導(dǎo)通風(fēng)方式時(shí)，車庫內(nèi)的氣流擾動(dòng)及混合就更加充分，車庫下部已不可能有穩(wěn)定的有害物質(zhì)出現(xiàn)。
　　綜上所述，鑒于排放有害物的汽車屬于運(yùn)動(dòng)中的物體，而且包含大部分有害物的尾氣又是高溫射流，沒有理由認(rèn)為有害物會(huì)穩(wěn)定地停留在庫區(qū)下部。因此，建議車庫的日常通風(fēng)全部由上方排出，即所有風(fēng)口均可置于車庫上部，并在支管上裝設(shè)溫度超過280℃時(shí)能自行關(guān)閉的排煙防火閥，火災(zāi)排煙風(fēng)管工程與日常通風(fēng)風(fēng)管工程即可完全合一。
四、地下汽車庫風(fēng)機(jī)及防火閥設(shè)置
　　實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，往往根據(jù)計(jì)算出的風(fēng)量及風(fēng)壓來選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)。
　　1．如計(jì)算出通風(fēng)量與排煙量相差不大或者相同時(shí)，平時(shí)通風(fēng)和火災(zāi)排煙時(shí)均使用同一臺(tái)高溫軸流風(fēng)機(jī)，壓頭按管路阻力定，在風(fēng)機(jī)出口或者風(fēng)機(jī)房出口處設(shè)置280℃防火閥，當(dāng)煙溫達(dá)280℃時(shí)，通過風(fēng)機(jī)入口或者風(fēng)機(jī)房入口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。
　　2．如計(jì)算出通風(fēng)量與排煙量有較大差異時(shí)，通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)可選擇一臺(tái)雙速高溫軸流風(fēng)機(jī)，平時(shí)為低速運(yùn)行、火災(zāi)時(shí)高速運(yùn)行。在風(fēng)機(jī)出口或者風(fēng)機(jī)房出口處設(shè)置280℃防火閥，當(dāng)煙溫達(dá)280℃時(shí)，通過風(fēng)機(jī)出口或者風(fēng)機(jī)房出口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。此時(shí)消防控制室應(yīng)能聯(lián)動(dòng)控制雙速風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換。雙速風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓均需要滿足通風(fēng)及排煙工程時(shí)的要求。
　　3．如計(jì)算出通風(fēng)量與排煙量有較大差異時(shí)，且雙速風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓不能滿足通風(fēng)及排煙工程時(shí)的要求，此時(shí)可采用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，平時(shí)通風(fēng)時(shí)開啟一臺(tái)低噪混流風(fēng)機(jī)，火災(zāi)時(shí)排煙則開啟另外一臺(tái)高溫軸流風(fēng)機(jī)。在通風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置70℃防火閥，在排煙機(jī)出口處設(shè)置280℃防火閥；火災(zāi)時(shí)關(guān)閉通風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置的70℃防火閥及通風(fēng)機(jī)，聯(lián)動(dòng)開啟排煙風(fēng)機(jī)及排煙機(jī)出口處設(shè)置的280℃防火閥，當(dāng)煙溫達(dá)280℃時(shí)，通過排煙風(fēng)機(jī)出口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。由于平時(shí)僅開啟一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，另一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，應(yīng)在每臺(tái)風(fēng)機(jī)前管路上設(shè)止回閥，以免短路。此時(shí)消防控制室應(yīng)能聯(lián)動(dòng)控制兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換。
　　4．地下汽車庫機(jī)械進(jìn)風(fēng)工程的送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)可選低噪軸流風(fēng)機(jī)或者高溫軸流風(fēng)機(jī)，此時(shí)送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)入口設(shè)置70℃防火閥還是280℃防火閥呢？規(guī)范中并無明確規(guī)定。筆者認(rèn)為具體設(shè)置哪種防火閥，要看是否當(dāng)時(shí)設(shè)置了送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)房。
　　如果當(dāng)時(shí)設(shè)置了送風(fēng)機(jī)房，該機(jī)房應(yīng)采用耐火極限不小于2.00h的隔墻和耐火極限不小于1.50h的樓板與其他部位隔開。此時(shí)送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)與著火區(qū)是隔開的，此時(shí)送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)房入口處設(shè)置70℃防火閥即可，由于補(bǔ)風(fēng)管內(nèi)送入低溫的新風(fēng)，防火閥不會(huì)很快熔斷，不影響排煙使用，只有在排煙風(fēng)機(jī)前的280℃防火閥熔斷后，補(bǔ)風(fēng)工程才能聯(lián)鎖停機(jī)。
　　如果當(dāng)時(shí)未設(shè)置送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)房，此時(shí)送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)與著火區(qū)是連通的，送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)本身受到煙火威脅，送風(fēng)溫度極易達(dá)到70℃，此時(shí)關(guān)閉防火閥及送風(fēng)機(jī)，而此時(shí)排煙溫度尚未達(dá)到280℃，這樣會(huì)造成還在排煙時(shí)卻已經(jīng)沒有補(bǔ)風(fēng)了，因此此時(shí)送風(fēng)機(jī)出口處應(yīng)設(shè)置280℃防火閥。為了避免造成排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉而補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行的情況出現(xiàn)，應(yīng)對(duì)補(bǔ)風(fēng)機(jī)與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制，即排煙風(fēng)機(jī)后的280℃防火閥關(guān)閉后，補(bǔ)風(fēng)機(jī)后的280℃防火閥跟著一起關(guān)閉，排煙風(fēng)機(jī)與補(bǔ)風(fēng)機(jī)一起聯(lián)鎖關(guān)閉停止運(yùn)行。
　　為了減少風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)車庫及其它房間的影響，應(yīng)在排煙風(fēng)機(jī)前后接能在280℃溫度下連續(xù)工作0.5h以上耐高溫材料制作的軟接頭及消聲器或者消聲靜壓箱。為了盡量少占上部空間應(yīng)充分利用梁上部吊裝風(fēng)機(jī)。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[2]人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50098-98）[S]．2001．
　　[3]汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50067-97）[S]．
　　[4]人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50038-2005）[S]．
　　[5]汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)（JGJ100-98）[S]．
　　作者簡介：吳杰（1978－），男，江西人，供職于江西省人防工程設(shè)計(jì)科研院，研究方向：暖通空調(diào)與給排水。

摘要：在離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)中，通常認(rèn)為設(shè)計(jì)流量對(duì)應(yīng)的工況是最佳工況。針對(duì)這種觀點(diǎn)，對(duì)幾臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行性能預(yù)估與實(shí)測對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)很多風(fēng)機(jī)最佳工況點(diǎn)偏離氣動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流量，其偏離方向和大小與比轉(zhuǎn)速有關(guān)。分析原因后提出，對(duì)于不同比轉(zhuǎn)速選擇不同于用戶提出的設(shè)計(jì)流量，利用預(yù)估并優(yōu)化變工況性能，就能保證用戶設(shè)計(jì)工況性能良好，又明顯改善變工況性能。
關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī)；氣動(dòng)力設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)流量；比轉(zhuǎn)速
引言
　　離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)一般均按用戶提出設(shè)計(jì)工況的參數(shù)如流量、全壓、葉輪直徑、轉(zhuǎn)速和工作溫度等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并設(shè)法使設(shè)計(jì)工況效率最高。氣動(dòng)設(shè)計(jì)本身既不能預(yù)估設(shè)計(jì)工況性能，更不能預(yù)估變工況性能。有了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和整機(jī)流場數(shù)值模擬技術(shù)后[1-3]，通常也只對(duì)用戶提出的設(shè)計(jì)工況進(jìn)行優(yōu)化，并預(yù)估設(shè)計(jì)工況性能，如達(dá)到要求，就做樣機(jī)試驗(yàn)。后來又發(fā)展了變工況性能預(yù)估技術(shù)[4]。近來，清華航院流體聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室收集多個(gè)不同比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)的性能實(shí)測數(shù)據(jù)和變工況性能預(yù)估，發(fā)現(xiàn)很多這樣設(shè)計(jì)的樣機(jī)性能，最佳工況點(diǎn)偏離氣動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流量，其偏離方向和大小與比轉(zhuǎn)速有關(guān)。小比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)的最佳工況流量大于原設(shè)計(jì)工況[5-6]；中比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)的最佳工況與原設(shè)計(jì)工況接近，大比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)的最佳工況流量小于原設(shè)計(jì)工況。而且這種偏離大小，直接和比轉(zhuǎn)速離中等比轉(zhuǎn)速的差別有關(guān)，差別越大，偏離越大。本文針對(duì)這種情況進(jìn)行分析，并提出選擇流量的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法，其核心思想是合適的選擇不同于用戶提出的設(shè)計(jì)流量和全壓進(jìn)行氣動(dòng)設(shè)計(jì)，再利用數(shù)值預(yù)估風(fēng)機(jī)性能技術(shù)，優(yōu)化用戶設(shè)計(jì)工況性能為主，兼顧變工況性能，盡量使就用戶設(shè)計(jì)工況性能接近或達(dá)到最佳的同時(shí)，又兼顧良好的變工況性能。
1氣動(dòng)設(shè)計(jì)需用選擇設(shè)計(jì)流量
　　離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是設(shè)計(jì)葉輪，根據(jù)用戶提出的設(shè)計(jì)流量和全壓的要求，選擇一些經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)如進(jìn)口加速系數(shù)、進(jìn)口角及葉輪進(jìn)出口寬度比等進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)主要采用2個(gè)公式[2]，一是式（1）的連續(xù)方程，可確定葉輪進(jìn)口直徑d1，另一個(gè)是葉輪機(jī)械做功的歐拉方程（又稱全壓公式或能量方程），可確定葉片的出口角β2j，見式（2）。

式中，Q，H分別為流量系數(shù)和全壓系數(shù)，ε，β1j，ψ，μ和i分別為葉輪進(jìn)口加速系數(shù)、幾何進(jìn)口角、進(jìn)口充滿系數(shù)、有限葉片修正系數(shù)和進(jìn)口沖角，ηi為葉輪流動(dòng)效率，d2，b2，β2j分別為葉輪出口直徑、寬度、出口幾何角。注意：這種設(shè)計(jì)方法中如果采用用戶的設(shè)計(jì)流量和全壓后，葉片出口角和葉輪進(jìn)口直徑基本上就確定了，其它結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇對(duì)它的影響是較小的，特別是出口角，幾乎沒有什么影響。傳統(tǒng)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)是采用二維、理想、均勻流假定及進(jìn)口速度三角形無預(yù)旋假定，并采用一些憑經(jīng)驗(yàn)選定的系數(shù)，如ψ，ηi，i，μ（顯然是無法預(yù)先正確給定的）等，這樣得到的全壓性能是無法保證的，也無法預(yù)估設(shè)計(jì)工況效率和變工況性能。在現(xiàn)代離心風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)中[1]，不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的氣動(dòng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用整機(jī)三維粘性流動(dòng)數(shù)值模擬技術(shù)進(jìn)行性能預(yù)估和優(yōu)化，直至預(yù)估的設(shè)計(jì)工況性能達(dá)到用戶要求，而且也可預(yù)估其變工況性能。但是請(qǐng)注意：在所有氣動(dòng)設(shè)計(jì)中，由于設(shè)計(jì)流量和全壓都是按用戶要求不變的，所以結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化時(shí)，葉輪進(jìn)口直徑變化較小，葉片出口角幾乎沒有變化，而這2個(gè)參數(shù)又是對(duì)風(fēng)機(jī)性能影響很重要的參數(shù)。因而這種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法只能保證用戶要求的設(shè)計(jì)流量有很好的預(yù)估效率和全壓，卻不能保證它是整個(gè)變工況中有最佳的效率，因而它的變工況的性能也就改變了。例如，最佳效率工況點(diǎn)流量比用戶要求的設(shè)計(jì)流量低，則風(fēng)機(jī)的小流量性能改善，大流量性能變差。相反，最佳工況點(diǎn)流量比用戶要求的設(shè)計(jì)流量高，大流量性能就好，小流量性能就差。如果增加設(shè)計(jì)變量，采用選擇流量和全壓設(shè)計(jì)，就增加了葉片出口角和葉輪進(jìn)口直徑2個(gè)優(yōu)化參數(shù)，就有可能優(yōu)化原用戶要求的設(shè)計(jì)流量性能的同時(shí)，又能兼顧變工況性能，并使其設(shè)計(jì)工況的效率是或接近變工況性能中的最佳效率。
2常規(guī)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工況和最佳效率點(diǎn)的性能比較
　　令用戶設(shè)計(jì)流量和全壓為Quser和Huser，用戶設(shè)計(jì)流量的效率和全壓預(yù)估值為ηuserpre和Husepre，預(yù)估最佳效率點(diǎn)的效率、流量和全壓為ηmaxpre和Qmaxpret和Hmaxpre，用戶設(shè)計(jì)流量的效率和全壓實(shí)測值為ηuserexp和Huserexp效率實(shí)測最佳效率點(diǎn)的效率、流量和全壓為ηmaxexp和Qmaxexp和Hmaxexp。近來整理資料得到，如按用戶提出的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行氣動(dòng)設(shè)計(jì)，得到的設(shè)計(jì)工況和最佳效率工況的性能比較見表1，可以看到設(shè)計(jì)工況的流量不一定是最佳效率點(diǎn)的流量，具體分析如下：

（1）7-09的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)流量均為2100m3/h，比設(shè)計(jì)流量1500m3/h大40%；7-18a預(yù)估和試驗(yàn)最大效率點(diǎn)流量分別為3850m3/h和3820m3/h，比設(shè)計(jì)流量2950m3/h分別大31%和30%；7-22預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)流量分別為4600m3/h和4500m3/h，比設(shè)計(jì)流量4200m3/h分別大9.5%和7.1%；7-27預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量分別為7600m3/h和7500m3/h，比設(shè)計(jì)流量7200m3/h分別大4.2%和5.6%；這類比轉(zhuǎn)速小于或等于27的風(fēng)機(jī)，稱它們?yōu)樾”绒D(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，其預(yù)估和實(shí)測的最大效率點(diǎn)流量非常接近，均大于設(shè)計(jì)流量；而且比轉(zhuǎn)速越小，這種偏離越大。
　�。�2）7-35a限于當(dāng)時(shí)條件，沒有數(shù)值預(yù)估最大效率點(diǎn)的流量，只有實(shí)測最大效率點(diǎn)的流量是11900，比設(shè)計(jì)流量12000m3/h小0.8%；7-35b的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量均為3870m3/h，比設(shè)計(jì)流量3800m3/h大1.8%；6-44的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量分別為10700m3/h和11500m3/h，它們分別比設(shè)計(jì)流量11000m3/h小2.7%和大4.5%；5-44的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量分別為6650m3/h和6750m3/h，它們分別比設(shè)計(jì)流量6920m3/h小3.9%和2.5%；7-45的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量分別為12000m3/h和11400m3/h，它們分別比設(shè)計(jì)流量11500m3/h大4.3%和小0.1%；這類的比轉(zhuǎn)速從35-45的風(fēng)機(jī)，為中比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，其預(yù)估和實(shí)測最大效率點(diǎn)流量均很接近設(shè)計(jì)流量，一般差別小于3%，最大也只有4.5%。
　�。�3）5-55的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量分別為17400m3/h和18000m3/h，它們比設(shè)計(jì)流量20000m3/h分別小12%和10%；4-73的預(yù)估和試驗(yàn)的最大效率點(diǎn)的流量分別為23000m3/h和22150m3/h，它們比設(shè)計(jì)流量24650m3/h分別小7%和10%；這類的比轉(zhuǎn)速大于55的風(fēng)機(jī)，為大比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，其預(yù)估和實(shí)測的最大效率點(diǎn)流量均小于設(shè)計(jì)流量；而且總的趨勢也是比轉(zhuǎn)速越大，偏離越大，見表2的3-108的選擇流量設(shè)計(jì)。
　　需要另外指出：（1）　這里比轉(zhuǎn)速的劃分，只是根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，不夠全面，還有一些斷層，如比轉(zhuǎn)速在27-35和45-55，應(yīng)該分別屬于中或小和中或大比轉(zhuǎn)速之間，還有待今后補(bǔ)充和完善。（2）　由于預(yù)估和實(shí)測的最大效率點(diǎn)流量相當(dāng)接近，所以實(shí)際上在設(shè)計(jì)階段就可從變工況性能數(shù)值預(yù)估中得到最大效率點(diǎn)流量是否和用戶設(shè)計(jì)流量吻合或偏離，以及偏離多大，因而也就知道它屬于哪一類比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)。（3）　最近設(shè)計(jì)的特大比轉(zhuǎn)速3-108風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到，如按流量設(shè)計(jì)，最大效率點(diǎn)流量會(huì)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)流量，而必須選擇設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)，才能保證最大效率點(diǎn)流量接近設(shè)計(jì)流量，所以關(guān)于3-108只能采用選擇流量設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，見表2。

3　選擇設(shè)計(jì)流量可以減少最佳效率流量和用戶設(shè)計(jì)流量偏離的原因
　　設(shè)計(jì)流量改為合理選擇的流量，在氣動(dòng)設(shè)計(jì)中就是改變Q，相應(yīng)地也要改變?cè)O(shè)計(jì)全壓H，由式（1）和式（2）看到它會(huì)影響葉輪進(jìn)口直徑d1和葉片出口角β2j，如按用戶設(shè)計(jì)流量和全壓設(shè)計(jì)，優(yōu)化時(shí)雖然有很多結(jié)構(gòu)參數(shù)可以選擇優(yōu)化，但是這兩個(gè)量d1、β2j是沒有作為優(yōu)化量來優(yōu)化的。這樣采用選擇流量設(shè)計(jì)就多了兩個(gè)優(yōu)化變量，而且它們直接和流量及全壓值相關(guān)，所以就有可能來調(diào)節(jié)最佳效率點(diǎn)位置。
　　對(duì)于中等比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，采用用戶設(shè)計(jì)流量得到的進(jìn)口直徑和葉輪出口角是適合設(shè)計(jì)工況，這樣的進(jìn)口直徑能基本保證用戶設(shè)計(jì)流量暢通，葉輪中流動(dòng)損失最小，流動(dòng)效率很高，進(jìn)風(fēng)口損失也小；這樣得到葉輪出口角引起的蝸殼損失也合理，于是風(fēng)機(jī)運(yùn)行接近最大效率工況，也就是用戶設(shè)計(jì)流量和最大效率點(diǎn)流量相近，所以對(duì)于中等比轉(zhuǎn)速，采用用戶設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)是合理的。對(duì)于大比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，最大的特點(diǎn)是流量大，對(duì)于4-73和3-108設(shè)計(jì)中，如按用戶設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)，得到的進(jìn)口直徑偏小，葉片出口角偏大，結(jié)果是設(shè)計(jì)工況進(jìn)風(fēng)口損失大，而且大流量通過小的進(jìn)口進(jìn)入葉輪，葉輪效率低，出口角偏大，使得進(jìn)入蝸殼的氣流絕對(duì)角增大，使蝸殼損失增大；對(duì)于小流量區(qū)，隨著流量的減少，進(jìn)口直徑小和出口角大引起的矛盾均減少，而且流量越小，性能越來越好，到某一個(gè)小流量工況，風(fēng)機(jī)效率最高，這就是最佳效率的流量，而且隨著比轉(zhuǎn)速增大，它偏離用戶設(shè)計(jì)流量越遠(yuǎn)；對(duì)于大流量區(qū)，隨著工況流量增大，進(jìn)風(fēng)口直徑偏小和出口角偏大引起的矛盾越來越大，進(jìn)風(fēng)口和蝸殼損失急劇增大，葉輪效率也隨著下降，于是大流量工況性能急劇下降。如采用選擇流量設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)流量同時(shí)必然會(huì)降低設(shè)計(jì)全壓，就使進(jìn)口直徑增大，出口角縮小，原來的矛盾直接得到解決，不僅可提高用戶設(shè)計(jì)工況的效率，使它接近最佳效率，也可改善大流量性能。對(duì)于小比轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，上述分析反之也然。
　　采用選擇流量設(shè)計(jì)需要注意：（1）優(yōu)化性能的目標(biāo)仍然是用戶設(shè)計(jì)流量的性能，同時(shí)適當(dāng)兼顧變工況性能；（2）選擇設(shè)計(jì)流量和用

負(fù)壓風(fēng)機(jī)機(jī)殼
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