隧道射流风机设计参数

普通轴流风机的性能由压力-流量表示，而隧道射流风机的性能是由推力-流量关系表示。虽然轴流风机设计理论对隧道射流风机依然适用，但是，轴流风机的设计是依靠全压、流量来决定设计工作点的。

隧道风机厂家对由射流风机的推力等参数确定风机全压、流量的步骤作了正确的陈述，而对风机动压计算的提法不对，对静压的计算方法也不明确。因此，本文以我们设计的射流风机作为实例，再次列出详细的计算步骤和依据，作为补充。

设计实例：已知标态下，隧道射流风机的推力 F=590N，设计转速 n=1470rpm，叶轮直径 D=0.9m。设计隧道射流风机的步骤如下。

（1）由叶轮直径D计算出面积 A=0.63585m²；假设式（1）中 K=0.88，由推力可以计算出流量 Q=18.8m³/s。

（2）由流量Q和叶轮直径D得到出口速度 V=29.6m/s，由此计算出风机动压 Pd=12 ρV2 =525.7Pa；注意，风机动压是由出口平均速度V得到，而不是如文中所说的叶轮出口速度Cz。

（3）风机的静压Pst是用来克服消声器的阻力、风机进出口阻力，以及风机叶轮前后，由于轮毂的存在，气流收敛和扩压的损失，这些损失可以由消声器产品规格和轮毂比的大小确定。对于没有整流罩和整流体的隧道射流风机，轮毂比要尽量小，以减小高速气流速度突然变化的损失。

 本算例中，轮毂比取0.45，则风机叶轮出口速度 Cz=37.1m/s，设整流体和整流罩的效率为0.75，则压力损失为 75Pa；消声器的阻力取为50Pa；所以，管网总阻力损失为125Pa。

（4）由步骤（2）、步骤（3）计算的动压和静压，计算出风机全压 P=Pd+ Pst=650 Pa。

（5）由流量Q、全压P和叶轮直径D、转速n，按普通轴流风机设计方法设计隧道射流风机。本文设计的风机全压效率为76%，所以，风机所需功率 N=16.1kW，推力-功率比为36.7。

（6）如果要作模型机试验，可以按照下节内容设计模型机的参数。

轴流风机设计中，在较大的范围内，轴向速度的变化对风机效率的影响不大。由推力-功率的关系中，我们知道，隧道射流风机的出口平均速度越小，隧道射流风机的推力-功率比λ越大，射流风机的性能越好。但是，由于受到隧道换风量的要求和隧道面积的限制，以及隧道内通风时气体具有一定的流速，所以其出口速度不能太小，目前常见的射流风机的出口速度在30～40m/s，从我们对某厂的射流风机产品的推力-功率比λ的计算，也证实了我们的讨论。其产品直径从6.3号增大到12.5号，λ从大约28增加到38。

在做隧道射流风机模化设计时，应尽量采用增大叶轮直径D减小转速n的办法，增加流量和推力，尽力避免推力-效率比λ的减小。因此，在条件许可的情况下，隧道射流风机应采用大机号低转速的设计方法。