什么是系统效应？

为了使风机获得其额定的性能，使用风机制造厂商所提供的性能来选择风机，在风机入口处的气流必须被充分的发展成形、对称并且不产生涡流。连接出口处的风管设计应能使风机产生的不均匀的流场分布曲线经过扩散后成为近似完全成形流，如下图所示。当上述条件无法满足时（即到达100%有效风管长度时），对风机性能的影响称为系统效应。

100%有效风管长度，是在风速低于12.5m/s以下时，不得少于2.5倍的当量直径，每增加5m/s,应再加一当量直径的管路长度。

其实这种设计在工程中比比皆是，很少有设计师去思考过这个问题，其带来的后果就是选型的设备不能满足实际使用需求。

常见的产生风机效应的情况：

1、出风段长度不足以是气流均匀

2、不正确的进风、出风连接

3、不规则的进风气流

4、进风处存在涡流

系统效率会带来哪些问题：

1、降低风机的性能（风量、风压）

2、导致风机运行振动、噪音

3、破话风机设备

在泵与风机的选型和管路设计中，如果考虑系统效应，就应在总的压力损失上增加由系统效应引起的压力损失，即系统附加阻力系数。系统附加阻力系数与速度相关，下图为系统附加阻力曲线图，给出了 24 条系统附加阻力曲线。

从图中任一个空气流速( 横坐标) 开始，顺着纵坐标的任何曲线就可以读出相应布置的系统附加阻力系数。这里的空气流速是指风机的进口和出口速度，这个取决于是出口还是进口引起的系统效应。

∨系统附加阻力曲线

当位于风机进口平面的气流受到障碍时，就会引起风机性能的降低。常常遇到的进口障碍有结构件、立柱、风阀和管线等。风机轴承、轴承座、进口导叶、进口调节风门、驱动机构护罩和电动机等附属设备也会形成进口障碍。

进口的障碍可用进口平面面积的不受障碍的百分比来表示，这样做比较方便。由于很多风机的进口锥形接头的形状不同，所以规定风机进口平面面积有时是困难的。为克服这一困难所采取的常规作法有提供进口环，风机进口的平面面积可通过此环的内径来计算。

∨进口环及无障碍进口面积百分比与系统效应阻力曲线的关系

将有障碍的剖面图投影在进口的剖面上，即可计算出进口面积不受障碍的百分比。然后用得出的修正进口速度在系统附加阻力曲线图上查找，继而从那个进口面积无障碍的百分比所列的曲线上可确定系统附加阻力系数。

各种各样的工况会产生进口涡流。但有时产生涡流的原因并不明显。有些常用的管接头会产生进口涡流。虽然建议避免使用这些管接头，但如不可能，可采用导叶和分流板来改善进口工况。并消除旋流。

∧AMCA 210标准整流栅

∧ISO 星形整流栅

通过这些装置的压降应加在系统的压力损失上。这些损失由制造厂公布，但应注意，风机产品样本上的压力损失是根据弯管进口均匀气流提出的。如果由于系统的上游存在干扰而接近弯管的气流很不均匀时，那么通过弯管的压力损失会比公布的数值高。在弯管中，也会降低导叶的效率。

气流分析与做法推荐

01

进气箱(风室效应)

进气箱和风室与紧靠墙壁的风机的安装定位，应使气流能毫无障碍地流入进口。风机进口和进气箱之间的空间如果太受限制，风机的性能就会降低。进气箱壁面和风机进口之间至少留有半个叶轮直径的距离。

要想达到最佳性能，位于一般进气箱的多级双宽离心式风机的进口和进口间至少相距一个叶轮直径的距离。

∨轴流风机的平行安装

气流进入风机进口的进气箱的方法，对风机的性能也会有影响。与进口不对称的进气进气箱的进口， 会形成不均匀的气流或进口涡流，应避免这种工况。如不可能的话，可安装一个分流板，以消除进口涡流，改善进口工况。

∨进气箱入口与风机进口不对称

∨进气箱出口有障碍对风机性能的影响

02

离心风机接管

1）通常做法有：

1. 风机进出风口不得直接转弯，风速低于12.5 m/s时，直管段不得少于2.5倍的管道当量直径（有效管长），风速每增加5 m/s，有效管长需要增加一个当量直径；

2. 风机进出风口收敛连接件的斜度不超过15°，扩散连接件的斜度不超过7°；

3. 风机出口不建议安装阀门，如果需要，应该使用对开调节风阀；

4. 风机出口弯头不得朝向进风口方向，且弯头应是3段以上斜接。

2）离心风机出风口

3）离心风机进风口不正确的风管设计：

与叶轮旋转方向相同的旋流会减少压力与流速的损失，其减少量取决于涡流的强度。这种效应与装在风机进口的导叶产生的“压力一流量曲线”的变化相似，这种变化可以控制涡流，从而改变系统体(容)积流量。进口处的方向相反的涡流会轻微地增加压力一流量数值，但功率会大大增加。

4）离心风机进风口正确的风管设计：

a.增加导流片

b.限制进出风管变径管斜率、弯头距离风机一定长度

c. 无进口离心风机进口布置

03

轴流风机接管

1）轴流风机出风口

2）进风口

04

管路支路设计

1）合理的分支管路可以减少“T”形管中噪声的产生

2）支管应远离风机出口

05

典型的多台设备与风管连接

06

减少噪音叠加的正确做法

下图则说明了AHU由于管路的偏斜，导致流经管道消声器的气流形成不均匀的湍流，产生噪音。

07

典型商用通风系统

1）开放式进风，开放式出风

2）开放式进风，管道式出风

3）管道式进风，开放式出风

4）管道式进风，管道式出风