4. 性能曲线测定方法与标准
主通风机性能曲线不是从样本上抄下来的，而是要在现场把一组“风量—风压—功率”对应关系测出来，再换算到标准状态、绘制成曲线。测定工作的核心，是让风机在若干个不同的管网阻力下稳定运行，每个工况点同时读取风量、静压（或全压）、轴功率和转速，最后按 MT/T 421 等标准整理数据。本节围绕“用什么仪表、按什么步骤测、数据怎么整理”展开。
一、测点布置与仪表选型
测风量的位置应选在风机进风侧或出风侧的直风硐段，要求测点前后有足够长的平直巷道：一般上游直段不小于 4 倍当量直径、下游不小于 2 倍当量直径，避开弯头、断面突变和扩散器出口的涡流区。断面内按等面积环法布置测点，圆形风硐通常取 2 个同心环、每环 4 点，矩形风硐按网格法划分不少于 9 个测点，逐点测风速后取断面平均风速。
风压测量用 U 形管压力计、倾斜微压计或数字微压计，量程按预计最大静压的 1.2～1.5 倍选取；测静压时在风硐壁面开静压孔，孔径 2～3 mm，孔口与壁面齐平、无毛刺，用胶管接至微压计。测全压则用皮托管配合微压计，皮托管全压孔正对气流方向。功率测量优先采用三相功率表或电能质量分析仪测电机输入功率，再按电机效率折算轴功率；有条件时用扭矩仪直接测轴功率，精度更高。转速用光电转速表或霍尔传感器测量。所有仪表须在检定有效期内，精度不低于 1.5 级。
二、现场测定步骤
测定前先确认风机与电机处于完好状态，检查叶片角度、风门开度执行机构动作正常，记录风机型号、叶轮直径、额定转速、电机额定功率等基础参数。随后按以下顺序操作：
- 空载与初始工况检查。关闭或半开调节风门，启动风机，待运行稳定 10～15 min 后读取第一个工况点。稳定判据是：同一测点连续 3 次读数偏差不超过 2%，风压波动不超过 ±5 Pa。
- 逐级改变管网阻力。通过调节风门开度（或改变叶片角度）获得 6～8 个工况点，覆盖从大风量低风压到小风量高风压的整个工作范围，其中必须包含风机实际运行工况点附近。每次调节后等待 5～10 min 待流场稳定再读数。
- 同步读取参数。每个工况点同时记录：断面各测点风速、静压（或全压）、电机输入功率、转速、风门开度、环境温度与大气压。风速与风压读数应同步进行，避免因工况漂移造成“风量与风压不配对”。
- 重复测量。每个工况点至少测 2 遍取平均，两遍风量偏差大于 3% 时须查明原因重测。
三、数据整理与标准换算
现场读到的风速是断面局部值，先按等面积环加权求平均风速 v̄，再算风量 Q = v̄·A（A 为测风断面面积）。风压需换算到风机标准状态：按 MT/T 421 的要求，将实测静压按气体密度比换算，密度由现场大气压、温度和湿度计算，ρ = p/(R·T) 修正后得标准状态风压。轴功率由电机输入功率乘以电机效率得到，若用扭矩仪则 P = 2πnM/60。
整理时把每个工况点的 Q、p、P、n 列成表，剔除明显偏离的异常点，再按相似定律把不同转速下的点换算到同一额定转速：Q∝n，p∝n²，P∝n³。最后以风量为横坐标，分别绘制风压—风量曲线、功率—风量曲线和效率—风量曲线，效率 η = (Q·p)/(1000·P)。曲线应平滑通过各测点，测点分散度一般要求风压偏差不超过 5%。
| 工况 | 风门开度 | 风量 Q (m³/s) | 静压 p (Pa) | 轴功率 P (kW) | 转速 n (r/min) | 效率 η (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 全开 | 示例 62.5 | 示例 1180 | 示例 96.2 | 示例 590 | 示例 76.7 |
| 2 | 75% | 示例 55.8 | 示例 1520 | 示例 94.5 | 示例 590 | 示例 89.8 |
| 3 | 50% | 示例 46.3 | 示例 1890 | 示例 91.0 | 示例 590 | 示例 96.2 |
| 4 | 35% | 示例 36.7 | 示例 2210 | 示例 86.4 | 示例 590 | 示例 93.9 |
上表为教学示例数据，仅用于说明整理格式与计算关系，不代表任何实际风机测定结果。由表可见，效率在工况 3 附近达到最高，该点即风机的高效工作区，实际运行工况点应尽量落在高效区附近。
测定报告应包含：测点布置图、仪表清单及检定证书编号、各工况原始记录表、换算后的标准状态数据表、三条性能曲线图，以及测定日期、环境参数和参加人员。数据整理完成后，还应与风机出厂性能曲线或上次测定结果对比，偏差超过 8% 时需分析叶片磨损、风硐漏风或电机效率下降等原因，为后续工况点分析和调风改造提供依据。