离心式通风机的负载转矩TL与速度n的关系是?A. TL与n成正比B. TL与n的平方成正比C. TL与n成反比D. TL与n无关
A. TL与n成正比
B. TL与n的平方成正比
C. TL与n成反比
D. TL与n无关
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查离心式通风机的负载转矩与转速之间的关系,涉及流体力学和机械原理的基本知识。
解题核心思路:
离心式通风机的负载转矩由其产生的压力和流量决定。压力与转速的平方成正比,流量与转速成正比,而功率(压力与流量的乘积)等于转矩与角速度的乘积。通过公式推导可得出负载转矩与转速的关系。
破题关键点:
- 明确离心式通风机的压力和流量与转速的关系;
- 利用功率公式建立转矩与转速的联系。
离心式通风机的负载转矩 $T_L$ 与速度 $n$ 的关系推导如下:
-
压力与转速的关系
离心式通风机产生的全压 $P$ 与叶轮转速的平方成正比:
$P = k \cdot n^2$
其中 $k$ 是包含流体密度、叶轮几何等因素的常数。 -
流量与转速的关系
通风机的流量 $Q$ 与转速 $n$ 成正比:
$Q = c \cdot n$
其中 $c$ 是常数。 -
功率与转矩的关系
功率 $P_{\text{ower}}$ 等于压力与流量的乘积,也等于转矩与角速度的乘积:
$P_{\text{ower}} = P \cdot Q = T_L \cdot \omega$
其中角速度 $\omega = \frac{2\pi n}{60}$ 与转速 $n$ 成正比。 -
联立方程求解
将 $P = k \cdot n^2$ 和 $Q = c \cdot n$ 代入功率公式:
$k \cdot n^2 \cdot c \cdot n = T_L \cdot \left( \frac{2\pi n}{60} \right)$
化简得:
$T_L = \frac{k \cdot c \cdot 60}{2\pi} \cdot n^2$
因此,负载转矩 $T_L$ 与转速 $n$ 的平方成正比。