渐扩式与方形外壳扩散器的设计及长度计算法

在额定工况下，一级轴流通风机动压在全压中所占的比例σ为0.3～0.5，而离心通风机的σ只有0.05～0.1，可见轴流通风机的动压是相当可观的。为了提高轴流通风机的静压，必须在其最后一个叶片环的出口安置扩散器，同时也提高了通风机的静压效率。此外，由于通风机排气噪声的声功率与通风机出口排入大气的速度的8次方成正比，因而在抽出式通风机出口设置扩散器还可以明显降低排气噪声。

轴流通风机常用的扩散器如图4-44所示。其中图4-44a、b两种扩散器的芯筒都是减缩的，而外壳分别为圆筒形及锥形，前者多用于管道式通风机。图4-44c中扩散器的芯筒是渐扩的，外壳是锥形的。图4-44d中扩散器是在c型基础上又增加了方形外壳（该段内芯筒是圆柱形的）。

图4-44 常用的扩散器型式

扩散器的损失可按公式（4-120）计算：

式中 ζ_d——扩散器的损失系数；

c₃——扩散器入口气流速度（m/s）。

扩散器损失系数为

ζ_d=ζ_f+K_i（1-1/n）² （4-121）

式中 ζ_f——扩散器摩擦损失系数，ζ_f=0.025～0.03；

n=A₄/A₃——扩散器的扩散度，它为扩散器出、入口通流面积A₄与A₃之比；

K_i——冲击完善系数。K_i与扩散器的等值张开角度φ之间的关系曲线如图4-45所示。(www.xing528.com)

扩散器的效率η_d为

扩散器的长度可用公式（4-123）计算：

公式（4-123）中的扩散器张开角度φ可按公式（4-124）计算：

其中，ζ_f=0.025～0.03；C=0.25～0.3；扩散器的扩散度一般为n=2～3，优良扩散器的n=2～2.3。利用公式（4-124）可求得冲击完善系数K_i，再由图4-45可得到扩散器的等值张开角度φ，进而用公式（4-123）求出扩散器长度L。在决定芯筒渐扩的扩散器中的角度φ₁及φ₂时可参考相关文献，其中优良扩散器的φ₁=3°～6°，φ₂=6°～9°。

图4-45 K_i与φ间的关系曲线

如果扩散器芯筒为渐缩的，而且芯筒的长度等于扩散器的长度，则扩散器长度L为

式中，D₄为扩散器出口截面直径。等值张开角φ=10°～12°，常取φ=10°。决定φ值时还可参考相关文献。