轴流式流体机械叶轮理论

6轴流式流体机械的叶轮理论对于轴流式流体机械，同样可采用欧拉方程来分析，但由于轴流式流体机械的叶轮数较少，叶片间的流道较宽，分析其实际能头时，要做很多修正。因而，其叶轮理论一般是用机翼理论来分析§6-1基本名词术语1•叶轮轮毂半径D叶片外缘半径(6)图1T4轴流式叶轮(6)图1T4轴流式叶轮基元（基元级）叶片：在叶片的任意半径r及r+dr处将两个同心圆柱面切开，则这两个面之间的部分称为基元叶片。翼型：设di■很小，基元叶片展开成平面，其中一个叶片的翼型断面工作面：翼型凹面——正压力面背面：翼型凸面一一负压力面7•翼型中线（骨架线骨线）：翼型两面间内切圆圆心的连线&翼弦和弦长：中线端点的连线，长度L称为弦长前缘点和后缘点：中线有两个端点，迎着来流方向的端点另一端点称为后缘点，翼型前缘是圆滑的，后缘是尖锐的前驻点和后驻点：来流接触翼型后开始分离的点称为前驻点，绕流翼型后在后端会合的点称为后驻点翼型厚度：与骨线垂直的翼形两面间的距离丁，最大厚度f=fmaxI挠度：翼型中线与翼弦的距离/,孑=牛13•翼展：垂直于纸面的翼型长度称为翼长或翼展b,相对翼展牛14•前缘方向角：翼型前缘点处中线的切线与翼弦所形成的夹角"15.后缘方向角：翼型后缘点处中线的切线与翼弦所形成的夹角心16•翼形弯曲角：&=州+*2=0\・2-Py\图&16叶栅的几何参数17.叶栅：相同翼型等距排列的翼型系列1&叶栅列线：叶栅中各翼型的相对应点的连线19.平面直列叶栅：叶栅列线为直线20•栅距：两相邻翼型在叶栅列线方向上的距离t,t=27O-/zr-为圆柱切面的半径z—为叶片数21•叶栅稠密度：弦长1与栅距t之比't22•冲角：来流性与弦的夹角a称为冲角23•正冲角：冲角在翼弦以下（工作面迎着来流）§6-2机翼和叶栅的升力理论一、弧立翼型的升力理论图・11翼型上的作用力升力F、,:垂直于阻力耳：平行于性Fy=Cyp^blFx=Cxp^-blCL升力系数l与断面形状，冲角，表面粗阻力系数曲诺数/I—滑翔角升阻比rg几上%-2 0 2 4 6 8 10121416图#12翼塑的动力特性图643极曲线切线与纵坐标的夹角为九『『g九取最小值时，升阻比最大二、叶栅1•速度△ 已知：Q.A^.Dji对于等半径的叶栅：圆周速度％=u2=u相对速度的轴向分速=汐2初=WQ2W图】-32叶栅翼型上的作用力作用在基元上的力有升力〃行，和阻力刃；其合力为dFdF与圆周方向一夹角为90。-(0=+刃dF的圆周分量为dFu=dF•cos[908-(0X+2)]=dF•sin(伏+2)使翼型dr转动的推动功率dP=wJFsin(/7x+2)叶片数为乙则所需总功率ZclP=z*udF•sin(0乂+2)流经dr段的流量为〃©•,则功率为ydQiHt=zh〃Fsin(0=c+刃TOC\o"1-5"\h\zdF、. iv2・•・dF=一-,dF、=C、亠bdrcosA 2dQi=Ztdr-cincv/u7sin(/7x+2)tir wx 2gfcm cos兄H厂匚丄.竺Lsh岸込也2gtcm cosAg 8cI2Ach sin0=cos几•IC、•一= • t sin0rcos2+cos0psin22丄 ]= %\+tgA/tgflx当叶轮以角速度3转动时，山于叶轮内外半径的不同引起内外断面处圆周速度的不同，而希望内外断面所产生的能头相同，否则形成二次回流，山欧拉方程知“2