第一章_泵与风机的叶轮理论.pptVIP

五、能量方程式(一) 用动量矩定理推导出来的离心式泵与风机的能量方程式也适用于轴流式泵与风机。 不同的是轴流式泵与风机叶轮进出口处圆周速度、轴面速度相等。 能量方程式(二) 能量方程式(三) u1=u2=u，Hst?的第一项等于零，这说明，在其它条件相同的情况下，轴流式泵与风机的叶轮获得总能量低于离心式； β1=β2，HT=0，即流体不能从叶轮获得能量。 β1β2流体才能获得能量，二者之差越大，获得的能量越大。 为了提高轴流式泵与风机的静能头，就必须设法提高w1，应使叶片进口面积小于其出口面积。实际中常常将轴流式叶轮叶片进口处稍稍加厚，圆形机翼型叶片。 能量方程式(四) 六、轴流泵与风机基本类型 在机壳中只装有一个叶轮，没有导叶 只适用于低压轴流风机。 在机壳中装有一个叶轮和一个固定的出口导叶。 使部分旋转动能转换为压力能，减小由于叶轮出口处的旋转运动所造成的损失，提高了效率，常用于高压轴流式泵与风机。 在机壳中装一个叶轮和一个固定的入口导叶。 优缺点P50，L6 在机壳中有一个叶轮并具有进出口导叶。 可在较大的流量变化范围内，保持高效率。适用于流量变化较大的情况。 缺点：结构复杂，制造、操作、维护等都比较困难，较少采用。 轴流泵与风机基本形式 例1-3 七、子午加速(静叶可调)轴流风机(一) 工作原理 以叶轮子午面的流道沿流动方向急剧收缩，气流速度迅速增加而获得动能，通过后导叶、扩压器将部分动能转换为压力能的轴流式风机。 性能特点 标准轴流风机和子午加速叶轮能量相同时，子午加速叶轮的压力能减小，动能增大。 相同条件下，子午加速叶轮获得总能量多。 可实现等相对速度的流动，叶轮只获得动能，可不需机翼叶片，采用平板叶片。 性能特点分析 子午加速(静叶可调)轴流风机(二) 调节方式 在转速不变的前提下，转动装在叶轮之前的导叶进行流量调节。 导叶采用翼型叶片，可随径向向轴线转动。 适用于600MW机组，可调式轴流风机。 动叶可调轴流式风机与子午加速(静叶可调)轴流风机性能对比 动叶可调轴流风机效率高，高效区比子午加速轴流风机的宽，但子午加速轴流风机可降低转速运行，耐磨性好，做锅炉引风机较为合适。 动叶可调轴流风机通用性能曲线 子午加速（静叶可调）轴流风机通用性能曲线 子午加速风机 作业 P53-P54 1-12 * * 自由预旋(三) 亦有学者对预旋提出了另外的观点： 当流量减小到临界流量时，叶轮前盖板入口处产生强烈的逆流，由于逆流造成和主流的强烈混杂，也促使叶轮进日前产生预旋。 流量越小，逆流越大，预旋越大。 形成逆流的临界流量对不同的叶轮来说，其大小是不同的。 因逆流而造成的预旋，其能量是由叶轮给予的，所以要消耗一部分叶轮的功率。 产生预旋时的流量称为临界流量(临界流量设计流量)， 预旋系数 通常用预旋系数φ表示预旋强度 风机的预旋强度较大，一般取φ =0.3~0.5； 水泵预旋的影响较小，在设计多级离心泵时，次级叶轮的预旋系数取φ =0.25~0.4； 水泵首级叶轮一般不采用预旋，也有取φ =0.2 。 例题 例题 第二节　轴流式泵与风机的叶轮理论 一、概述 轴流式泵与风机是由旋转叶轮中叶片对流体作用的升力来输送流体，并将机械能转换为流体的能量。 由于流体沿轴向进人叶轮并沿轴向流出，故称为轴流式。 轴流式属高比转数的泵与风机，特点是流量大，扬程(风压)低。 离心式泵与风机结构特点 结构简单、紧凑，外形尺寸小，重量较轻。 在低负荷运行时，动叶可调轴流风机的经济性高于机翼型离心风机。 动叶可调轴流式泵与风机轮毂中装有叶片调节机构，转子结构较复杂，制造安装精度要求高。 噪声大于离心式。 二、流体在叶轮中的运动及速度三角形 流体质点的运动具有三个相互垂直的分量 圆周分速 轴向分速 径向分速 简化后，把复杂的空间运动简化为径向分速为零的圆柱面上的流动，该圆柱面称为流面，相邻圆柱面上流体质点的流动互不相关，即圆柱层无关性假设。 实验证明：在设计工况下，流体质点的径向分速很小，以致在工程上可以略去不计，对实际流动具有足够的准确性。 机翼 机翼一词常用于航空工程，也可泛指相对于流体运动的各种升力装置。汽轮机叶片、轴流泵与风机叶片等都是机翼。 平面直列叶栅 平面直列叶栅：由相同翼型等距离排列的翼型系列。 叶栅中由于有相邻翼型的影响。此时，流休对翼型的绕流与对孤立翼型的绕流有所不同。 速度三角形(一) 进口速度三角形 圆周速度 绝对速度圆周分速 由吸入条件决定，通常=0； 用于确定相对速度方向和叶片安装角。 速度三角形(二) 进口速度三角形 轴向速度 排挤 系数 A=tbsinβa 翼型 面积 翼型的最大厚度 翼型弦长 轮毂直径dh 速度三角形(三) 圆周速度 轴向速度 绝对速度圆周分速 由能量方程确定 和离