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《應(yīng)用葉輪機(jī)械三元流動(dòng)理論于節(jié)能技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第一卷創(chuàng)刊號(hào)能源研究與信息應(yīng)用葉輪機(jī)械三元流動(dòng)理論于節(jié)能技術(shù)陳月林陳康民上海機(jī)械學(xué)院,,但,我國(guó)是一個(gè)世界能源大國(guó)生產(chǎn)規(guī)模亦很可觀(guān)是我國(guó)的能源利用率很低浪費(fèi)也相當(dāng)嚴(yán),。,重這是我國(guó)能源供應(yīng)緊張的重要原因之一造成能源利用效率低的因素很多概括起、。,來(lái)主要是技術(shù)落后生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不合理以及經(jīng)營(yíng)方式和管理水平低所以長(zhǎng)此以往則必然影,,、。響我國(guó)實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的速度在本世紀(jì)末工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值翻兩番的宏偉目標(biāo)也難以實(shí)現(xiàn),,本文旨在大力推廣葉輪機(jī)械三元流動(dòng)理論以期達(dá)到較大幅度提高葉輪機(jī)械的流動(dòng)效率為。節(jié)能技術(shù)提供參考,、、、葉輪機(jī)械是轉(zhuǎn)輪上裝有葉片的一切動(dòng)力機(jī)械的總稱(chēng)包括燃
2、氣輪機(jī)壓氣機(jī)水輪機(jī)、、、、、,汽輪機(jī)鼓風(fēng)機(jī)泵風(fēng)扇風(fēng)力機(jī)增壓器等等它的應(yīng)用遍及國(guó)防及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有部,。、,,門(mén)甚至人們的日常生活這些機(jī)械的應(yīng)用面廣量大盡管單臺(tái)的能耗是不大的但其數(shù),。,量大累計(jì)能耗卻非?？捎^(guān)為了減少能源危機(jī)的壓力世界各國(guó)都已投入大量人力和物力。研究葉輪機(jī)械的三元流動(dòng)理論和設(shè)計(jì)方法、、、、三元葉輪機(jī)械內(nèi)部的氣體實(shí)際流動(dòng)是十分復(fù)雜的過(guò)程旋轉(zhuǎn)不定常粘性有傳、、,,熱可壓縮非完全氣體有時(shí)甚至是帶相變的多相流體的流動(dòng)必須交替考慮相對(duì)與,,,、、,絕對(duì)流動(dòng)而且流場(chǎng)內(nèi)還可能出現(xiàn)間斷面如附面層分離激波慣性分離描述這,,樣復(fù)雜的流動(dòng)的方程是非線(xiàn)性的
3、邊界條件也十分復(fù)雜這給數(shù)學(xué)求解帶來(lái)無(wú)法克服的困,。,服因此人們只能建立合理的近似模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算由于計(jì)算方法及實(shí)驗(yàn)手段的限制葉輪。機(jī)械三元流動(dòng)的理論經(jīng)歷了一個(gè)逐步發(fā)展的過(guò)程,、現(xiàn)存葉輪機(jī)械的流動(dòng)效率是比較低的特別是泵與風(fēng)機(jī)一般仍采用三四十年代的方法。設(shè)計(jì),!在最早的葉輪機(jī)械計(jì)算中是采用一元流的方法進(jìn)行的常用的一元流方法有兩種?沿流向的一元流動(dòng)!,,在這種計(jì)算中取各葉間氣道的中心線(xiàn)#為坐標(biāo)取各截面上,,參且的平均值進(jìn)行計(jì)算而不詳盡討論截面內(nèi)各點(diǎn)流動(dòng)差異所有氣動(dòng)參數(shù)僅視作#的函。數(shù)!,%&,?簡(jiǎn)單徑向平衡這是沿半徑方向的一元流在軸對(duì)稱(chēng)及純園柱流即?
4、假定下%。把軸向間隙內(nèi)流動(dòng)化為僅是的函數(shù)由徑向平恒的方向可得到下式)?口(?+(口%%/??,?應(yīng)用葉輪機(jī)械三元流動(dòng)理論于節(jié)能技術(shù),.0利用12334恒等式幣口#,679不54口,,?,一?口一(口2口?8由.54&一一絲口%口%(口%進(jìn)一步化成。6!乙口?羅8口2,口#:?口%一一萬(wàn)一一二乙三;二二一一?/又二<一甲不‘‘?%:口%口%8%?口士二其中%?=%利用速度關(guān)系?=“?9>??則上式寫(xiě)為口?子42Α7?/一旦?Β,&!42Α7。一Χ,工十魚(yú)絲竺蘭.卑生馨、%?一—口%口%、口%口%.。這就是普遍使用的徑向平恒關(guān)系式,,在一元流動(dòng)理論中
5、可以簡(jiǎn)單地了解氣休總的特性但不可避免地有其局限性首先在一元流理論中把摩擦作用集中到壁面切應(yīng)力上去的設(shè)想導(dǎo)致在無(wú)壁面運(yùn)動(dòng)但粘性存在時(shí)能量方)=//一?下,ΔΕΔΦ?Δ即Δ>屯ΓΗ:。??程中了%一匹末項(xiàng)為即過(guò)程等嫡.這顯然與實(shí)際情況不符Δ>Δ>、ΔΦ一一功丁。二。。而且由于假設(shè)了軸對(duì)稱(chēng)傲從而會(huì)得出輪周功率為的矛盾一無(wú)流的理論僅能對(duì)葉輪機(jī)。甲,。械總的氣體特性進(jìn)行討論無(wú)法指出進(jìn)一步改正的方向、,,隨著葉輪機(jī)械向大容量高負(fù)荷發(fā)展在設(shè)計(jì)中必須采用收斂流道以增加軸向速度這就,%使得流線(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離園柱面流動(dòng)同時(shí)由于采用沿向不等功的設(shè)計(jì)即在葉根加較小的功量,而在葉尖
6、處盡量提高加功量以便保證葉尖在相對(duì)馬氏數(shù)大及損失亦大的情形下仍能獲得。因充分高的壓比從而使整個(gè)級(jí)的壓比得到提高使簡(jiǎn)單平恒的局限性和矛盾日趨突出為簡(jiǎn),&?單平衡理論中是假定流線(xiàn)位于園柱面上即Β%而實(shí)際上葉輪機(jī)內(nèi)外殼都有一定傾角?！?。,,在汽輪機(jī)未級(jí)及壓氣機(jī)首級(jí)可以達(dá)到Ι??Γ?甚至更大彎曲的因線(xiàn)的任意旋成面/),/,,,、!,、一,%)、,/,6、/,,,,),,、、,,,,。)。、卜Γ)。、??口Φ???一?,即使是在內(nèi)外殼為園柱面一時(shí),,一一?口??及;的增大。與之?同數(shù)量子午流線(xiàn)也會(huì)波動(dòng)而且隨著箭談)二,),,,。)、),、,,口?二。從一
7、,二。人。。,。。人?口?竺?一一、?,??一?,)???,??,級(jí)的卜+9及嘗李更不”容“+忽‘視以/,也就‘“是簡(jiǎn)’叫單一「平衡的卜甘兩’一‘個(gè)前+勺提’?一‘‘。及軸”曰對(duì)‘’‘稱(chēng)『‘‘都”%顯得不一’合曰理’?半口?口甲????”川”一一一”一,子午流線(xiàn)的曲率及斜率影響已到了無(wú)法忽視的時(shí)候了Κ于是在?ΛΜΙ年前后國(guó)內(nèi)外都開(kāi)始進(jìn)。。一步提出準(zhǔn)二元流動(dòng)理論它的特點(diǎn)是沿某方向進(jìn)行較詳細(xì)的求解而在另一方向上則通過(guò)一定的簡(jiǎn)化方法加以聯(lián)系。其內(nèi)容主要包括無(wú)葉間隙沿子午流線(xiàn)準(zhǔn)正交方向的氣流平恒計(jì)算及。任意旋成面葉柵的準(zhǔn)二元分析與設(shè)計(jì)!在準(zhǔn)二元流理論中所應(yīng)用
8、的準(zhǔn)正交方向的氣流平衡方程是基于下述假設(shè)得到的二‘,//二、,),,,,,、/,
