离心风机原理2.ppt

第二章 离心风机原理 例2-1：离心叶轮的流量qv=56700m3/h,出口直径 例2-1图 第二节 欧拉方程式 二. 欧拉方程式 讨论： 由欧拉方程式: 例2-2．计算例2-1．中的欧拉功。 第三节 实际叶轮的殴拉功的计算 叶轮作功的计算 实际有限叶片时, β2 β2b，即c2u c2u∞ 第四节 叶片型式及其反作用度Ω 二、三种不同出口角βb2的叶轮比较 习题： 思考题 问题4、 华中科技大学 能源与动力工程学院 * * 第一节 叶轮中能量转换 叶轮中的相对运动 绝对运动速度c、 相对运动速度w、 牵连运动速度u 一. 叶轮进、出口速度三角形 1. 矢量定义： ◆速度——绝对c、相对w、牵连u ◆叶轮旋转才有速度三角形 2. 标量关系： ◆ cu=c·cos(α)=u - cm · ctg(β) ◆ α—绝对速度c与周向速度u的夹角 ◆ β—相对速度w与周向速度u的反(正)方向夹角 cm= wm = ? α β 欧美表示 流面上 离心叶轮三角形 4、一般由下面三个条件画出： 底边u: u=2πrn/60 底边u上的高cm: cm =qm /(ρF) 某角度或线段：例如 W u c 高cm α β cu 进口的α1(或β1):与叶轮前导叶出口α1b有关 出口的β 2(或cu2):与叶轮出口叶片角β2b等参数有关 注意：应用时各个边与基本方程中物理量的关系 D2=0.88m,出口宽度b2=0.182m,转速n=2900rpm,进口直径D1=0.6m,宽度b1=0.21m,出口角β2=β2b =50o,进口无预旋，不可压缩流体，请计算有关参数，并画出进出口速度三角形？ 解：边u1=πD1n/60=91.1m/s; u2=πD2n/60=133.6m/s; u边上的高c1m=c1r= qv /(πD1b1)=39.79m/s c2m=c2r= qv /(πD2b2)=32.06m/s α1=90o，进口为直角速度三角形 β2=β2b =50o，W2u =c2r ctg β2=27.35m/s 或c2u=u2-c2r ctg β2=106.25m/s u1 = 9 1.1 c1 =c1r =39.79 w1 c2r =32.06 u2 =133.6 w2 c2 w2u c2u= u2 - w2u =27.35 u的反方向 β2=50o 5. 绝对速度分量： cm = cr? cm = cz ? 一、动量矩定理 Mz=qm △ rcu 单位时间 Fr △ t=m △ rcu 动量矩定理 应用于叶轮机械： 外力矩Mz =0 时 求速度（环量rcu ）的变化 (静子中) 通过计算速度(环量rcu )的变化 ，求外力矩Mz (叶轮中) 通过外力外力矩Mz 求叶轮传递的功率P ： P= Mzω =F r ω =Fu P= ω Mz = ω qm △ rcu = qm △ ucu ——透平机械的基本方程式 控制体上受力分析 由动量矩定理,对单位质量流体得 wth = hth =P/ qm = △ ucu = u2c2u – u1c1u 欧拉方程式 控制体为虚线内流体 流体受力： 1.叶片力F（流道内表面力） 因对称,其矩为0 因通过轴心,其矩为0 欧拉方程式表示的是叶道内表面传递的功（能量） 2.重力G， 3.压力p， 1.?欧拉方程欧拉方程以满足连续方程为前提条件。是单位质量流体与叶轮的功能转换表达式，它表示功能转换的总效果。应用很方便，不必深入了解叶轮内部流动细节。 叶片无限多时(β2=β2b)理论能量头为 hth∞=c2u∞u2=(u2-c2mctgβ2b)u2=(1- φm2 ctgβ2b)u22 一般c1u =0，并引进流量系数 φm2 =c2m/ u2则 φm2 =qv /(A2 u2 )= qv /(2π r2 b 2 u2 ) 通过几何参数半径(r2或rh、rt)、宽度b2、叶片角度β2b、叶片数Z2 ；转速；流量qv可以计算欧拉功hth ∞ r2 u2 c2u∞ c2∞ β2b w2∞ c2m ? 解：由例2-1．中具体情况的速度三角形，分别求出相关的速度及分量的值，代入欧拉方程计算： u1 c1 =c1r =39.79 w1 u2 =133.6 w2 c2 w2u c2u= u2 - w2u =27.35 c1 u=0， u2=133.6m/s c2u= u2 - w2u =133.6-27.35=105.75m/s hth=u2c2u-u1c1u=133.