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目录
TOC\o1-4\h\z\u一、设计参数 2
二、设计步骤 2
1.确定流道几何形状 2
1.1初绘制流道 2
1.2检查过水断面面积 3
2.按轴面流速为均匀分布绘制轴面流线 4
3.检查流网准确性 5
4.计算轴面流速 8
5.进出口三角形计算及绘制 9
5.1确定进出口边位置 9
5.2确定叶片进出口速度矩分布 9
6.利用BladeGen生成叶片 10
6.1轴面投影的生成 10
6.2确定进出口安放角的分布规律 10
6.3叶片的加厚 11
6.4叶片的调整与输出 11
7.利用UG进行木模截线绘制 12
8.木模图的绘制 13
三、设计总结 13
一、设计参数
Hmin=20mHav=35m
Hmax=48Nr=3692.71Kw
转速n=333.3rpmQr=11.95m3
D1=1.34mHs=1.9m
海拔高程:79m
本次课程设计采用以上设计参数进行混流式水轮机叶片设计,设计方法参照《水轮机课程设计设计指导书》中的方法二,最后绘制出叶片木模图。
二、设计步骤
1.确定流道几何形状
1.1初绘制流道
采用方法二初绘流道,其中绘制5条流线的坐标数据按指导书中所给出的值绘制。所得流道如图
1.2检查过水断面面积
在转轮流道内做内切于转轮上冠和转轮下环的公切圆,计算各断面面积,做出轴面液流过水断面面积沿Lm的变化曲线:
lm(mm)
内切圆
S(mm)
ρ〔mm〕
r(mm)
t(mm)
A=2πrt(mm2)
0
1
421
210.5
996.3533
421
2635575
346.6576
2
430.3448
219.0429
672.7014
432.9251
1829848
414.8075
3
454.8277
230.7077
605.7012
457.0236
1739310
482.8309
4
476.392
241.1785
543.7583
478.3803
1634403
510.2887
5
487.0729
245.2376
515.5808
488.207
1581541
543.6407
6
496.9754
249.1055
490.2508
497.3873
1532120
603.5493
7
506.9319
254.0181
449.6619
507.3
1433279
642.1231
8
511.3319
258.075
435.6846
512.9379
1404161
718.7862
9
531.8428
272.5391
409.0289
536.2546
1378177
876.2715
10
673.9633
337.8095
336.4104
674.5152
1425742
1553.437
11
722.3721
361.4709
361.4709
722.562
1641074
轴面液流过水断面面积沿Lm的变化曲线如图:
由于扩散形流道易产生脱流而导致较大的水力损失,根据上图所示,可以看出过流断面面积沿lm是逐渐减小,整体呈一个收缩流道,同时为了提高汽蚀性能,转轮出口处面积略有扩散,根本符合设计要求。
2.按轴面流速为均匀分布绘制轴面流线
根据过水断面与流线相互垂直的原那么,作线垂直于各轴面流线,并以该线为母线绕水轮机轴线旋转得到的回转面就是过水断面。一般规律为近下环处流线较密集,在近上冠处流线较稀疏。
下表为校正流线后的相关数据:
等势线a
L1-L2
L2-L3
L3-L4
L4-L5
结果
Δb
102.8322
104.1849
106.0511
107.8861
合
格
rm
801.3509
802.5798
802.4101
801.5601
const
82404.68
83616.67
85096.47
86477.19
av%
-0.02363
-0.00927
0.008267
0.024626
等势线b
L1-L2
L2-L3
L3-L4
L4-L5
合
格
Δb
103.0002
106.9342
111.6166
116.1764
rm
709.3221
667.6537
644.5619
632.7579
const
73060.3
71395.03
71943.78
73511.51
av%
0.008039
-0.01494
-0.00737
0.014264
等势线c
L1-L2
L2-L3
L3-L4
L4-L5
合
格
Δb
96.22111
108.9634
126.
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