【文章內(nèi)容簡介】 ⑺出口軸面速度 22 2 22000. 96 84. 87 /mvQVD b kms????? ? ?? ?? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ⑻出口圓周速度 22222222 t a n 2 t a n4. 87 4. 87 9. 81 11 7. 072 t a n 25 2 t a n 2539 .5 1 /mmtvvu gHms?? ???? ? ???????? ? ? ???????? ⑼出口直徑 14 2260602900uDnmmm????????????? 由于與假定的 260mm 非常接近，不超過 2%，說明假定的值就是精確的值。故不再進行計算，取 2 260D mm? 。 葉輪軸面投影圖繪制中的相關(guān)計算 葉輪出口速度 ⑴進口軸面速度 由前面計算可得： 2 /mV m s? ⑵出口圓周速度 22 0. 26 0 29 00 39 .4 6 /60 60Dnu m s? ???? ? ? ⑶出口圓周分速度 2 2 9 . 8 1 2 2 . 6 5 /3 9 . 4 6tu gHv m su ? ? ? ?? ?? ? ? ⑷無窮葉片數(shù)出口圓周分速度 2 2 9 . 8 1 2 9 . 1 0 /3 9 . 4 6tu gHv m su ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? 流道中線檢查 根據(jù)所求處的葉輪尺寸 2D ， 2b ， 0D 參照比轉(zhuǎn)速相近的水力模型，繪制葉輪的軸面投影圖，在投影圖上，做很多內(nèi)切圓，并將個內(nèi)切圓的圓心用光滑的曲線連接起來，即得到流道中線。 具體作圖方法可參考文獻 [5]P117。表 21 為 FL曲線的數(shù)據(jù)表。 其中在入口邊時， 2FR?? ，出口邊時 22F bR?? 。 15 表 21FL曲線的數(shù)據(jù)表 由以上數(shù)據(jù)可以做出該方案的 FL曲線，見下圖。 圖 FL 曲線圖 可以看出該曲線還是單調(diào)上升趨勢，是一條高效率的曲線，雖然在 58～ 89中間曲線并沒有完全成一條直線，但是本人通過多次努力達到這個效果還是不容易的，初次設(shè)計，敬請諒解。 有關(guān)軸面投影圖的相關(guān)尺寸參考水力設(shè)計圖。 中間流線的劃分 流面是一張空間三維曲面，曲面上各面處水質(zhì)點的速度矢量與此三維曲面相切，水流質(zhì)點不能穿越水流，對理想流體，流面與鋼鐵薄板可以互換。 在已經(jīng)確定葉輪軸面投影圖上，前后蓋板內(nèi)表面是兩條平面曲線，繞葉輪軸心線旋轉(zhuǎn)一周，得到兩個回轉(zhuǎn)面，就是葉輪前后蓋板面，它們 是兩張流面。 項目 F(mm2) bi RC L 1 11304 60 30 0 2 3 4 5 6 7 8 9 18 128 FL 曲線 0 2020 4000 6000 8000 10000 12020 14000 16000 L 0 21 34 71 89 109 ` 46 58 16 劃分原則：⑴先分進出口；⑵有了始末分點，憑經(jīng)驗畫出軸面流線。實際上在具體實踐過程中本設(shè)計采用了畫兩個相切圓的辦法，首先采用在前蓋板處采用兩點畫圓的方法，在 CAD 中先通過對象捕捉采用兩點畫圓近似與前蓋板相切，然后，以畫好的第一個圓，采用 circle 命令中的 t命令，與兩點相切，指定半徑的畫法，然后用 list 命令測得前一個圓的半徑，然后，再用 circle 命令中的 t命令與第二個圓相切，然后在與前蓋板相切，達到了兩個圓同時與前蓋板相切和后蓋板相切后，再進行面積的比較。 檢查同一過水?dāng)嗝嫔蟽闪鞯篱g小過水?dāng)?面面積是否相等，不相等，修改至相等或滿足下面公式： 121AAA? ????? 表 23 分軸面流線計算表 過水?dāng)嗝嫣? 流道 ib? ciR ci iRb?? ci iRb??? ()2ci i avci iRbRb?? ???? 誤差率 1 01 12 2 01 12 3 01 12 4 01 12 5 01 12 6 01 12 7 01 12 8 01 12 葉片進口邊的確定 參考文獻 [3]P149，在葉輪軸面投影圖上繪制葉片進口邊時，應(yīng)注意： 17 進口邊前后蓋板輪廓線夾角不要太小， A、 B兩點的高度差不要太大，在使用圓柱形葉片時， 這是防止前蓋板處葉片沖角過大的重要措施。過 A、 B兩點的直線與軸心線夾角一般在 20176。到 40176。 進口邊的位置與葉輪汽蝕性能關(guān)系密切，進口邊適當(dāng)向葉輪入口延伸，有利于提高葉輪抗汽蝕性能。但在葉輪進口直徑 jD 較小，葉片數(shù)又較多時，采取這一措施應(yīng)慎重，以防止進口部分堵塞嚴重，結(jié)果使葉片進口排擠系數(shù)過多減少，既不利于提高泵效率，也惡化了汽蝕性能。 本設(shè)計通過對具體實施方案進行比較，確定了進口邊直線 ABC。別交前蓋板 A點，中間流線 B點，后蓋板流線 C點。 葉輪 進口速度 ⑴葉輪進口圓周速度 通過在以檢查的中間流線圖上量取 1AD 、 1BD 、 1CD 。 11 6 /60 AA Dnu m s? ? ? ???? ? ? ????? ? ??? 11 14 .6 6 /60 BB Dnu m s? ? ? ?? ?? ?? ? ?? ??? ? ??? 11 9 .6 4 /60 CC Dnu m s? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??? ⑵葉片進口軸面液流過水?dāng)嗝婷娣e 葉片進口邊有時和過水?dāng)嗝嫘纬删€重合，有時不重合。重合時三點的過水?dāng)嗝婢€相同，不重合 時，要分別做出過 A、 B、 C點的過水?dāng)嗝嫘纬删€，具體在 CAD圖上是做過 A、 B、 C三點的圓，此圓應(yīng)分別與前后蓋板流線相切，做過 B點的圓時可只作一個圓相切即可，由于是處于中間流線上，兩邊的過水?dāng)嗝婷娣e相等，當(dāng)然在 CAD 圖上只能近似做出來，暫時沒有想到完全過三點并與前后蓋板相切的方法。 21 2 2 )A C A AF R m??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?σ 21 2 2 )B C B BF R m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?σ 21 2 2 )C C C CF R b m??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ⑶計算 A 流線葉片進口角 假定 1 ? 111k200 /mAv A AQVFms??? ???? ? ???? ? ?? 18 39。 111arctan5. 76arctan18 .3 617 .4 2mAAaVu? ???? 選擇 1 ?? ? ? ，顯然在 0176。～ 15176。范圍以內(nèi)， ∴39。1 1 117. 42 7A A A? ? ?? ? ?? ?? ??? （由軸面圖上量得 61A? ??，假定 1 3A mm? ? ） 由上可以看出，與假定的值相同，各值即為所求。 ⑷計算 B 流線葉片進口角 11111 8 .3 61 8 .6 91 4 .6 60 .4 2 3 7uABABVtg tgutg???? ??? 1 ? ?? ⑸計算 C 流線葉片進口角 11111 8 .3 61 8 .6 99 .6 40 .6 4 4 3uACACVtg tgutg???? ??? 1 ? ?? B流線葉片進口排擠系數(shù) : 211112c o t1 1 ( )sin6 c o t 1 8 .6 91 1 ( )1 2 1 s i n 6 1AAAZkD?????? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? 19 21112c o t1 1 ( )sin6 c o t 2 2 .9 61 1 ( )9 6 .6 s i n 7 9BBBZkD?????? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? （由軸面圖上量得 79A? ??，假定 1 3B mm? ? ） C流線葉片進口排擠系數(shù) : 21112c o t1 1 ( )sin6 c o t 3 2 .7 91 1 ( )s i n 8 0CCCZkD?????? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?? （由軸面圖上量得 80A? ??，假定 1 3C mm? ? ） B流線進口軸面速度： 111k2000. 96 8 0. 01 26 185. 39 /mBv B BQVFms??? ?? ?? ? ?? ?? ? ?? C流線進口軸面速度： 111k2000. 96 8 0. 01 27 875. 38 /mCv C CQVFms??? ?? ?? ? ?? ?? ? ?? B流線葉片進口液流角： 39。 111 Bvtg u? ? ?β 39。1 ??β C流線葉片進口液流角： 39。 111 Cvtg u? ? ?β 39。1 ??β B流線葉片進口沖角： 39。1 1 1 2 2 . 9 6 2 0 . 1 9B B B? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? C流線葉片進口沖角： 20 39。1 1 1 3 2 . 7 9 2 9 . 1 7C C C? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 編程計算 A、 B、 C三點的葉片安放角 值得指出的是，我的編程僅僅限于提供計算，由于安放角在有的文獻中提到應(yīng)該成逐漸增大的趨勢，所以參考文獻可以看出，先暫定 1 20A? ??， 1 23B? ??， 1 33C? ??。 以下是編程結(jié)果顯示以及程序代碼： ⑴ 算 a流線葉片進口角 由以上計算可以看出，計算結(jié)果與我自行計算的結(jié)果相同，當(dāng)然由于沖角的范圍選擇很大，在下面計算 b流線葉片安放角的時候我會顯示兩個結(jié)果進行比較，為什么我前面要根據(jù)文獻假設(shè)出 3條流線的葉片安放角，然后在用 VB程序編程計算。 ⑵計算 b 流線葉片進口角 如果不預(yù)先按照文獻說的從大到小進行暫定角度，可能會出現(xiàn)以下情況，下面請看運行結(jié)果： 可以看出由于沖角范圍在 0到 15176。之間范圍很大，葉片安放角很快就 會收斂，所以可以看出我的編程僅僅是為了方便計算，計算的情況還是比較特殊，在以后的工作中看能不能進行改進。 ⑶計算 c 流線葉片進口角 輸入其他數(shù)據(jù)看能否快速收斂 ⑷ 程序源代碼 Private Sub Command1_Click() Dim z%, r1!, thick!, lmd!, Q!, F!, n%, itv!, dtbt!, bt!, psi!, vm1!, btx!, bty, u1! n = 2900 Q = 100 / 3600 z = Val() thick = Val() lmd = Val() * / 180 r1 = Val() F = Val() itv = Val() bt = Val() 21 u1 = Val() start: bt = bt * / 180 psi = 1 thick * z * Sqr((1 + (1 / Tan(bt) / Sin(lmd)) ^ 2)) / (2 * * r1) vm1 = Q / (itv * F * psi) btx = Atn(vm1 / u1) * 180 / bt = bt * 180 / dtbt = bt btx If dtbt 0 And dtbt 15 Then GoTo over Else GoTo start1 over: = psi = bt GoTo over1 start1: If dtbt