【正文】 ? ?? , ? ?? , ? ?? , ? ?? m? —— 平均相對(duì)速度氣流角 ,已求得 . 第一級(jí)葉輪 葉片的繪制 根據(jù)所選擇的翼型坐標(biāo) ,計(jì)算所得到的各計(jì)算截面的翼型幾何尺寸 ,翼型中心位置等 ,最后結(jié)合各計(jì)算截面上葉片寬度和葉片安裝角即可繪制出各計(jì)算截面的葉片翼型圖 . 25 葉片幾何參數(shù)的計(jì)算 1 弦長(zhǎng)在葉柵額線及葉柵軸向的投影 各計(jì)算截面的弦長(zhǎng) b 在葉柵額線及葉柵軸向的投影列于下表 : 表 24 弦長(zhǎng)在葉柵額線及葉柵軸向的投影 b 的投影 單位 第 Ⅰ 截面 第 Ⅱ 截面 第 Ⅲ 截面 第 Ⅳ 截面 第 Ⅴ 截面 ?sinb ㎜ ?cosb ㎜ 2 各計(jì)算截面翼型的重心坐標(biāo) 各計(jì)算截面的翼型的重心坐標(biāo)可由 文獻(xiàn) [10]中 式 (228)和式 (229)計(jì)算求得 : bx ? (228) Cy ? （ 229) 各計(jì)算截面翼型的重心坐標(biāo) 值 列下表 : 表 25 各計(jì)算截面的重心坐標(biāo) 第 Ⅰ 截面 第 Ⅱ 截面 第 Ⅲ 截面 第 Ⅳ 截面 第 Ⅴ 截面 0x 0y 3 重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影 重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影列于下表 : 26 表 26 重心距翼形前后緣的距離在葉柵額線及葉柵軸向上的投影 第 Ⅰ 截面 第 Ⅱ 截面 第 Ⅲ 截面 第 Ⅳ 截面 第 Ⅴ 截面 ?sin0x ?cos0x ?sin)( 0xb? ?cos)( 0xb? 4 各 截面的翼型尺寸 根據(jù)表 22LS 翼型的斷面坐標(biāo)可計(jì)算出各計(jì)算截面的翼型尺寸列于下表 : 表 27 各計(jì)算截面的翼型尺寸 截面 坐標(biāo) 單位 翼型尺寸 Ⅰ x ㎜ y ㎜ Ⅱ x ㎜ y ㎜ Ⅲ x ㎜ y ㎜ Ⅳ x ㎜ y ㎜ Ⅴ x ㎜ y ㎜ 27 第二級(jí)葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)和空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)計(jì)算 第二級(jí)葉輪葉片環(huán)的氣流參數(shù)計(jì)算 1 確定葉片計(jì)算截面及截 面半徑 本次設(shè)計(jì)將第 二 級(jí)葉輪的整個(gè)葉片按等圓環(huán)面積原則分成 5 個(gè)計(jì)算截面 . 各計(jì)算截面的半徑可按式 (213)計(jì)算得 : 1)__)(_1)(1(2222?????N ddNdiDri (213) 則各計(jì)算截面的半徑為 : mr ? 。 mr ? 。 mr ? =。 mr ? 。 mr ? 式中 : ri —— 第 i 個(gè)計(jì)算半徑 。 i —— 從輪轂截面算起的計(jì)算截面符號(hào) , ?i 。 N —— 計(jì)算截面數(shù) ,去 5?N 。 D —— 葉輪直徑 ,已求 得 mD ? 。 d_ —— 葉輪輪轂比 ,取為 ?d . 在所取的截面中 ,需要包括平均半徑所在截面 ,因?yàn)橥ǔＫf的葉片安裝角指的就是平均半徑所在截面的數(shù)值 . 2 各 截面的相對(duì)半徑 各計(jì)算截面的相對(duì)半徑可按式 (214)計(jì)算 : 28 rrr t?_ (214) ???r 。 7 8 5 7 ???r 。 8 0 5 0 ???r 。 9 3 5 3 ???r 。 13 5 5 ??r 式中 : r —— 各計(jì)算截面半徑已求得 。 rt —— 葉輪半徑 ,由式 (22)可知 : mDrt ?? 3 各 截面上氣流的 圓周速度 由式 (215)計(jì)算得 602 rnu ?? (215) smu ??????smu ??????smu ??????smu ??????smu ?????? 式中 : r —— 各計(jì)算截面半徑已求得 。 n —— 電機(jī)轉(zhuǎn)速 ,選取為 min2940r 4 各 截面上氣流的扭速 第 二 級(jí)葉輪人口前后的氣流旋繞速度之差即為其扭速 .氣流在通過第 一 級(jí)葉輪時(shí)產(chǎn)生預(yù)旋 cu1 在第 二 級(jí)葉輪出口時(shí)旋繞速度 02 ?cu .則各截面上氣流的扭速可按式 (216)計(jì)算得 : 29 uuutftfu cccupc112 ????? ?? smc u 27501 ????? 。 smc u 27502 ????? 。 smc u 27503 ????? 。 smc u 27504 ????? 。 smc u 27505 ????? 式中 : ptf —— 通風(fēng)機(jī)的單級(jí)全壓 ,單位 pa ,由給定設(shè)計(jì)參數(shù)可知 為 pa2750 。 ? —— 氣體密度 ,單位 mkg 3 ,對(duì)于通風(fēng)機(jī)進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)氣體密度 mkg?? u —— 各截面上氣流的的圓周速度 ,由式 (215)求得 。 ?tf —— 風(fēng)機(jī)全壓效率 ,在按等環(huán)量設(shè)計(jì)時(shí)為常數(shù) ,取為. 第二級(jí)葉輪葉片環(huán)的空氣動(dòng)力計(jì)算 軸向相對(duì)速度在按等環(huán)量設(shè)計(jì)時(shí)沿葉高方向上為常數(shù) ,由 (217)計(jì)算得 : smCa ? 2 各 截面的平均相對(duì)速度 各計(jì)算截面的平均相對(duì)速度可由式 (218)計(jì)算得到 : 30 212 )](2[ uuam ccucw ?????? 由上式可分別求得各計(jì)算截面的平均相對(duì)速度為 : smw m ]2 [ 221 ???? 。 smw m ]2 [ 222 ???? smw m ]2 [ 223 ???? smw m ]2 [ 224 ???? smw m ]2 [ 225 ???? 式中 : ac —— 軸向絕對(duì)速度 ,已求得 . u —— 各截面上氣流圓周速度 ,已求得 . uc? —— 各截面上氣流的扭速 . uc1 —— 各截面上氣流的預(yù)旋速度 ,即為第 Ⅰ 級(jí)葉輪的氣流出口 旋繞速度由式 (216)計(jì)算求得 . 3 各 截面的平均相對(duì)速度氣流角 各計(jì)算截面的平均相對(duì)速度氣流角可按式 (219)計(jì)算得 : mam wcarcsin?? 31 代入數(shù)值可分別求得各計(jì)算截面的平均相對(duì)速度氣流角 : ? rc s in1 ??m? 。 ? rc s in2 ??m? 。? rc s in3 ??m? 。 ? rc s in4 ??m? 。? rc s in5 ??m? 4 第二級(jí)葉輪的空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù) 由式 (220)可求得各計(jì)算截面的空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)為 : 1 11 ????? m uw cc? 。 2 22 ????? m uw cc? 。 3 33 ????? m uw cc? 。 4 44 ????? m uw cc? 。 5 55 ????? m uw cc? 由以上計(jì)算所得各計(jì)算截面的空氣動(dòng)力負(fù)荷系數(shù)均未超過 ,所以第 Ⅱ 級(jí)葉輪按孤立翼型法設(shè)計(jì)還是合適的 . 第二級(jí)葉輪 葉片幾何尺寸的 確定 第二級(jí)葉輪 翼型的 確定 對(duì)于第 二 級(jí)葉輪翼型的選擇參照第 一 級(jí)葉輪翼型的選擇原則 綜合考慮決定同樣采用 LS 翼型 .其翼型尺寸坐標(biāo)可參照表 22LS 翼型的斷面坐標(biāo) . 擇 第 二 級(jí)葉輪的相對(duì)厚度的選擇可同第 一 級(jí) 葉輪 即 : ?C 。 ?C 。 ?C 。 ?C 。 ?C 32 葉片頂端和根部的葉柵稠度可由式 (221)求得 : yyCC??? ??? CC?? 。 ??? CC?? 頂端和根部的總寬度 第 二 級(jí)葉輪葉片根部的頂端的葉片總寬度可由式 (222)計(jì)算得到 ,而中間各計(jì)算截面的葉片總寬度可按直線規(guī)律變化通過插值計(jì)算得到 . ??rbZ 2? (222) 111 ?????? ?? rbZ m。 555 ?????? ?? rbZ m。 mbZ ??? 。 mbZ ??? 。mbZ ??? 4 各截面的葉柵稠度 由計(jì)算所得各計(jì)算截面的葉片總寬度可按式 (223)計(jì)算各截面的葉柵稠度 : rbZ?? 2? (223) 111 ????? rbZ?? 。 222 ????? rbZ?? 。 333 ????? rbZ?? 。 444 ????? rbZ?? 。33 555 ????? rbZ?? 5 各截面的升力系數(shù) 各截面的升力系數(shù)由式 (221)計(jì)算求得 : 11 ??? ??CC 。 22 ??? ??CC 。 . 33 ??? ??CC 。 44 ??? ??CC 。 55 ??? ??CC 第二級(jí)葉輪 葉片數(shù)目的選擇計(jì)算 葉輪葉片數(shù)目可用下式計(jì)算 : mm ddZ ???__11??? (224) in ???????Z 。 a x ???????Z 式中 : m? —— 平均半徑處的葉柵稠度 ,已求得 _d —— 輪轂比 ,已確定為 m? —— 平均半徑處的展弦比 , m? 的數(shù)值可在下述范圍內(nèi)選取 :當(dāng) ~ ?d 時(shí) , ?? m? 。 34 根據(jù)國(guó)內(nèi)軸流通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,對(duì)于采用孤立翼型法設(shè)計(jì)的軸流通風(fēng)機(jī)的最佳葉輪葉片數(shù)目可采用下表 13 推薦的數(shù)值 .根據(jù)表 13 當(dāng)輪轂比為 時(shí) 20~10?Z .考慮到在葉柵稠度不變的情況下 ,葉片數(shù)目的增加將會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)的壓力和效率降低 ,此外為了避免前后兩級(jí)葉輪氣流脈動(dòng)的相互疊加 ,確保前后兩極葉輪能夠協(xié)調(diào)、平穩(wěn)地工作 ,前后兩級(jí)葉輪葉片數(shù)目最 好互為質(zhì)數(shù) .故選取第 Ⅰ 級(jí)葉輪葉片數(shù)目 : 13?Z . 第二級(jí)葉輪各計(jì)算截面的葉片尺寸參數(shù) 1. 第二級(jí)葉輪 各截面的葉片寬度 各計(jì)算截面的葉片寬度由式 (225)計(jì)算得 : ZrZbZb ??2?? (225) mmb 311 ?? 。 mmb 182 ?? 。 mmb 063 ?? 。 mmb ?? 。 mmb ?? 。 2. 第二級(jí)葉輪 各截面的葉片厚度 各計(jì)算截面的葉片厚度可由式 (226)計(jì)算得到 : bCC _? mmbCC ???? 。 mmbCC ???? 。 mmbCC ???? 。 mmbCC ???? 。 mmbCC ???? 。 第二級(jí)葉輪 各 截面上的葉片安裝角 各截面的葉片安裝角由下式計(jì)算 : 35 ??? ?? m ??? ????? ??? m 。 ??? ????? ??? m 。 ??? ????? ??? m 。 ??? ????? ??? m。 ??? ????? ??? m 。 式中 : ? —— 各截面上的葉片沖角 ， ? ?? , ? ?? , ? ?? , ? ?? , ? ?? m? —— 平均相對(duì)速度氣流角 ,已求得 . 第二級(jí)葉輪 葉片的繪制 第二級(jí)葉輪 葉片幾何參數(shù)的計(jì)算 1 弦長(zhǎng)在葉柵額 線及葉柵軸向的投影 各計(jì)算截面的弦長(zhǎng) b 在葉柵額線及葉柵軸向的投影列于下表 : 表 28 弦長(zhǎng)在葉柵額線及葉柵軸向的投影 b 的投影 單位 第 Ⅰ 截面 第 Ⅱ 截面 第 Ⅲ 截面 第 Ⅳ 截面 第 Ⅴ 截面