斜流壓縮機級動_靜葉片造型方法的比較

1、設計計算斜流壓縮機級動、靜葉片造型方法的比較華中理工大學 王 利 吳克啟摘 要 對斜流壓縮機級動、靜葉片的兩種造型方法,即NAC A SP-36法和圖線法進行了比較。結果表明,對于靜葉,當弦節(jié)比在 1 5兩區(qū)域時,均可采用SP -36法,而對于動葉,則應按一般的圖線法進行葉型選定與設計。關鍵詞 斜流壓縮機 動葉 靜葉 造型方法1 問題的提出斜流壓縮機葉片的準三元設計,首先根據(jù)假想等價速度三角形1,應用NAC A葉柵資料在映象面上選定葉型彎度C10和沖角 并計算出葉片安裝角 。斜流葉輪因流面傾斜及軸流速度變化對葉型的影響,將選定葉型作為第一次計算值,用Schlichting奇點法從理論上加以修正

2、,以得到滿足設計要求的葉型。其中C10及 的選取占有重要的地位。一般當弦節(jié)比 1 5時采用NAC A SP-36方法2,當弦節(jié)比 1 5時采用減速葉柵資料提供的圖線法3。NAC A SP-36方法是否能用于 1 5的情況呢?本研究針對此問題,通過兩種方法斜流壓縮機級動、靜葉片的計算比較,進行了探討。2 算例基本參數(shù)(1基本翼:NACA-65翼型(2設計條件:全壓系數(shù) =0.35;流量系數(shù) =0.21;轉速n=1800r/min;動葉出口直徑D2= 0.4;動葉輪轂傾角:45 ;動葉輪蓋傾角:25 ;氣體絕熱指數(shù)K=1.4;氣體常數(shù)R=287.1J/kg K;進口滯止壓力P N=1.0125 1

3、05Pa,進口滯止溫度T N= 293.16K。(3選型參數(shù):按照準三元設計方法,由子午面與回轉面的耦合計算得到動靜葉的選型參數(shù)為:弦節(jié)比 、映象面葉柵進口氣流角 1、氣流折轉角 。3 計算結果與比較3 1 C10、 *的選定及計算3 1 1 NAC A減速葉柵資料提供的圖線法由 1、 、 從文獻3附圖( 、( 查得C10,設計沖角 *后,由下式?jīng)Q定葉片安裝角 : = 1- *(13 1 2 NAC A65SP-36方法(Lieblein方法(1從文獻2附圖( 查得修正系數(shù)(k it、(k t、翼厚比為0 1時入射角(i010、偏差角( 010、入射角系數(shù)n、偏差角系數(shù)m。(2計算NAC A-

4、65翼型當量中心角 c:c=-i0+ 01+n-m(2其中 i0=(k it(i0100=(k t( 010(3(3對應彎度C10:C10=tan( c/4/0.1104(4(4設計沖角 1和安裝角 :1=i0=n c+ c/2(5= 1- 1(6兩種方法的子程序框圖如圖1所示。13第27卷 第10期 流 體 機 械 收稿日期:1999 06 07YN10SP-36法計算C 和10查圖得C 并計算出 10葉型修正,計算修正后的C 和葉型坐標計算(b動葉輸出1輸入: , ,(a 靜葉輸出葉型坐標計算10SP-36法計算C 和10查圖得C 并計算出1輸入: , , 開始開始圖1 子程序流程NACA

5、-65葉柵資料圖線法;- NACH SP-36 方法圖2 彎度和葉片安裝角比較NACA-65葉柵資料圖線法;-NACA SP-36 方法圖3 動靜葉特征截面與三維造型MACA-65葉柵資料圖線法;-N ACA SP-36方法14流 體 機 械 1999年10月有關圖表已輸入計算機,所有計算及查圖工作由所編制的程序軟件自動完成。3 2 結果比較(1動、靜葉彎度和葉片安裝角靜葉用兩種方法計算結果相差不大,動葉用NACA SP-36方法計算的結果與圖線法比較有明顯差異,結果見圖2。(2動靜葉特征截面與三維造型(見圖3。4 結論比較表明,對于靜葉,用NAC A SP-36法得出的C10比一般方法(圖線

6、法約大3%左右,葉型坐標差別不超過0 5%,而動葉用NACA SP-36法得出的C10比一般方法小7%左右,坐標相差約6%。然而,彎度C10體現(xiàn)了升力系數(shù)的大小,C10越小,升力系數(shù)越小,將導致升壓不足而影響整臺機器的性能。本文認為,在設計過程中,C10與 取決于 1、 與 ,而對于動葉,除了初定C10的偏差外,還包括翼型修正時迭代的誤差,這就導致兩種方法的結果相差較大。由此可見,對于靜葉,當弦節(jié)比在 1 5兩區(qū)域時,均可采用SP-36的方法來代替一般的圖線法,該結論對于設計計算極為方便。而對于動葉,則不可以簡單的用NAC A SP-36法計算,應按文獻3的一般方法進行葉型選定與設計。參考文

7、獻王利 430074武漢市華中理工大學動力工程系管路背壓與泵/風機的變速工況確定和變速節(jié)能武漢冶金科技大學 符永正摘 要 指出了管路系統(tǒng)在有無背壓情況下泵/風機變速工況確定方法上的不同。并通過一個計算實例分析了管路背壓對泵/風機變速調(diào)節(jié)節(jié)能效益的影響。關鍵詞 泵與風機 變速調(diào)節(jié) 相似工況 背壓 節(jié)能1 序言輸送流體的管路系統(tǒng),按流體通過泵/風機的能量增值所發(fā)揮的作用可分為兩類:(1無背壓系統(tǒng):即流體通過泵/風機的能量增值全部用于克服管路阻力的系統(tǒng),如通風系統(tǒng)、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)及其它液體閉式循環(huán)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的管路特性曲線為H=SQ2。(2有背壓系統(tǒng):即流體通過泵/風機的能量增值,一部份用于克服管路阻力,另一部分用于提升流體勢能(包括位能和壓力能的系統(tǒng),如高塔供水系統(tǒng)、高層建筑供水系統(tǒng)、鍋爐及壓力容器非循環(huán)式供水系統(tǒng)等。這種系統(tǒng)的管路特性曲線方程為H=H0+SQ2(式中Q為流量;H對于泵為揚程,對于風機為壓頭;S為阻力系數(shù);H0為背壓,即流體通過系統(tǒng)的勢能提升。對于無背壓系統(tǒng),泵/風機變速前后是相似工況,因而可以用相似律進行變速前后的參數(shù)換算。對于有背壓系統(tǒng),泵/風機變速前后工況不相似,不能應用相似律。這一點在確定泵/風機的變速工況時是需要注意的。泵/風機變速調(diào)節(jié)的節(jié)能效益與管路系統(tǒng)有