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   有一轉(zhuǎn)子,其主軸軸徑設(shè)計尺寸為φ100+0.1mm,葉輪孔徑為φ100+0.03mm,材料為35CMo,線膨脹系數(shù)為0.0000121/℃,室內(nèi)溫度為20℃,問熱裝時需要加熱到多少溫度？ 實測主軸軸徑D=100+0.12mmm 實測葉輪孔徑100+0.02mm 實際過盈i=0.100m 代人公式,可得 T=[0.10m+(1.5~2)1mm]/(100mmx0.0000121/℃)+20℃ =(208.3~250℃)+20℃ =228.3~270℃    因加熱后裝配前有一段時間,加熱件有散熱損失,故熱裝時取溫度上限為270℃，由于套裝件的幾何形狀、材料成 分等不同,故計算的線膨脹數(shù)值與實際線膨脹數(shù)值有些出入,因此在熱裝時除了用溫度計測量加熱件溫度外,還應(yīng)測量 熱狀態(tài)下孔徑實際尺寸(即孔徑比軸徑大1.5~2.5倍公盈時才能進行熱裝。  

1.風機的各個組成部分在進行裝配時,應(yīng)符合下列技術(shù)要求： 1)離心式通風機葉輪與進風口處端面間隙與徑向間隙,均不能大于圖樣上規(guī)定的尺寸。 葉片可拆卸的軸流式風機,如冷卻塔風機等,在葉片及輪轂上都設(shè)有專用的對號標牌,裝配時一定要將對號標牌上所標注的產(chǎn)品編號和葉片安裝對號的數(shù)字找準,做到對號入座。如果對號標牌脫落或數(shù)字辯認不清,則葉輪裝配后必須按本書第6章有關(guān)內(nèi)容講述的(或其它)方法進行靜平衡校正。 3)離心式鼓風機的各密封間隙,除輸送煤氣及其它有害氣體有特殊要求之外,一般可按照表9-8的規(guī)定。 4)離心式鼓風機的壓力給油的滑動軸承的軸襯與軸承座的接合面應(yīng)緊密貼合,其壓緊公盈為0.03~0.07mm。軸村與軸頸間之頂隙a(圖9-15)和推力面的兩側(cè)間隙總和b(=b1+b2)均應(yīng)符合表9-9的規(guī)定。 軸村與軸頸之間的左側(cè)或右側(cè)間隙(a1或a2)應(yīng)等于或略大于頂隙(a)的一半(圖9-15),且兩側(cè)間隙最好相等(a1=a2) 5)離心式鼓風機的主軸與電動機軸的安裝同軸度允差為0.04mm； 6)聯(lián)軸器上的銷釘和蝶母最好稱過,質(zhì)量相差較小的放在對稱位置上,以免增加轉(zhuǎn)子的不平衡度。 2.動轉(zhuǎn)試驗風機安裝完畢,在提交正式生產(chǎn)運轉(zhuǎn)前,應(yīng)進行機械動轉(zhuǎn)試驗,以消除動轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的故障。 如屬離心式通風機和軸流式通風機的葉輪,更換的新葉輪或大修后的葉輪,均應(yīng)以超過葉輪的最大工作轉(zhuǎn)速的10%的轉(zhuǎn)速,進行超轉(zhuǎn)試驗。試驗時間不少于1min. 在安裝轉(zhuǎn)子以前,對于壓力給油潤滑的風機,應(yīng)首先將潤滑系統(tǒng)進行竄油工作,以清除輸油系統(tǒng)中的殘留污垢。 竄油的操作程序如下: 1)將過濾好的新油加入油箱。 2)開動手動油泵,新油經(jīng)過10~30min左右的循環(huán),使油管通路中殘存的污垢經(jīng)循環(huán)后流到油箱內(nèi)。 3)將油箱中的油經(jīng)過特備的過濾器過濾,并清掃油箱,然后將過濾好的油再放入油箱內(nèi)。 濾油時應(yīng)注意,同一過濾器和油管不應(yīng)過濾不同牌號的油。否則,必須進行徹底清掃。 機械動轉(zhuǎn)試驗的開車和停年操作規(guī)程可按產(chǎn)品說明書或有關(guān)文件的規(guī)定進行。開車后應(yīng)先在無載荷(關(guān)閉進氣『門)時轉(zhuǎn)動,如情況良好,即進行滿載荷(在正常工況下)轉(zhuǎn)動,如情況良好,可提交正式生產(chǎn)轉(zhuǎn)動、連續(xù)運轉(zhuǎn)的時間:無載荷時不宜多于10min;滿載荷時不宜少于1h(對于新安裝的風機不宜少于4~8h)。    

    我們據(jù)相對流動的微分方程(30)米著手這些計算：                               σw/σn=2ω-w/R    借助積分因素,很容易求得這一方程的形式解。然而要求解這一方程的值卻是相當困難的,并且只有在很少的情況下才能求解。不過,若作一定的變更或簡化,則有可能得到一個近似解,并且適用于實際。進行這種計算時表明,垂直于葉片流道壁的速度分布近似于線性的。實質(zhì)上,特別對前向葉片,實際速度的分布和線性速度分布之間的差別很小,所以其可以忽略不計。因此,對于無摩擦流動,這種簡化方法可以推薦作為一種適當?shù)囊?guī)則。從實際應(yīng)用的角度出發(fā),所關(guān)心的只是垂線兩端點間的最大速度差△w。所以基于線性速度分布的假設(shè)就可以得出：                           △w=2ωa±wa/R 式中 a——流道的寬度      R——平均的曲率半徑      w——葉片流道中的平均速度(后向葉片取負值,前向葉片取正值)。 應(yīng)用這一公式,即可很容易地決定葉片上的壓力分布和流線圖譜。  

     是否可能設(shè)計一種流道,其中在垂直于流動的方向上不存在壓力差?人們可能會認為在這種流道中是不可能完成“力的傳遞&dquo;的。但是,對于這一矛盾問題可以很簡單地加以解釋。某一個半徑上,葉片的有效壓力差只是由該半徑上葉片工作面和非工作面間的壓力差來決定。所以,我們所需要檢驗的只是處于同一半徑上這兩點間的壓力差。若引一條垂直于流動方向的直線,這樣,到這條直線上各點的半徑長度增減是不一樣的。就可以說,由于橫向壓力的降低,在相對流動方向上所具有的壓力變化足以使能量在葉片上傳遞。 這種流道的形狀按以下的計算決定： 以σP/σn=0代入式(27),得                      ω2/R+ω2cos&bea;-2ωw=0 由此導出R為                      R=ω2/（w（2ω-ucos&bea;））    例如在假設(shè)了ω的變化過程時,就可以按曲率半徑R一點點地把葉片畫出來。若分母不存在,即2ω-ucos&bea;=0時,R可以趨于無限大,這時,葉片即變成直葉片。若從這一點開始,規(guī)定ω=常數(shù),則其后的葉片形狀便是直線,因為對一條直線已知道ucos&bea;=常數(shù)。格龍首先提出了這種葉片形狀,并在透平壓縮機行業(yè)中獲得了一定的聲望。    

  可能會提出這樣的問題，在相對旋轉(zhuǎn)的流動中,是否也可能象在固定的直流道中那樣,得到一種等速分布的流動? 為此,可使dω/dn=0,并將其代入式(30)得               2ω-ω/R=0；或R=w/（2ω）=1w/（2u1） 若以這個曲率半徑構(gòu)成后向葉片流道,則能在實際上建立這種速度分布。當ω為常數(shù)時,據(jù)上述的公式,R即為常數(shù)。 從而得出簡單的圓弧形葉片。但和公式(27)比較后,發(fā)現(xiàn)仍存在一個垂直于流動方向的壓力差為：             σP/σn=λ/gω2COS&bea;   在這一特定的情況下,式(27)中的兩項被消去了,而且只要稍加注意圖13就能理解它的精確物理意義。葉片彎曲產(chǎn)生的離心力(ω2/R)dm等于“哥氏力&dquo;2ωwdm,所以,橫向壓力只是由離心力ω2dm引起。這種情況并沒有什么實際意義,因為由此所決定的葉片太短,況且,由于這些葉片強烈地向后彎曲,只能產(chǎn)生很小的壓力升。  

   在某些情況下,公式(30)可用很簡單的形式來求解。庫夏斯基證明由直片(不是彎曲葉片)所構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)流道比較容易處理。在這一特殊情況下,曲率半徑R為無限大所以式(30)可簡化為：                             σw/σn=2ω      σw=σn2ω      其解為                            ω =ω‘+2nω  式中 ω‘——葉片工作面上的速度 n——與相鄰葉片間的垂直距離。    如圖18所示,速度按距離n呈線性增加,所以在葉片工作面上的速度值最小?？梢院苋菀椎赜嬎愠鲞@里速度等于零時的流量。此即ω‘=0,ωmax=2nω,從而平均速度ωm=nω。所以,當流量小于V=n2ωb時,葉片工作面上的氣流即開始發(fā)生回流。一般認為,對于徑向擴散的葉片流道,如果葉片間的距離不是太大的話,會出現(xiàn)同樣的特性,唯一的條件是流線必須是直的。  

   在有限葉片數(shù)時,無摩擦流動的假設(shè)會產(chǎn)生一種所謂的“相對渦流&dquo;。陳述這種運動的最清晰方法,是把葉片流道視作如圖15所示那樣完全封閉的。由于流道壁沒有摩擦力，所以空氣的旋轉(zhuǎn)以及由此而產(chǎn)生的切向力都可以忽略不計。當葉輪旋轉(zhuǎn)肘,空氣則只沿著一個圓形的軌道流動。這樣,在一個隨著葉輪一同旋轉(zhuǎn)的觀察者看來,就會看到一種稱為“相對渦流&dquo;的旋轉(zhuǎn)。這種運動的流線示于圖15。在葉片的工作面上,空氣沿徑向向內(nèi)流動；而在葉片的非工作面,空氣向外流動,于是在葉片流道中形成了一個環(huán)狀流道。如果葉片流道被打開,則有一定的流量經(jīng)葉輪流道流過。這時,主氣流即和相對渦流相疊加。在葉片的非工作面上疊加,氣流的速度增加；而在葉片的工作面上,氣流的速度減小,如圖16所示。由于相對渦流與流量無關(guān),所以根據(jù)其數(shù)量級,可能會相當大地改變流動的圖譜。       當流量減小,以致葉片工作面上:(即壓力面上)的氣流速度減小,并恰好等于這的對渦流速度時,即會出現(xiàn)一種特殊的情況。這時葉片工作面上的氣流就會停止。流量再減小時,就會發(fā)生氣流的回流。所以,在無摩擦流動中,每一種葉片流道都有一個最佳的流量。低于這一流量時,在葉片工作面上的氣流就會“回流&dquo;。這一現(xiàn)象是庫夏斯基首先研究的。  

□1風機系統(tǒng)的定義風機系統(tǒng)是指從一個地方向另外一個地方輸送流體的系統(tǒng)的總成，包括風機本體、風道、彎頭、支路風管、閥門等，因此風機以及其進出口風道組成了一個系統(tǒng)，風機是在系統(tǒng)中工作，為系統(tǒng)內(nèi)的氣體提供能量，用來克服氣體流動的阻力損失，從而達到傳送氣體的目的。因此風機離不開系統(tǒng)，撇開系統(tǒng)來討論風機的性能是沒有任何意義的。有些系統(tǒng)比較簡單，只包括出口風道或者只有入口風道，甚至進出口風道都沒有，比如電風扇；有些系統(tǒng)比較復雜，可能包括風機、管網(wǎng)、調(diào)節(jié)裝置、冷卻器、加熱器、過濾器、消聲器等等。風機的作用就是提供流體在風機系統(tǒng)中流動的動力，把流體輸送到需要的目的地。 □2 系統(tǒng)阻力曲線在通過給定風機系統(tǒng)的某個體積流量q下，會產(chǎn)生相應(yīng)的壓力損失，這個壓力損失就是系統(tǒng)阻力。如果流量變化了，這個壓力損失也將隨之變化，通常壓力損失與體積流量的平方成正比。把不同體積流量對應(yīng)的壓力損失畫在圖表上，就得到了系統(tǒng)的阻力曲線，系統(tǒng)阻力曲線呈典型的拋物線形狀。如下圖所示，R為系統(tǒng)的管網(wǎng)系統(tǒng)阻力曲線，假定在流量為100%，系統(tǒng)阻力為100%的時候，即途中點0就是系統(tǒng)設(shè)計點，如果系統(tǒng)流量增加到120%的時候，系統(tǒng)阻力就會增加到144%；反之，當系統(tǒng)流量減小到50%的時候，系統(tǒng)阻力會減小到設(shè)計阻力的25%。。     上面的情況同樣適用于系統(tǒng)阻力曲線R1和R2，這就是固定系統(tǒng)的阻力曲線。由上圖可知，同樣流量下，系統(tǒng)阻力R1大于設(shè)計阻力R，系統(tǒng)阻力R2小于設(shè)計阻力R. 如下圖，R代表系統(tǒng)阻力曲線，它與風機性能曲線的交點0就是風機的工作點，此時風機的壓力為P，流量為Q。當系統(tǒng)阻力增加的時候，比如擋板門關(guān)閉，濾網(wǎng)堵塞等，此時系統(tǒng)阻力曲線為R1，風機的工作點就變?yōu)辄c1，風機的壓力和流量也變?yōu)镻1、Q1，可見系統(tǒng)阻力增加的時候會導致風機的流量減少，壓力增加。同理，當系統(tǒng)阻力減小的時候，此時系統(tǒng)阻力曲線為R2，風機的工作點就變?yōu)辄c2，風機的壓力和流量也變?yōu)镻2、Q2，可見系統(tǒng)阻力減小的時候會導致風機的流量增加，壓力減小。 因此系統(tǒng)的阻力曲線是影響風機的實際工作點的，也就是系統(tǒng)阻力曲線直接影響風機的性能。所以風機的性能不僅由風機本體來決定，還受系統(tǒng)阻力曲線的影響。同樣一臺風機設(shè)備，在不同的管網(wǎng)系統(tǒng)中工作的時候，其性能是不同的。因此，如果遇到風機的性能問題，不一定就是風機本身的問題，極大可能是管網(wǎng)系統(tǒng)的問題。 □4系統(tǒng)阻力曲線對風機運行的的影響由上面可知，當系統(tǒng)阻力曲線高于設(shè)計值的時候，風機的實際工作點往左上方移動，由點0到點1，會導致風機的實際壓力比設(shè)計值要高，風機的實際流量比設(shè)計值要小。當風機的實際壓力接近風機的極限壓力的時候，風機運行就不穩(wěn)定，風機就會發(fā)生失速現(xiàn)象。由此可見，風機下面的性能問題都可能是由于系統(tǒng)阻力過高造成的： 風機失速 風機流量不足風機發(fā)生失速的時候有以下特征： 風機噪聲突然增大 風機振動突增，尤其是進出口管道的振動會很大 風量急劇減小 這種情況下，解決問題需要降低系統(tǒng)阻力，可采取下面的措施： 全開系統(tǒng)中的風門 清洗系統(tǒng)堵塞的情況，降低阻力 檢查系統(tǒng)漏風的情況 開大風機的調(diào)節(jié)擋板 減小葉片角度 同理，當系統(tǒng)阻力曲線低于設(shè)計值的時候，風機的實際工作點往右上方移動，由點0到點2，會導致風機的實際壓力比設(shè)計值要低，風機的實際流量比設(shè)計值要大。這種情況下，電機可能出現(xiàn)過載情況。 因此，風機下面的性能問題都可能是由于系統(tǒng)阻力過低造成的： 電機過載 風機壓力上不去這種情況下，解決問題需要增加系統(tǒng)阻力，可采取下面的措施： 減小系統(tǒng)中的風門開度 向其他應(yīng)用供風 關(guān)小風機的調(diào)節(jié)擋板 □5風機系統(tǒng)性能不佳的原因風機系統(tǒng)性能不佳的原因一般包括： 出口風道連接不當 進口氣流不均勻 風機進口處產(chǎn)生渦流 實際管網(wǎng)系統(tǒng)與設(shè)計管網(wǎng)系統(tǒng)相差太大 風機參數(shù)的裕量不合理 綜上所述，風機的性能不僅取決于風機設(shè)備本身，與風機所在的系統(tǒng)密不可分，性能優(yōu)良的風機設(shè)備，如果系統(tǒng)與之不匹配，那風機就不能發(fā)揮性能高的特點，其實際性能會大打折扣。只有性能優(yōu)良的設(shè)備，配上與之相匹配的系統(tǒng)，才能使風機的實際性能達到最好。

   曲率半徑為R的彎曲流道會產(chǎn)生個垂直于葉片流道的離心力(ω2/R)dm。同時,由于葉輪的轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生一個沿葉輪半徑方向的離心カω2dm。該離心力只有一個分力ω2cos&bea;dm垂直作用于流動方向。最后,再要加上哥氏力(Coiolis)當一個物體被引入一個旋轉(zhuǎn)的軌道,并沿著這條軌道以相對速度ω運動時,總會產(chǎn)生這種哥氏力。即這時有一個軌道壓力2ωωdm垂直作用于流動方向。所有這些力的合力產(chǎn)生一個垂直于流動方向的壓力變化△P。圖13和圖14分別示出了后向葉片和前向葉片時這些力的大小和方向。 對于后向葉片,這些力為  

  本章將討論有限葉片數(shù)的影響。這一問題是很重要的,因為現(xiàn)在所要討論的情祝和上述無限多葉片的假設(shè)有著很大的區(qū)別,在無限多葉片時,沒有考慮每個葉片在寬度和長度方面的影響。 在有限葉片數(shù)的葉片流道中,必然存在垂直于氣流方向的速度變化。這可由以下的論證得出:由于葉片把壓力沿圓周方向傳遞給空氣,所以根據(jù)伯努利方程,在一個流動介質(zhì)中,只有存在速度梯度時オ能產(chǎn)生壓力差。對于非旋轉(zhuǎn)的流動,由伯努利方程得到△P=(c22-c12)γ/2g,所以如果△p&g;0則c2&g;c1,反之亦然。 現(xiàn)在的問題是如何來闡述在一個旋轉(zhuǎn)流動中,其壓力和速度間的不同變化關(guān)系。下面,同時來討論后向葉片和前向葉片的流道,并來研究一個在流動方向長度為ds,在垂直于流動方向?qū)挾葹閐n的基元之平衡條件(見圖13和圖14)。垂直書本平面的尺寸用b表示,即片的軸向?qū)挾取?