葉輪損失

信息來源：發(fā)布時(shí)間：2021-09-24閱讀：496

進(jìn)口損失空氣進(jìn)入葉輪時(shí),當(dāng)其進(jìn)入葉輪葉片以前要轉(zhuǎn)約90°的彎,在葉輪中,這種氣流方向的變化將導(dǎo)致?lián)p失。與彎管中的損失相比擬,這些損失的大小取決于c,和,值(圖58)。如果按通常的形式把這種損失用最大速度的動壓來表示,則有：
△P1=ξ₁ρ/2C₁²
在各種情況下,這種損失均比全壓小得多。
ξ₁=0.15~0.25
葉輪中的摩擦損失最大的損失是由氣流流經(jīng)葉輪的流道時(shí)所產(chǎn)生的。損失的大小很難用計(jì)算方法來確定。這是由于氣流分離所產(chǎn)生的損失不能準(zhǔn)確地確定。不應(yīng)忘記,葉型上由于氣流不連續(xù)所產(chǎn)生的損失是不能用計(jì)算來確定的,而且氣流在葉片非工作面分離,即出現(xiàn)cmax時(shí),孤立翼型理論已不再能適用。所以,當(dāng)考慮旋轉(zhuǎn)葉柵時(shí)(可參見圖34和圖35),問題就變得比較困難了。因此,任何有關(guān)這方面的損失計(jì)算都會帶來很不可靠的結(jié)果。在一定的條件下,從試驗(yàn)所得出的系數(shù)也是這樣。還應(yīng)記住,把一個(gè)葉輪試驗(yàn)所得到的系數(shù),成用于另一個(gè)設(shè)計(jì)不同的葉輪中時(shí),是不會成功的。這說明氣流不再是幾何相似,因而一個(gè)試驗(yàn)系數(shù)不可以應(yīng)用于另一個(gè)不同設(shè)計(jì)的葉輪。還需要加以說明的是,純理論的方法在改進(jìn)現(xiàn)今離心通風(fēng)機(jī)的特性方面并沒有什么實(shí)際的效果。這些改進(jìn)是從試驗(yàn)研究得到的。

很明顯,對氣流流經(jīng)一個(gè)流道時(shí)的不連流動進(jìn)行數(shù)學(xué)的分析是沒有意義的。然而,存在著氣流不發(fā)生分離的情況。當(dāng)效率大于85%時(shí),這種情況就可能發(fā)生。此時(shí)只有由于表面摩擦所產(chǎn)生的損失。有關(guān)這些情況將在后面討論。

很據(jù)理論的公式,有兩種可供選擇的方法一種是把“葉片流動”看作是“葉片流道的流動”,并按在管道中摩擦所產(chǎn)生的損失那樣來考慮其中的損失;另一種方法是,把環(huán)繞一個(gè)平板流動時(shí)所產(chǎn)生的純表面摩擦,當(dāng)作一個(gè)比較的基礎(chǔ)。后一種方法比較有利,因?yàn)檠仄桨辶鲃拥挠绊懣梢愿鶕?jù)已知的一些系數(shù)積分求得。若按管道摩擦來考慮,則沿平板流動的影響,就不可能象后一種方法那樣可以很好地掌握。
浸沒在等速的、平行流動中ー塊長平板的阻力為
W=c_f/F(ρ/2)ω²
由于在葉片流道中,各個(gè)點(diǎn)上的速度是不相同的,所以由dw=c_f/F(ρ/2)ω²決定的摩擦,必需對每一個(gè)基元來計(jì)算并將其積分。然而這樣一種做法沒有成功,因?yàn)橛嘘P(guān)速度分布的情況不知道。但對高效率通風(fēng)機(jī)的葉輪來說,速度的變化基本很小,因此隨之而帶來的誤差也就不大。葉片進(jìn)口處氣流的最大速度ω1，在氣流到達(dá)出口時(shí)大約減小到0.9ω1。
這樣,可以假設(shè)葉片流道中的氣流平均速度為ω=(ω1+ω2)/2。于是即可正確地推斷擴(kuò)所引起的損失。擴(kuò)損失可按下式可靠地計(jì):