空间三维旋转流场内的流动特点与流场描述详解

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    空间三维旋转流场中的流动 1. 流动特性 1. 稳定（基于解析稳定性） 2. 轴对称 3. 主流发生在流动面（空间流线绕其旋转形成的回转面） 4.流面上的相对流线受到叶片的约束 5.复合运动（绝对运动）=圆周运动（卷入运动）+相对运动 2.流场描述 1.径向流式1）轴向投影图：将圆弧投影到经过转轴的平面上（纸上）——叶轮低能口直径； - 叶片低能和高能端口的直径（D（l）；（叶轮直径））； - 叶片槽低能和高能端口的宽度 (b ( l))。通常D(l)*b(l)被设计为固定值。 2）平面投影：投影到垂直于旋转轴的平面（流路上的所有点）——叶片包角； - 刀片低能量和高能量端口放置角度 ( )。叶片安装角——沿叶片骨线（连接机翼内切圆中心的线）的切线下游方向与该点上方方向之间的夹角。 2、轴流式： 1）轴向投影图——叶片轮毂、轮缘高度（ ）； - 轮缘直径（叶轮直径）； - 轮毂直径。 2）平面投影图——叶片包角 3）流面展开图（F（r））——叶片密度（——弦长，t——节距）； - 刀片在网格中的放置角度； - 低能量和高能量刀片将角放在侧面。 2. 流场描述 1. 径流类型 1) 平面投影：投影到垂直于旋转轴的平面上（流路上的所有点） 2) 轴向投影：投影到经过旋转轴的平面上的圆弧（流路上的所有点）纸）惯例：下标1——叶片进口侧； 2-出口侧，叶片入口直径D1，轮毂直径Dh，叶片出口直径D2，流道入口宽度b1流道出口宽度b2流道中心线：前盖（下环）、后盖（上冠）中心相连的内切圆。 1.速度1.定义：由绝对速度、相对速度和圆周速度矢量组成的矢量图 2、要素： ① 三边 ② 绝对流角：绝对速度与圆周速度的夹角 ③ 相对流角：相对速度与相反方向的夹角④叶片放置角：叶片任意点的切线与圆周速度相反方向的夹角：流体沿叶片轮廓运动时（即叶片数量无限时） ⑤绝对速度分解2。速度计算（工作机） 1、对于任意点A，有效流通面积，（）为周向叶片厚度，为叶片位移系数（阻塞系数） 2、入口速度计算（1）（ 2）叶片入口处的位移系数一般为0.75~0.88。较小的值用于小型泵，较大的值用于大型泵。价值。

   

    (3) 一般 3. 出口速度三角形的计算 (1) (2), (3) 3. 欧拉方程（基本） 方程 1. 基本假设 (1) 叶片有无数个，无论它们有多薄，即流体质点严格沿着叶片轮廓 (2) 理想流体，不包括流动损失 (3) 恒定流动 (4) 不可压缩 2. 欧拉方程的推导 动量定理：时间质点的动量对任意固定点的力矩的导数等于作用在质点上的所有外力到同一点的力矩。分析叶片槽内流体的运动情况。当t=0时，流体位于位置1234。当t=dt时，流体位于位置1234。由于流量恒定且不可压缩，在dt内，控制体内动量矩的变化应该是叶轮阴影部分动量矩的变化。入口1-4处的动量矩为叶轮出口2-3处的动量矩，即动量矩相对于时间的变化率。根据动量矩定理；对于风机3.欧拉讨论（1）当时取最大值，设计时一般取（2）增大可以改善关系（3）无关的100m空气柱=0.129m水柱叶轮在使用前必须充满水起始 (4) 第二个欧拉方程 由余弦定理 3，欧拉的讨论 (4) 第二个欧拉方程，表示由于离心作用而导致的流体压力能的增加 力量？表示由于相对速度的降低而导致的流体压力能的增加。经过叶轮后，流体动能的增加引起流体压力能的增加。上式可表示为，其中，表示由于离心力而导致的流体压力能的增加。离心力： 压力增加： 则： 表示由于相对速度的降低而导致的流体压力能的增加。若叶轮不旋转，则向外流量为： 积分： 武汉市“三创”教育工作论坛·张树 武汉 第二章叶片流体机械中的能量转换§2-1 叶轮内流体运动分析§ 2-1 叶轮中流体运动的分析 §2-1 叶轮中流体运动的分析 §2-1 叶轮中流体运动的分析§2-1 叶轮中流体运动的分析§2-1 叶轮中流体运动的分析§2-1 叶轮中流体运动的分析叶轮§2-1 叶轮内流体运动分析§2-1 叶轮内流体运动分析§2-2 叶片流体机械基本方程§2-2 叶片流体机械基本方程§2 -2 基础叶片流体机械方程 §2-2 叶片流体机械基本方程 方程 §2-2 叶片流体机械基本方程 §2-2 叶片流体机械基本方程 §2-2 叶片流体机械基本方程 §2-2叶片流体机械基本方程 §2-2 叶片流体机械基本方程 §2-2 叶片流体机械基本方程 武汉市“三创”教育工作论坛·张舒 武汉