D2 60U2
1300
60 90.44
1300 3.14
= 1.329
取整，确定D2 =1.3m
U2 1.3二1300 二1.3 3.14
1300
60 60
二88.44 m s P _4000
u；88.442
2 2
= 0.853
(2)确定叶轮入口参数。叶轮机械原理作业
张硕201520503005
离心通风机设计
设计一台离心通风机，其流量 Q=90000m3/h，压力P=4000pa,介质为空气，进气状态为通风机的标准状态。要求确定流通部分的形状和尺寸，并进行主要零部件的强度计算和材料选用。
一、叶轮设计
制定 Q =90000/3600 =25m3 / s ； P=4000pa；进口压力R n =101325pa，进口温度垢=20°，空气密度P air = 1.205kg/m3
(1)转速、叶片出口角和轮径的确定
选取转速n=1300r/min，
比转速为n s =5.54 Q
=5.54 1300 ' 253 =71.6 pN 4000"
根据比转速值，由图 5-5预选’-：二0.8，根据比转速和压力系数估算出叶片出口角 1 b2: 屮0 8
+1.4410-5n S—0.3835 ' +1.44% 10七71.62 -0.3835
'-b^- 3- 332.3
2 2.7966 10 2.7966 10
'■b2值与通风机的压力 P关系密切。经过多次试算，为了保证获得所需要的通风机压力,
确定：b2 = 35。
压力系数为：
：=2 0.3835 2.7966 10” 35-1.44 10* 71.6^-0.815
2 4000
90.44 m s
1.2 0.815
由式(7-10),叶轮入口喉部直径为:
D o =3.253
1
3 Q n
，由于是径向自由入口，轮毂比
〔 n(1
v
预选叶片厚度使叶道入口截面堵塞的系数 畀=0.92，容积效率 v
= 0.98
，
根据公式7-8，计算\ :
1
=0.488 迴6
=0.517 ⑺.6丿
径 D ° = 0.72m
确定喉部直径D 0 = 0.75m ，叶道入口直径D^(1~1.1)D^0.75~ 0.825m ，取
叶片入口最大和最小直径 D 1ma x 二0.9m ，D 1min 二0.7m 。
式中 t -0.5 1.7sin 1 b2 =°.5 1.7sin35 -1.475，
采用锥弧形集流器，叶轮入口截面气流充满系数
■-0
= 1
。
=0.488
大多数高效率后弯叶片通风机的系数 1都比较小，选取，将各值代回式
7-10，得到入口直
于是,
U 1
二 Dm 60 二 0.8 1300
-60
=54.43 m s ，
D [_L
由式(7-6)
b 1
VU
(1
J)，选取叶道入口前截面气流充满系数
」1二0.9，有
d = 0.43m ，确定 b| 二 0.45m 。
叶道入口前速度为：
c 1m
25.07 m s
■：D 1br l 1 v ■: 0.8 0.45 0.9 0.98
^3驚"461
从而可知 打=24.75，确定 n =25 (3)确定叶片数 由式(7-18)Z
D 2 D 1
sin
飞2」b1
2
因此：Z =1.475 二
1.3
°8sin 1.3—0.8
= 2.76，二eq =5.52 <6，符合要求。
（5）计算滑移系数和理论压力。
泄漏量为：AQ =2…D 0・，：,取间隙值住=0.003m ，锐边孔的流量系数、-0.7
35 25
= 9.73，取 Z =10
⑷叶轮出口宽度
b 2的确定。
由式（7-25） b 2
-叫 r ： D 1 sin : b1
，2 J 二D 2 sin - b2 〜Z 2、2
取叶片厚度"二r 二
“2 =
0.008m
。
选取叶道出口截面气流充满系数
‘2
=0.85
预选r / ■・2 =14，于 空 O&sin 25
「° O.O 。8
是 b 2 = 0.45 1.4 0.289m
0.85 1.3二 sin35 -10 0.008
确定 b 2 =0.29m
验算叶道的当量扩散角
"eq ，由式（3-4）
tan
2
.D 2b 2 2sin b2 一 .
“ sin ：b1
由式（2-54）和式（2-53）得:
0.8' 叶道入口处堵塞系数:
t 1「sL b1 〒一 °.
008sin35
t i
0.8- =0.985
叶道出口处堵塞系数:
t 2 -、2$sin
■■■'b2
t
1.3
-0.008 si n25° 2
0.993
1.3
由式（7-17），叶片长度为:
R 2 -
P +P
b2 b1
sin
将各值代入式（3-4），得
1.3 0.8
sin
tan 0 eq
2
13 ON 0.9
93
丽
35
「0.8 0.45 0.9
85 sin25
J .04823
.10 0.5
