叶轮机原理与设计反动度(正式)资料
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叶轮机械原理
叶轮机械是一种以连续旋转叶片为本体,使能量在流体工质与轴动力之间相互转换的动力机械。
它包括涡轮、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机等,广泛应用于能源、动力、航空航天等领域。
叶轮机械的工作原理基于动量矩定理和欧拉方程。
在叶轮机械中,工质进入叶栅通道后,通过收敛或扩张的流道,速度逐渐增大或减小,工质在经过导向器时改变流动方向,然后冲击工作轮,使工作轮旋转做功。
涡轮是叶轮机械的一种,它包括静子和转子两部分。
气流以高速冲击涡轮工作轮旋转做功,气流经过涡轮基元级时,速度、压力、温度和焓都会发生变化。
涡轮的效率和经济性都与这些参数密切相关。
叶轮机械的设计和制造需要考虑到多种因素,如工质的物理性质、流道的设计、叶片的材料和形状等。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行设计和优化。
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390000/360025/Q m s ==;P=4000pa;进口压力pa P in 101325=,进口温度︒=20in t ,空气密度3/205.1m kg air =ρ (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6.71400025130054.554.5n 4343=⨯⨯=⨯=PQ s根据比转速值,由图5-5预选8.0=ψ,根据比转速和压力系数估算出叶片出口角2b β:︒---=⨯-⨯⨯+=⨯-⨯+=3.32107966.23835.06.711044.128.0107966.23835.0n 1044.1232532s 5-b 2ψβ 2b β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︒=352b β。
压力系数为:()815.06.711044.135107966.23835.02253=⨯⨯-⨯⨯+⨯=--ψ圆周速度为:()s m Pu 44.90815.02.14000222=⨯⨯==ρψ329.114.3130044.906013006022=⨯⨯==πu D取整,确定m D 3.12=()s m u 44.8860130014.33.16013003.12=⨯⨯=⨯=π853.044.8822.140002222=⨯==u P ρψ(2)确定叶轮入口参数。
由式(7-10),叶轮入口喉部直径为:330110)1(25.3v n n Q D ηνμτξ-=,由于是径向自由入口,轮毂比0d==D ν。
采用锥弧形集流器,叶轮入口截面气流充满系数10=μ。
叶轮反动度定义
嘿,朋友们!今天咱来聊聊叶轮反动度这个有意思的玩意儿。
你说这叶轮反动度啊,就像是一场比赛中的策略!想象一下,叶轮就像是一个在赛道上奔跑的运动员,而反动度就是他选择的奔跑方式和节奏。
如果反动度大一些呢,就好比运动员迈的步子大,冲劲十足;要是反动度小一点呢,那就是小步快跑,稳稳当当。
咱平常生活中也有类似的情况呀!比如说你去做一件事,你可以选择大刀阔斧地去干,这就像高反动度;或者你也可以小心翼翼、一步一个脚印地来,这就类似低反动度啦。
叶轮反动度对于机器的运行可重要啦!就好像人的心脏对于身体一样。
要是反动度不合适,那机器可能就没法好好工作,就跟人心脏出问题了身体会不舒服一样。
你说这能不重要吗?
而且啊,不同的叶轮设计,它的反动度也是不一样的哟!这就跟不同的人有不同的性格似的。
有的叶轮天生就是“急性子”,反动度高;有的呢,就是“慢性子”,反动度低。
那怎么选择合适的叶轮反动度呢?这可得好好琢磨琢磨。
这就好比你去买衣服,得挑适合自己身材和风格的呀!要是随便拿一件,那可能穿起来就不伦不类的。
选择叶轮反动度也是一样的道理,得根据具体的使用场景和需求来呀。
你想想看,如果是在那种需要大力气、高速度的场合,那是不是就得
选高反动度的叶轮呀?要是在一些要求精细、稳定的地方,那还是低反动度的叶轮更靠谱吧!
总之呢,叶轮反动度可不是个能随便糊弄的事儿。
咱得重视起来,就像重视咱自己的身体健康一样。
毕竟,它可是关系到机器能不能好好干活的关键呀!大家说是不是这个理儿呢?所以啊,咱可得好好研究研究叶轮反动度,让它在合适的地方发挥出最大的作用!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
叶轮的设计原理及应用1. 引言叶轮是工程领域常见的一种机械装置,广泛应用于涡轮机、风扇、冷却器等领域。
本文将介绍叶轮的设计原理及其应用。
2. 叶轮的基本原理叶轮是由一系列叶片组成的旋转装置。
它利用流体的动能将其转化为机械能。
叶轮使用的流体可以是液体或气体,根据流体类型的不同,叶轮的设计和工作原理也有所不同。
3. 叶轮的设计要点叶轮的设计过程需要考虑多个因素,下面列举了一些常见的设计要点:•叶片形状:叶片的形状决定了叶轮的性能和效率。
合理的叶片形状能够提高叶轮的工作效率。
•叶片角度:叶片角度的选择对于流体动能的转化至关重要。
不同的工作条件和流体类型需要不同的叶片角度。
•叶片材料:叶片材料需要具备一定的强度和耐磨性,以保证叶轮的长期稳定运行。
•叶片间隙:叶片间隙对叶轮的性能有很大影响。
适当的叶片间隙能够减小能量损失,并提高叶轮的效率。
•叶轮的重量和尺寸:叶轮的重量和尺寸需要根据具体的应用需求进行设计。
过大的叶轮会增加系统的负荷,过小的叶轮可能无法满足流体动力需求。
4. 叶轮的应用领域叶轮的应用广泛,常见的应用领域包括:•涡轮机:涡轮机是应用叶轮工作原理的重要装置,如汽车涡轮增压器、涡轮发电机等。
•风扇:风扇是家庭和工业中常见的通风设备,叶轮是其核心部件。
•冷却器:冷却器用于散热和降温,叶轮的作用是将热量带走。
•压缩机:压缩机利用叶轮将气体压缩为更高压力的气体,广泛应用于工业和制冷领域。
5. 叶轮的优化和改进为了提高叶轮的性能和效率,工程师们进行了大量的研究和实践,涌现出了许多叶轮的优化和改进方法:•流体动力学模拟:通过流体力学模拟,可以对叶轮进行优化设计,减少能量损失,提高效率。
•材料科学进步:新型的材料科学可以为叶轮的制造提供更多的选择,如复合材料、高强度合金等。
•自动化设计:利用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术,可以实现叶轮设计的自动化和精确度提升。
6. 结论叶轮是一种重要的机械装置,其设计原理和应用十分广泛。
一、汽轮机的反动度的含义:反动度就是动叶栅中蒸汽膨胀的程度占级中总的应该膨胀程度的比例数,或指动叶片中焓降与这一级中静叶片和动叶片的总焓降之比。
衡量气体在动叶片内膨胀程度的参数叫做反动度(又称反力度),定义是Ω=h2s/(h1s*+h2s),h2s是动叶片中的焓降,h1s*是静叶片的等熵焓降,Ω是透平级的反动度。
反动度为零的级就叫做冲动级,但是一般冲动级都带有少量的反动度(0.02~0.15),静叶片和动叶片内等熵焓降相等的级称为反动级(Ω=0.5)。
二、电厂汽轮机中,调节级为什么是冲动级而不是反动级调节级工作环境最恶劣,调节级做功能力最大,能量转化最多。
这样,它后面的各级承担的做功量可以少一些,汽轮机的级就可以少一些,叶轮和汽缸也不必做得很大。
正因为这样,调节级承受的应力很大(当然材料和工艺要求也非常高),如果采用反动级或反动度较大,动叶中的焓降较多,它的受力就会很大,对材质和制造工艺要求就会更高。
因此,调节级应该是冲动级,而且它的反动度应该很小。
三、级的反动度为什么不大于0.5?1、反动式汽轮机的反动度如果大于0.5,那么蒸汽在动叶里膨胀加大,动叶前后压差将增大,这样就造成了更大的漏汽损失,造成经济性下降。
同时过大的反动度将造成轴向推力加剧,对机组安全性不利。
2、通常在内外缸夹层里引入一股中等压力的蒸汽流。
当机组正常运行时,由于内缸温度很高,其热量源源不断地辐射到外缸,有使外缸超温的趋势,这时夹层汽流对外缸起冷却作用。
当机组冷态起动时,为使内缸尽可能迅速同步加热,以减小动静部分胀差和热应力,缩短起动时间,此时夹层汽流对汽缸起加热作用。
内外缸夹层的冷却汽流是来自高压平衡活塞汽封的漏汽,漏汽通过夹层后,一部分与高压缸排汽汇合,另一部分则经过外缸上部的连通弯管进入中压平衡活塞汽封中段。
汽缸夹层中的蒸汽状态决定了汽缸承受的压力情况。
内缸两侧温差小而压差大,沿壁厚的温度梯度减至最低限度,热应力很小,故内缸主要承受压应力,起压力容器的作用;外缸内侧是冷却蒸汽,外侧是大气,其两侧温差大而压差小,主要承受温差的热应力,因此只需较薄的缸壁和较小的法兰,内外缸的法兰螺栓靠近缸壁中心线,使缸壁与法兰厚度相差不大,这样就使得汽缸、法兰、螺栓都易于加热。
航空叶轮机原理及设计基础《航空叶轮机原理及设计基础》一、航空叶轮机简介航空叶轮机是一种高效的叶轮机,一般应用于空气动力系统中,用来带动空气循环,提供飞行器的飞行性能。
它们有很多种形式,可以根据客户的不同要求而定制,通常包括航空叶轮机和军用叶轮机等。
航空叶轮机是利用其自身的动能将大量空气进行细分并连续地导入飞机系统中的一种装置。
叶轮机由驱动部件、压气机部件、控制部件和防(排)锈部件组成。
二、叶轮机原理叶轮机要求空气的进入流量要与出口流量保持均衡,空气被叶轮机加速,从而提供静压能来满足各种空气动力要求。
叶轮机的叶片有两种不同的形状:静叶和压气机叶。
这两种叶片具有不同的功能。
静叶的功能是将空气从舱室压入排气口,而压气机叶则将空气从进气口抽入叶轮机,并将其加速压缩。
叶轮机的驱动中心有两种形式:空气驱动和机械驱动。
前者在运转时需要大量的空气,而后者则使用机械传动装置,可以较稳定驱动叶轮机。
三、设计基础1、叶轮机在运行过程中,对空气的压力损失及工作温度要求较高,因此,设计叶轮机时,要根据具体环境条件选用合适的材料,以确保叶轮机的性能可以满足客户的要求。
2、叶轮机的设计参数考虑包括转速、外形尺寸、叶片及机架结构等。
这些参数不仅影响叶轮机的性能,还影响叶轮机的重量。
3、运行状况的考虑也是设计叶轮机的重要因素,它们可能会影响叶轮机的使用寿命及叶轮机的维护需求。
四、结论叶轮机是一种高效的叶轮机,主要用于空气动力系统中,可以帮助飞行器提供飞行性能。
在设计叶轮机时,要考虑到材料的选择、叶片的尺寸等因素,以确保叶轮机的性能可以满足客户的要求。
此外,还应考虑到运行环境的影响,以使叶轮机更好地满足客户的要求。