文档介绍：离心压气机初步设计及分析怎么样才能设计出好的离心压气机?它应该具备如下一些特点:1叶片的数目应足够多,以保证滑移因子不应过大。2 设计的叶轮尽可能地选择后弯叶轮。3 叶轮出口处的叶片高度与半径的比值不要太小。4 如果是开式叶轮,那么叶尖间隙应该尽可能的小。通常出口处的叶片高度都要比基于单纯为使气流减速而计算得到的值大一些,这样可以保证间隙与叶片高度的比值在合理的小范围内。5 叶轮的进口曲线设计能够保证在设计工况下气流在整个叶片前缘上以最小的攻角进入叶轮。概论6叶轮的形状设计保证曲线处处光滑,曲率变化比较平坦,最重要的要保证轮缘型线曲率变化比较平坦。7 扩压器,无论是有叶的还是无叶的,都应该有合适的流通面积。如果采用有叶扩压器,保证在设计点下扩压器入口处气流功角不会过大。8 在给定流量的前提条件下,要保证叶轮进口轮缘处的相对马赫数最小。9 ,超过这个数值,会引起叶轮内出现较大的分离区域。概论叶轮进口几何尺寸的确定-叶轮进口气动参数之间的关系叶轮进口有轴向进气、正预旋和和负预旋三种两种情况,图1给出了这三种进口情况下的速度三角形。(a) (b)(c)图1 叶轮进口速度三角形(a)正预旋(b)零预旋(c)????21211hsrrA???,其中,Cm????UW????111aCMa?11kRTa?由气动参数之间的关系可得21101211MakTT???121101211??????????kkMakpp叶轮进口几何尺寸的确定-叶轮进口气动参数之间的关系111sin??CC?叶轮进口切向速度一般为0,如果叶轮进口有导叶,则叶轮进口周向速度为可以推导出叶轮压比和进出口速度之间的关系为????1122011010211???CUCUkRTkpplkk?????????????(8) 从式(8)可以很清楚地发现正预旋和负预旋对滞止压比的影响。叶轮进口几何尺寸的确定-叶轮进口气动参数之间的关系如果设计人员在设计前只知道离心压气机质量流量和压比,为了获得其它几何尺寸,必须还要假定一些必要的参数。例如选择合适的马赫数和流动角等。这就意味着设计离心压气机的过程可以走多条路线,因此主要尺寸的确定过程是一个优化设计过程。设计离心压气机通常是把最大效率作为设计目标进行寻优设计,在设计中对一些损失进行定量的考虑。叶轮进口几何尺寸的确定-叶轮进口气动参数之间的关系诱导轮对诱导轮的设计过程,应已知下列参数(a)入口滞止压力和温度;经常使用标准大气条件。(b)入口攻角的大小。(c)入口预旋。(d)工质的质量流量。在设计过程中对诱导轮有几方面考虑:其一,对一定的质量流量,在保证设计点的效率最高前提条件下,使入口轮缘处相对马赫数最小。这样做的目的是使叶片攻角损失最小。其二,为了使堵塞流量和喘振流量两者之差足够大,要求进口相对马赫数尽可能地小,因为堵塞和失速两个流量之差随着进口相对马赫数的增加显著减小。其三,诱导轮设计中还要考虑结构和强度上的要求。例如,对高通流离心压气机,叶轮进口前缘绝大多数采用沿径向延伸的直纹叶片。诱导轮设计叶轮进口主要考虑的三个几何参数是轮毂半径、轮缘半径以及轮缘处的叶片角度。轮毂半径的选择为了使设计的叶轮在满足要求的质量流量前提条件下有尽可能小的截面面积,要求诱导轮进口轮毂半径尽可能足够小。减小轮缘半径,即减小了轮缘处的马赫数,而这对于改善叶轮内部的流动状况是有益的。然而,轮毂半径是受限制的,它应满足下列要求,即进口轮毂半径应能保证传递要求的扭矩,避免发生临界振动现象;同时,还应有足够的周向空间安置所要求的叶片数。轮缘半径轮缘处相对马赫数最小诱导轮