图2.2 叶轮过流面积检查F-L曲线

一元理论假设流动是轴对称的，即每个轴面上的流动是相同的。在同一过流断面上轴面速度相等，做流线就是将每一过流断分成几个面积相等的单元面积。反映在轴面投影图上就是这些流线将过流断面形成线分成若干小段，而每段长度和其形心到叶轮轴心线距离与2?的乘积相等。

图2.3 初步划分中间流线图

三条流线将过流断面形成线分成两部分b1，b2，而b1，b2形心到轴心线距离分别为Rb1，Rb2。得：2?Rb1b1?2?Rb2b2 或Rb1b1?Rb2b2

作中间流线时可以随手勾画出流线的形状，然后进行验算。在同一过流断面上分成的每一单元过流断面面积都相等。否则，重新修改流线形状，直到面积相等为止。

当过流断面形成线被分成几部分后，这些小段曲线与直线相近，检查时可以近似的取每一小段弧线的中心点作为该小段的形心。在作中间流线过程中，要想在同一过流断面上分成几个绝对相等的面积是可能的，但是这样工作量太大，因此在作中间流线过程中，允许在同一过流断面上分成若干个有一定误差的断面。一般允许误差不得超过在同一过流断面上各小段面积的平均值的3%。

进口边流线,适当延长之后使之与轴线平行。按每个圆环面积相等确定分点。本次设计分成2个小流道，则进口分点半径为：

Ri?i(R20?R2h)?Rhni n=2

0 30 1 42.45 2 52 Ri(mm) 14

最后根据计算数据得

表2.2 划分中间流线面积检查计算表

过流断面 Ri（mm） Bi（mm） F2i（mm） 误差 1 48.32 9.78 2967.74 1 2 37.62 12.51 2955.53 0.41% 1 51.49 9.84 3181.83 2 2 42.45 11.93 3180.37 0.05% 1 57.54 9.51 3436.45 3 2 51.59 10.69 3463.40 -0.78% 1 65.07 8.82 3604.20 4 2 62.71 9.07 3571.94 0.90% 1 72.38 8.05 3659.10 5 2 71.78 8.15 3673.84 -0.40% 1 80.06 7.67 3856.30 6 2 79.59 7.73 3863.65 -0.19% 1 87.85 7.25 3999.81 7 2 87.41 7.34 4029.18 -0.73% 1 95.62 6.84 4107.38 8 2 95.24 6.93 4144.88 -0.91%

图2.4 确定中间流线后的流道图

15

2.4.4计算出口速度

出口圆周速度：

?D2n3.14?0.206?2950u2???31.8m/s

6060出口轴面排挤系数：

k2?1?Z?2ctg?226?4ctg28?21?()?1?1?()?0.92 ?D2sin?23.14?206sin90?出口轴面速度：

vm2?Q/20.0222??2.96m/s

D2?b2k2?v0.206?3.14?0.013?0.92?0.97出口圆周分速度：

vu2?HTg?17.43m/s u2无穷叶片出口圆周分速度：

vu2??HT?g?25.88m/s u2

2.4.5作叶片进口边计算并计算叶片进口速度

叶片进口边在平面上的投影在一个轴面上的为好。但是也可以不在一个轴面上，在叶轮的轴面投影上作叶片的进口边，应尽量使叶片进口边之间的几条流线趋于相等。进口边和流线夹角最好是直角。叶片进口边轴面投影的形状，从铸造角度出发，最好为一直线或是有一曲率的圆弧。叶片进口边向吸入口方向适当延伸，以提高叶轮的抗汽蚀性能，并能使泵性能曲线上出现驼峰的可能性减小。并要求所做的进口边应使前后盖板流线长度不能相差太大，否则易产生二次回流。作图时应该考虑以上的综合因素，并参照比转速相近的模型，作出出口边。

计算叶片进口速度步骤和计算过程如下： (1)作叶片进口边

(2)计算各流线的进口速度

?D1An0.106?2950?3.14u1A???16.36m/s

6060?D1Bn0.09198?2950?3.14u1B???14.20m/s

6060u1C??D1Cn60?0.0782?2950?3.14?12.07m/s

6016

A流线：

F1A?2?RA?A?2?3.14?0.04219?0.0223?0.00591㎡ B流线：

F1B?2?RB?B?2?3.14?0.04502?0.022?0.00622㎡ C流线：

F1C?2?RC?C?2?3.14?0.04763?0.02158?0.00645㎡ （3）计算各流线的相关参数

A流线各相关参数

先取k1A?0.82

v?Q/20.022m1A??4.73m/s ?vF1Ak1A0.97?0.00591?0.82

tg?vm1A4.731A??

u??0.311A?vu1A16.36?1.28?1A??1?A???1A?17.4??5.6??23?

kZ?1ctg?1A1A?1??D1?()21Asin?1A?1?6?3.53.14?1061?(ctg23??0.82

2sin60?)

B流线各相关参数

先取k1B?0.82

vQ/2m1B? ?F?0.022?4.49m/sv1Bk1B0.97?0.00622?0.82

tg?1B??vm1B?4.49?0.35

u1B?vu1B14.2?1.48?1B??1B????1B?19.4??6.6??26? kZ?1ctg1B?1??D1?(?1B?)21Bsin1B?1?6?3.5?0.82

3.14?91.981?(ctg26?2sin65?)17