如图4-2所示为典型的单级轴流通风机示意图。其中包括集流器1、流线罩2、前导流器(P)3、叶轮(R)4及后导流器(S)5。由P+R+S组成一个完整的级。气流经过级中的流动,在大多数情况下,可以看成是在圆柱面上的流动。
分别以r和r+dr为半径从叶轮上截取一个圆环,并将其展开到平面上便可得到如图4-3所示的平面直列叶栅。图4-3中A-A为前额线;B-B为后额线;C-C为叶栅轴线。叶片的剖面多为机翼形。常用的机翼形叶片可分为两种:翼形下表面是平的或接近于平的;翼形中线是弧形的。
图4-2 单级轴流通风机示意图
图4-3 平面直列叶栅
1—内弦 2—外弦
图4-4 翼形参数及气流参数
1.翼形参数
翼形轮廓线的各内切圆的中心连线为翼形中线,如图4-4a中之虚线。翼形中线与翼形轮廓线的交点分别为翼形的前缘点及后缘点。通过该两点的连线为翼形的内弦,或简称为翼弦,如图4-3中之1所示。通过翼形的后缘点向翼形的凹面(下表面)所引的切线称为翼形的外弦,如图4-3中之2所示。主要物理量含义如下:
b——弦长(mm),内弦的长度(mm);
θi——翼形安装角(°),是翼形内弦与额线间的夹角,在轴流通风机中θi=10°~20°;
θ——叶片安装角(°),是翼形外弦与额线间的夹角;
C——翼形厚度(mm),是翼形中线的法线与翼形轮廓线交点间的距离,即翼形内切圆的直径;最大内切圆直径称为翼形最大厚度Cmax。
——翼形相对厚度,在轴流通风机中,弧形板叶片;翼形叶片中,通常取;
——沿翼弦方向,翼形最大厚度处距前缘点的相对距离;轴流通风机翼形叶片的e=0.25~0.4;
f——翼形弯度,是翼形中线到翼弦间的垂直距离,其最大距离称为翼形最大弯度fmax;
——翼形的相对弯度,在轴流通风机中f=0.03~0.15;
a=a/b——沿翼弦方向,最大弯度处距翼形前缘点的相对距离,在轴流通风机中a=0.4~0.5;
κ1——翼形前缘方向角(°),是通过翼形前缘点向翼形中线所做的切线与翼弦间的夹角;
κ2——翼形后缘方向角(°),是通过翼形后缘点向翼形中线所做的切线与翼弦间的夹角;
θc=κ1+κ2——翼形弯曲角(°)。(www.daowen.com)
2.叶栅参数
t——栅距(mm),平面直列叶栅中相邻两翼形上对应点间的距离;
τ=b/t——叶栅稠度,在轴流通风机回转叶栅中,一般τ=0.2~2;
——相对栅距;
β1A——翼形进口几何角(°),通过翼形前缘点向翼形中线所做的切线与前额线间的夹角;
β2A——翼形出口几何角(°),通过翼形后缘点向翼形中线所做的切线与后额线间的夹角。
3.气流参数
w1——气流进口相对速度(m/s),叶栅进口前未受叶栅干扰时的气流相对速度;
w2——气流出口相对速度(m/s),叶栅出口外不再受叶栅影响时的气流相对速度;
β1——进口气流角(°),气流进口相对速度w1与额线间的夹角;
β2——出口气流角(°),气流出口相对速度w2与额线间的夹角;
i=β1A-β1——气流进口冲角(°);
δ=β2A-β2—气流出口落后角(°);
Δβ=β2-β1——气流转折角(°);
w1u、w1a——分别为叶栅进口气流相对速度在叶栅旋转方向(u方向)和轴向(a方向)的分速度(m/s),如图4-19b所示;
w2u、w2a——叶栅出口气流相对速度在u及a方向的分速度(m/s),如图4-19b所示;
——平均相对速度矢量;
wmu、wma——平均相对速度在u及a方向的分速度(m/s);
βm——平均相对速度与u方向间的夹角(°);
α——冲角(°),平均相对速度与翼弦间的夹角。
翼形参数、叶栅参数与气流参数间的关系为
θc=β2A-β1A=Δβ+δ-i (4-1)
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