《叶轮机械三元流理论Lec_3》由会员分享,可在线阅读,更多相关《叶轮机械三元流理论Lec_3(35页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 完全径向平衡方程 与流线曲率法,透平长叶片,衡量叶片长短的参数,径高比,中等长短,二、长叶片内强烈的三维效应,1、速度,2、压力,气流运动的控制方程,1、连续方程,2、运动方程,3、能量方程,一、基本控制方程,2、运动方程,2、运动方程,二、简化条件,1、不考虑径向流动效应,2、间隙内轴向均化,3、间隙内周向均化,4、定常,5、忽略体积力,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(一、简单径向平衡方程的局限性),简单径向平衡方程的局限性,三维Euler方程,叶轮机械三个特征截面简化,(1)定常,(2)周向均化,(3)轴向均化,(4)柱面流动:Cr=0,2-1基于S1,S2流面的准三元设
2、计基础(一、简单径向平衡方程的局限性),简单径向平衡方程的局限性,PP,G1G2,径向流动的产生,a. 密流沿叶高发生变化 b. 叶片厚度沿叶高有变化 c. 叶片径向分力的作用 d. 机匣内外壁形状的影响 e. 气流角的变化,喉部面积发生变化 f. 粘性的作用,端部二次流的影响 应用 d/l 812直叶片 35,不适用,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(二、径向流动的产生),2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(三、S1,S2流面的概念),简化定义:,精确定义: 翘曲的S2流面,1.中心S2流面(内切圆) 2.平均S2流面(几何参数) 3.无穷多叶片假设(中弧线) 4.周向平均(S
3、1计算得到),S2流面,设计中的作用,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(三、S1,S2流面的概念),S1流面,简化定义:,精确定义: 翘曲的S1流面,1.回转面 2.柱面 3.平面,设计中的作用,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(三、S1,S2流面的概念),若干个S1和S2联合求解, 完成准三元设计计算,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流面及其导数),流面及其导数,流面上的气流速度,流面的单位法向量,S2,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流面及其导数),流面及其导数,流面上的气流速度,流面的单位法向量,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流
4、面及其导数),流面及其导数,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流面及其导数),流面及其导数,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流面及其导数),流面及其导数,(z不变,仅r有一微小变化 ),同理可得z方向导数,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流面及其导数),流面及其导数,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(四、流面及其导数),流面及其导数,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(五、基本方程-运动方程 ),Euler方程中的运动方程,径向,周向,轴向,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(五、流面流动方程),流面流动方程,2-1基于S1,S2流面
5、的准三元设计基础(五、流面流动方程),流面流动方程,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(五、流面流动方程),流面力,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),完全径向平衡方程,三特征界面 轴向均化 周向均化 柱面流动,Wr=0,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),完全径向平衡方程,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),rm,b,wz,wm,wr,A,完全径向平衡方程,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),完全径向平衡方程,各项的物理意义,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),各项的物理意义,完全径向平衡方程,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),完全径向平衡方程求解,2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础(六、完全径向平衡方程),(1)流函数法 (2)流线曲率法 (3),谢谢观看! 2020,