1、軸流泵葉輪葉片設計1 軸流泵葉輪水力模型設計參數2.2 葉輪設計流程23 葉輪基本參數的選擇 3.3.1 比轉速的確定3.3.2 葉輪外徑 D 和輪轂直徑dh 的確定 3.3.3 葉片數 Z 的選擇 4.4 葉片各截面的葉柵計算（流線法） 4.4.1 流線法設計葉片總體步驟 5.4.2 分計算截面6.4.3 選定葉柵疏密度l/t, 計算弦長 l=t*l/t 6.4.4 葉片厚度 y 的確定 7.4.5 確定進口軸面速度Vm1 8.4.6 確定出口圓周速度Vu2 9.4.7 確定各截面葉片進出口角 1和 2 1.04.8 確定葉弦安放角 L ，計算型線半徑R 1.04.9 選擇翼型 114.10

2、 實例流程 1.2.5 葉片各截面的葉柵計算（升力法）1.45.1 分計算截面1.5.5.2 確定軸面速度Vm和葉輪環量r.1.55.3 計算m和此速度與圓周速度之間的夾角m1 65.4 選定葉片平面重疊系數m或葉柵疏密度l/t175.5 假定 角 1.8.5.6 求葉柵中翼型的升力系數Cl 1.85.7 選擇翼型 1.8.5.8 葉柵影響的修正 平板葉柵修正法及確定翼型的安放角 225.9 抗空化性能校核2.4.5.10 計算葉輪的水力效率2.56 葉片的繪型3.1.6.1 繪翼型圖 3.1.6.2 確定葉片旋轉軸線位置3.36.3 做葉片的軸面投影圖 3.36.4 在葉片軸面投影圖上做垂直

3、于軸線的截面3. 46.5 做木模截線3.4.6.6 生成三維葉片（如圖 23所示） 3.7液體在軸流泵葉輪內的流動是一種復雜的空間運動。任何一種空間運動都可以看成是三個相互垂直的運動的合成。研究水流在軸流式葉輪中的運動時， 為了方便，采用圓柱坐 標系f（R, u, z）, R為半徑方向，u為圓周方向，z為泵軸線方向。通常在分析和設計軸流泵葉片時，主要研究軸流式葉輪中液體速度在三個坐標軸上的 分量，并按照圓柱層無關性假設（液體質點在以泵軸線為中心線的圓柱面上流動， 且相鄰 各圓柱面上的液體質點的運動互不相關，即不存在徑向分速度，Vr=0）。顯然，圓柱面就是流面。按照圓柱層無關性假設，可以把葉輪

4、內復雜的運動，簡化為研究圓柱面上的流動，在 葉輪內可以作出很多個這種圓柱流面，每個流面上的流動可能不同，但研究的方法相同， 因而只要研究透徹一個流面的流動，其他流面的流動也就類似地得到解決。我們知道，圓柱面沿母線截開后，可以展開在平面上。 圓柱面和各葉片相交，其截面 （翼型或翼型剖面）在平面上構成一組葉柵（無限平面直列葉柵），如下圖所示。于是，研究軸流泵葉輪內的流動，就簡化為研究對應幾個圓柱流面上的葉柵中翼型的流動。幾個 圓柱流面上的翼型組合起來，就是軸流泵葉片。1軸流泵葉輪水力模型設計參數葉輪直徑 D=300mm； 轉速 n=1450r/min；流量 Q=363L/s；揚程 H=5.0m；

5、空化余量 NPSHre<7.0m2葉輪設計流程第一、確定轉速n和比轉速ns第二、估算泵的效率第三、確定葉輪主要結構參數(1)確定葉輪的輪轂比dh； (2)葉片數Z; (3)外徑D第四、葉片的設計(流線法、升力法、)第五、葉片的繪型3葉輪基本參數的選擇3.1 比轉速的確定已知轉速n后，就可根據公式計算出比轉速來。軸流泵的比轉速ns一般為500-1200, 但根據需要，可以超出此范圍，有些資料介紹ns的范圍為400-2000.ns= S?：； Q =953.6448 9543.2 葉輪外徑D和輪轂直徑dh的確定葉輪直徑D和輪轂直徑dh應根據軸面速度Vm的大小來確定。軸面速度 Vm的可按 下面

6、式計算：Vm=0.073 n2Q =0.07 3 14502 0.363=91.38625 m/s式中 Q設計流量n 轉速Vm 液體進入轉輪以前的軸面速度輪轂比dh/D與比轉速ns有關，其值根據表1或圖1選取: 表1 輪轂比dh/D與比轉速ns的關系ns50060070080090010001100dh/D0.50-0.630.46-0.590.44-0.560.40-0.530.37-0.500.35-0.480.33-0.46從圖及表中可看出，輪轂比dh/D隨比轉速ns的減小而增大，這是因為：為了減小葉 片在液流中的迎面阻力，必須使葉片后面不產生漩渦層，必須要使每一計算截面上圍繞翼 型流動

7、的速度環量F1相等。所以根據以上敘述，選擇輪轂比為dh/D=0.404Q4 0.36310.295693 m、, dh2、191.386 (1 0.42)Vm(1 D2),3.3 葉片數Z的選擇軸流泵葉輪的葉片數Z與比轉速ns有關，其統計數據列于表2表2 葉片數Z與比轉速ns的關系ns500500-800>800Z65-44-3根據上表選擇葉片數Z=44葉片各截面的葉柵計算(流線法)如果用半徑為r和(r+dr)的兩個同心圓柱面去切割軸流泵的葉輪，則得到一個包括翼型在內的液體圓環，如圖2所示，如將這個圓環剖開并展開于平面上， 則得到一個無限 直列葉柵，如圖3所示。圖3無限直列葉柵這個葉柵是

8、由許多相同的翼型組成的，當液體流過葉柵時，每個翼型像單個翼型那樣, 會受到升力和迎面阻力的作用，但由于鄰近翼型的相互影響，葉柵中翼型上的升力和迎面 阻力的數值與作用在單個翼型上的升力和迎面阻力的數值不同 。用流線法設計葉輪葉片時，按下述程序進行。4.1流線法設計葉片總體步驟流線法設計的總體詳細步驟如下：(1)完成第3部分中的比轉速、轉速和葉輪外徑的確定；(2)分流面(一般分為5個)，流面間距一般相等，并且輪轂、輪緣可作為兩個流面;(3)選擇葉柵稠密度l/t,計算弦長l=t*l/t ;(4)確定容積效率v,各截面的容積效率 v可以取同一值。(5)葉片厚度計算，輪轂處最大厚度 Ymax= (0.0

9、12-0.015) KD «5H ,從輪轂到 輪緣的葉片厚度按線性規律變化；2 一、一(6)估算各截面的排擠系數1。葉弦角l 一般可近似取輪緣處20 ,3 tsin L輪轂處40 ,從輪緣到輪轂按線性規律變化；(7)水力效率h ,中間截面按h1(0.02: 0.03)確定，從輪緣到輪轂線性變化；(8)選定Vu2的修正系數，計算Vu2Vu2 0(9)計算各截面進口放流角1 ,選擇沖角1 ,確定葉片進口角111；(10)計算各截面出口液流角2, Vm2認為等于各截面進口軸面速度；(11)確定葉片出口角222 ,考慮有限葉片數等因素影響，2的選用范圍為(0 3 );5 -(12)確定葉弦安

10、放角L,計算型線半徑Ro4.2 分計算截面通常選取五個計算截面，如圖4所示，各計算截面的半徑按下列各式確定:R5=dh/2+0.020D=0.118277/2+0.020 0.295693=0.06505 mR1=D/2-0.020D=0.295693/2-0.020 0.295693=0.1419326 mR3=(R1+R5)/2=0.10349 mR2=(R1+R3)/2=0.122711 mR4=(R5+R3)/2=0.08427 m圖4分計算截面4.3 選定葉柵疏密度l/t,計算弦長l=t*l/t葉柵稠密度l/t是軸流泵葉輪的重要幾何參數，他直接影響泵的效率，也是決定空化 性能的重要參

11、數。(1)從能量轉換和空化性能考慮，不論葉片數多少，葉片都應當有一定的長度，用 以形成理想的通道，所以選擇還應當考慮葉片數的多少。根據研究，推薦一下幾組外緣處的l/t值，供設計時參考：lllz 3,- 0.65 0.75 ; z 4,- 0.75 0.85; z 5,- 0.84 0.94ttt(2)另外應當適當減小外緣側的，增加輪轂側的，以減小內外側翼型的長度差，均 衡葉片出口揚程。推薦輪緣和輪轂翼型稠密度的關系為(l/t)輪轂=(1.31.4) (l/t)輪緣，輪緣和輪轂之間各截面的l/t按照線性規律變化。關醒凡教授給出了江蘇大學系列模型用的葉柵稠密度統計圖，如下圖所示。-9 -也有文獻推

12、薦，按照圖 6所示的曲線(l/t)輪f(KH)來確定輪緣處的l/t, Kh按下式計750 I (XX)算n 轉速D葉輪外緣直徑圖6(l/t)輪緣與Kh的關系曲線常取(l/t)輪廓=(1.21.3) (l/t)輪緣，并且從輪轂到輪緣的l/t是按線性規律變化4.4葉片厚度y的確定輪轂處葉片最大厚度可按下式粗略計算Ymax= (0.012-0.015) KD Vl.5H = 9.7-12.1 mm式中D葉輪外徑(m)H 揚程(m)式中 H泵的揚程KH下Ymax輪轂處葉片最大厚度（m）K為材料系數，近似取K=1輪轂處的葉片相對厚度 Ymax/l通常為10%-15%左右。輪緣處的葉片厚度應盡量薄一 些為

13、好，通常按照工藝條件條件確定，相對厚度通常取為 2%-5%。從輪轂到輪緣的葉片 厚度按線性規律變化。以上公式僅用來作為葉片厚度的粗略計算，待葉輪設計完后，應進行強度校核計算。4.5確定進口軸面速度Vm1軸面速度Vm1=Vmi/ （考慮各截面的排擠影響）其中，進口前軸面速度VM可按下式計算：4Q22(D dh ) vVmi=6.30 m/s0.984 0.3632 2""(0.2956930.118277 )D葉輪外徑Dh輪轂直徑v容積效率，各截面的容積效率v可以取同一值。容積效率通常按照V=0.960.99之間選擇各截面的排擠系數1 2叢。葉弦角l 一般可近似取輪緣處3 t

14、sin L20 ,輪轂處40 ,從輪緣到輪轂按線性規律變化。葉輪環量r可根據泵基本方程式求得2 gHt _21 9.81 6.024096151.767=2.44536m2/s式中g重力加速度，g=9.81角速度Ht理論揚程Ht=H/ h h為水力效率n=151.767 rad/s30Ht=H/ h = 5/0.9=5.556 m4.6 確定出口圓周速度Vu2軸流泵葉輪的設計中，有一種葉片出口流動為自由旋渦模式(VuR=const)的設計理論。按照自由旋渦設計理論算得的相對液流角，輪緣側小，越到輪轂側越大，葉片的扭曲 角 h 0很大，影響泵的效率，尤其在非設計工況下，泵的效率下降的比較快，泵的

15、高效率范圍窄。有關專家根據不同比轉速模型不同出口環量分布試驗結果，為了提高輪緣側環量，減小輪轂側環量，給出了一種從輪緣到輪轂按照線性變化修正環量分布的規律， 如下所示：Vu2Vu2式中，Vu2 按Vu2R const計算的旋轉分速度2修正后旋轉分速度Vu2修正系數，=0.91.111 -對于出口圓周分速度Vu2,可按照下式計算:,gHT uvu1Vu2u式中，u圓周速度，H 揚程gHu hvu1u Dr(D-研究圓柱流面的直徑)Ht理論揚程，Ht = H / hVu1 進口圓周分速度，Vu1由吸入條件決定，通常Vu1 =0h 水力效率。水力效率h,中間截面按h 廠(0.02： 0.03)確定，

16、從輪緣到輪轂線性變化。4.7 確定各截面葉片進出口角i和2(1)計算各截面葉片進口角i一般是，計算各截面進口液流角1,選擇沖角1,確定葉片進口角1110按照速度三角形，1 arctan Ym1。u沖角 1的選用范圍為0 3 ,從輪轂到輪緣增加，比轉速大著取小值。(2)計算各截面葉片出口角2一般是，計算各截面出口液流角2,選擇沖角2,確定葉片出口角222 0按照速度三角形，計算各截面出口液流角2 arctanm。U Vu2通常，U1 U2u, Vm2 Vm1 Vm,即認為Vm2等于各截面進口軸面速度。考慮有限葉片數等因素影響，2的選用范圍為(0 3 )；4.8 確定葉弦安放角l,計算型線半徑R葉

17、片型線是連續曲線，通常采用單圓弧或拋物線，如下圖所示:閉.僅一型線進、出口龜；y一型線曲率角；型線中心角;力一翼型拱度；翼型高度；魚一型線安放角對于圓弧葉片，各角度關系為:/2L (12)/2, L型線的高度 H: H lsin l lsin('2) 2型線的拱度 h： h R (R h) 一l一 一l一 (1 cos )2sin 2 tan 2 sin型線的半徑R:2sin22sin?Hcos 1 cos 213R2l 221 l(5)(R h)，R 8(-)4.9選擇翼型軸流泵設計中所用到的翼型技術資料， 有的是從飛機翼型資料中得來的，有的是 從水洞中研究的來的，一般飛機翼型的能量

18、性能可能是較好的，但抗空化性能可能很 差，而利用水洞對翼型進行研究，其主要目的是尋找適用于水力機械的翼型。要求翼 型上的負荷均勻，以便改善翼型的抗空化性能。最大厚度在(0.45-0.5) l處的翼型負荷分布均勻，最小壓力較高，有利于改善葉柵的抗空化性能。選擇翼型的原則：1)要求設計出來的葉輪效率高；2)要求設計出來的葉輪抗空化性能良好。翼型資料詳見參考文獻葉片泵設計手冊第268-278頁內的各種翼型4.10實例流程比*速5受定初的拿教!Q/ 1 L-S) , /Pm/ / (r/rnin)d/mm1Dtwn3506721 450 _11504¥11一事目J公式一 j碓位"；

19、J.<b.讖面I41Eiun1WIHK i_1225262_ _ I審國I 、t*4 i - IW tmm1174】147 .«5 I176,71 1205 77 L,一 一.“235.62結定111 , 8gMl l/t一T1.4t.Q20.% 1。,新U Wl1 L = 卜弦K1mm127.23150.6116,65IKL0812W匕,'位ir (D:-4)曲6.74 f * =)咕尊-9(焉)一U.HK0.900,92。441 一 d0.V6lWVoJ 士 Vnj/'mA7.667.497.3317.177.02H二也60mAHJON.2717.UHk-2

20、2.78水力救率琳./T (0.U2 0.03)(1.90O.K。0 UH0.H70.M心；3里 ” “加mA:6.435 . 19MM|MU.眄i 13 XI 3.37力修正0.000.95IdxjU»51 JOUuJ - flfulin/s5.7M4.944.394,003. TO筋,p； = arrlan;門，33.9227 6923.2119.8217.13進口沖防'- - " 期()00.51.5用igi 邛 i(,)33,孤湖1924 212J3219.13角/ij - arctftntsln- If1?過(*>S3 8338,7129.98I 1

21、 :24.2820,2L出口沖角1岫1 ' (')11 1 1 .1肉|防=%+型a(*)54.8339.7130.98二-F25.28h-21.2】_ M1 應=（禺+電）/2V)44.38337527.6023.302017R -R也n(&j巧rrim 135175。1 4J62 6195 2U4.二.fa1Ms-比轉速750 “二 一一給定初始參數<?/ (L/s) H/m"(r/tnin)d/trunT一 _ _' ,-35()6.721 4501504- 3(MI項目公式單位edcba截面D"1" 一 nim1501

22、88l 225262300節不t = Dn/t1m117.811_147.65176.71205.77235.62給定i/t*一 LD81.020.96O.R80,80弦長Inim127.23150.61169.65181.08188.50j 41/a * (D2-或)3mA6-74 ( % = Q.98)估算片一心）0,880.900.920.940.96Vm)I'ml二工'/中m/s7.667.497.337.177.02U_ Dm “- 60m/s11.3914.2717.0819.8922.78水力效率小，一 ©02 0.03)10.900.890.880.8

23、70.86小”京二=一u "他m/s6 . 435.194.3933.37工Q修正e0.900,951.00131J0且口后二包 u2m/s5.794,934.394.003.70B i = arctanu()33.9227.6923.2119.8217.13進口沖角的C)00.511.52用角=航+3n33.9228.1924.2121.3219.13甑洋2 arctanM - wgC)53.8338.7129.9824.賀20.21出口沖角岫o11t11出%=唐 + "2o54.8339.7130.*825.282L21甑削=（3+角）/2C)44.3833.9527.

24、6023.3020.17O -?52tMR海號）mm3517501 4362 6t*5葉片各截面的葉柵計算（升力法）如果用半徑為r和（r+dr）的兩個同心圓柱面去切割軸流泵的葉輪，則得到一個包括翼型在內的液體圓環，如圖2所示，如將這個圓環剖開并展開于平面上， 則得到一個無限 直列葉柵，如圖3所示。1 2 a a 弓 | id 弋圖2用圓柱面切割葉輪示意圖圖3無限直列葉柵這個葉柵是由許多相同的翼型組成的，當液體流過葉柵時，每個翼型像單個翼型那樣, 會受到升力和迎面阻力的作用，但由于鄰近翼型的相互影響，葉柵中翼型上的升力和迎面 阻力的數值與作用在單個翼型上的升力和迎面阻力的數值不同 。用升力法設計

25、時，按下述程序進行。5.1 分計算截面通常選取五個計算截面，如圖4所示，各計算截面的半徑按下列各式確定:R5=dh/2+0.020D=0.118277/2+0.020 0.295693=0.06505 mR1=D/2-0.020D=0.295693/2-0.020 0.295693=0.1419326 mR3=(R1+R5)/2=0.10349 mR2=(R1+R3)/2=0.122711 mR4=(R5+R3)/2=0.08427 m圖4分計算截面5.2 確定軸面速度Vm和葉輪環量r通常認為各截面的軸面速度 Vm和葉輪環量r是相等的，即所謂均勻分布規律。軸面速度Vm可按下式計算：、， 4Q4

26、 0.363Vm= 2= 2=6.296153 m/s(D dh )(0.2956930.118277 )式中Q 流量D葉輪外徑Dh輪轂直徑葉輪環量F可根據泵基本方程式求得2 gHt 29.81 6.0240962r =一-=2.44536 m /s151.767式中g重力加速度，g=9.81角速度Ht理論揚程Ht=H/ hh為水力效率n=151.767 rad/s30Ht=H/ h = 5/0.9=5.556 m5.3計算m和此速度與圓周速度之間的夾角m1)做進出口速度三角形為了做進出口速度三角形，必須首先求出 U, Vm, Vu1和Vu2,葉柵進口處和出口處 圓周速度U都是相等的，具大小由

27、下式確定u= r = (m/s)30式中 n 泵轉速r計算截面的半徑葉輪進口處絕對速度的圓周方向分量Vu1決定于吸入室的結構，通常 Vu1=0可從泵的基本方程式求得葉輪出口處的絕對速度的圓周方向分量Vu2Vu1= Vu1+ Hg (m/s)h當求出u, Vm和Vu2后，就可作出葉輪的進口速度三角形ABC和出口速度三角形ABD ,如圖5所示2)計算m和m在圖5中，可以得到葉輪進口處和出口處的相對速度1和2,將此兩速度向量相加，再除以2,則得到1和2的幾何平均值 m及這個速度的方向。其具體做法 是先找出CD線的重點E,然后連接E、B兩點，即得到 m。 m的大小可由下式 求得jVm2 (uVu2 V

28、u12)2m的大小可由下式求得Vmtg m = r-Vu2 Vu1u()圖5葉輪出口速度三角形5.4 選定葉片平面重疊系數m或葉柵疏密度l/t葉片各斷面的平面包角為式中 z葉片數m葉片重疊系數，它表示葉輪葉片在平面投影圖上的重疊程度。高比轉速的 葉輪選小于1的值，在小型軸流泵中，常把葉片和輪轂鑄成一體，此時為了簡化鑄造 工藝，也常選m<1o對于低比轉速的葉輪，為了提高抗空化性能，常選 m等于1或 大于1。m選定后，就可求出葉片各斷面的平面包角，而后翼型弦長可用下式確定rl (mm)cos cos式中平面投影圓弧長L 翼型弦長由于柵距t號，所以當翼型弧長求出后，則葉柵疏密度也就可以求得了，

29、即l r z mt cos 2 r cos在某些資料中，不是通過選 m來確定l/t,而是通過圖6所示的曲線(l/t)輪廓二f(KH)來確定輪緣處的l/t, Kh按下式計算KhH2D2式中 H泵的揚程n 轉速D葉輪外緣直徑ornr«is孰印圖6（l/t）輪緣與Kh的關系曲線常取（l/t）輪廓=（1.21.3） （l/t）輪緣，并且從輪轂到輪緣的l/t是按線性規律變化 的。5.5 假定角1越小，翼型的升阻比（即tg ）就越大，迎面阻力就越小，從而翼型的水力效 率就越高。一般先選/=1,然后在設計中核算。5.6 求葉柵中翼型的升力系數Cl將上述的已知量代入以下公式l 2gHt Vm cos

30、 Cl - t m u sin（ m ）就可求得翼型的升力系數Cl5.7 選擇翼型軸流泵設計中所用到的翼型技術資料，有的是從飛機翼型資料中得來的，有的是從水洞中研究的來的，一般飛機翼型的能量性能可能是較好的，但抗空化性能可能很差，而利用水洞對翼型進行研究，其主要目的是尋找適用于水力機械的翼型。對翼型 的要求除要求升阻比大外，還要求翼型上的負荷均勻，以便改善翼型的抗空化性能。 最大厚度在（0.45-0.5） l處的翼型負荷分布均勻，最小壓力較高，有利于改善葉柵的 抗空化性能。選擇翼型的原則：1）要求設計出來的葉輪效率高2）要求設計出來的葉輪抗空化性能良好。本設計選擇NACA44-06翼型。NAC

31、A44-06翼型是用四位數表示的。第一位數表示翼型骨線的長度，（即翼型骨線到翼弦的最大距離），以弦長的百分比表示，第二位數表示最大彎度離翼型前緣的距離，以弦長的十分之幾表示，而后兩位數是以弦長的百分比表示的葉片厚度。NACA44翼型的坐標數據可從表3中查到表內b的數值如果為“一'；則表示b位于翼弦下，反之,如果b的數值為“十； 則表示b位于翼弦上面。表3 NACA44翼型坐標E "tl = 三EW 窗需赳總*-,:Ts 三蘭至：鼻苴百i7 r 7S g 歸 BE | " W 白4 "匕工JCM共融勇r 3 =月工=基里 1= 一國里巨 ,m星0A eU 0

32、 3 9 9 9各個截面的翼型實際坐標換算如下表所示：表4截面1翼型X1百分比X1實際長h1百分比h1實際長b1百分比b1實際長01.25-2.08625-1.25-2.08625-0.64-1.068162.54.17251.883.13772-0.79-1.3185158.3452.794.65651-0.82-1.368587.512.51753.535.89157-0.73-1.218371016.694.156.92635-0.6-1.00141525.0355.158.59535-0.25-0.417252033.385.99.84710.120.200282541.7256.42

33、10.714980.460.767743050.076.7611.282440.741.235064066.766.911.51611.11.83595083.456.5510.931951.242.0695660100.145.859.763651.272.1196370116.834.858.094651.161.9360480133.523.565.941640.911.5187990150.211.963.271240.490.8178195158.5551.051.752450.240.40056100-表5截面2翼型X2百分比X2實際長h2百分比h2實際長b2百分比b2實際長0-1

34、.251.8251.251.825-0.64-0.93442.53.651.882.7448-0.79-1.153457.32.794.0734-0.82-1.19727.510.953.535.1538-0.73-1.06581014.64.156.059-0.6-0.8761521.95.157.519-0.25-0.3652029.25.98.6140.120.17522536.56.429.37320.460.67163043.86.769.86960.741.08044058.46.910.0741.11.60650736.559.5631.241.81046087.65.858.5

35、411.271.854270102.24.857.0811.161.693680116.83.565.19760.911.328690131.41.962.86160.490.715495138.71.051.5330.240.3504100-表6截面3翼型X3百分比X2實際長h3百分比h3實際長b3百分比b2實際長0-1.251.576251.251.57625-0.64-0.807042.53.15251.882.37068-0.79-0.9961956.3052.793.51819-0.82-1.0340221 -7.59.45753.534.45133-0.73-0.920531012

36、.614.155.23315-0.6-0.75661518.9155.156.49415-0.25-0.315252025.225.97.43990.120.151322531.5256.428.095620.460.580063037.836.768.524360.740.933144050.446.98.70091.11.38715063.056.558.259551.241.563646075.665.857.376851.271.601477088.274.856.115851.161.4627680100.883.564.489160.911.1475190113.491.962.4

37、71560.490.6178995119.7951.051.324050.240.30264100-表7截面4翼型X4百分比X2實際長h4百分比h4實際長b4百分比b4實際長0-1.251.351251.251.35125-0.64-0.691842.52.70251.882.03228-0.79-0.8539955.4052.793.01599-0.82-0.886427.58.10753.533.81593-0.73-0.789131010.814.154.48615-0.6-0.64861516.2155.155.56715-0.25-0.270252021.625.96.37790.1

38、20.129722527.0256.426.940020.460.497263032.436.767.307560.740.799944043.246.97.45891.11.18915054.056.557.080551.241.340446064.865.856.323851.271.372877075.674.855.242851.161.253968086.483.563.848360.910.983719097.291.962.118760.490.5296995102.6951.051.135050.240.25944100-表8截面5翼型X5百分比X2實際長h5百分比h5實際長b

39、5百分比b5實際長0-1.251.191251.251.19125-0.64-0.609922.52.38251.881.79164-0.79-0.7528754.7652.792.65887-0.82-0.781467.57.14753.533.36409-0.73-0.69569109.534.153.95495-0.6-0.57181514.2955.154.90795-0.25-0.238252019.065.95.62270.120.114362523.8256.426.118260.460.438383028.596.766.442280.740.705224038.126.96.

40、57571.11.04835047.656.556.242151.241.181726057.185.855.575051.271.210317066.714.854.622051.161.105488076.243.563.392680.910.867239085.771.961.867880.490.466979590.5351.051.000650.240.22872100-翼型的升力系數CL1與.角，沖角的關系曲線如圖7”圖7 NACA44翼型升力系數與 入角，沖角b的關系曲線5.8 葉柵影響的修正平板葉柵修正法及確定翼型的安放角由于葉柵中鄰近翼型的相互影響，葉柵中翼型的升力系數Cl和

41、單個翼型的升力系數Cli是不等的。因此，必須用一定得方法將葉柵中翼型的升力系數Cl變換為單個翼型的升力系數Cli0目前常用平板直列葉柵的資料來進行變換，或者說用平板直 列葉柵的修正資料來進行修正。平板直列葉柵的修正資料是用理論計算法得到的，它以曲線的形式給出了平板在不同安放角時平板葉柵的相對間距t/l與修正系數lp間的關系，如圖1-35所示。修正# -系數lp等于葉柵平板的升力系數CL與單個平板的升力系數CL1之比值，即, Cl lp Cl1從圖9可見，修正系數lp與葉柵中平板的安放角和平板葉柵的相對間距t/l有關。為了借助平板葉柵的修正系數lp來修正所選用翼型的升力系數 CL1,就必須把所8

42、所示），通過柵D作翼弦AD的垂計算的葉柵變成當量平板葉柵。當量平板葉柵是這樣得到的（如圖 內翼型的后緣A和翼型骨線中點C作一直線AB,再由翼型的前緣線DB ,垂線DB與直線AB交于B點，則直線AB組成的葉柵稱之為當量平板葉柵。 其相對間距為t/lp, t是所計算的葉柵間距，Ip是當量平板的弦長。當量平板的安放角就是AB直線與圓周方向間的夾角p ,有了 t/lp和p，就可由圖9查出系數lp,lp里于是就可由公式Cl1求出平板單翼型升力系數 CL1。采用平板葉柵修正法來計算翼型時，可按下述步驟進行:Cl-1）根據公式t2gHt Vm cosm2usin（ m ）求出葉柵中翼型的升力系數Cl；2M貿

43、定 t/lp=t/l 和m （40 8°）,在下圖中查出lp;圖9流體繞平板直列葉柵內平板及單平板的關系曲線! 爭秀«% 臉舞aaisa 施防遴笈方程 碑陽期隆«« 獨獨功緇ew 助做配為O VLV 34 言三 £=發迨至上二Ins 爸 it-a 二 ss窿-E3）確定 ymax及 ymax/l ；4）根據下列公式Cii=Cl/lp求出單個翼型的升力系數Cli；5）根據求出的CL1在圖7中選取翼型并找出翼型的沖角。選取翼型的ymax/l與上面確定的ymax/l不宜相差太大，以免由于翼型的加厚或減薄算出的沖角偏離最優 沖角過遠；6）按 m 和l/

44、t畫出翼型，然后畫出當量平板。隨后按求得的當量平板葉柵相對間距t/lp和平板安放角 P在圖9中查出ip,于是又一次的把CL1計算出來c根據這次求得CL1,再在圖7中找出沖角。要求兩次所得的沖角 極為相近（即兩次所得CL1極為相近），否則要繼續計算，通常希望沖角不大于8度。當沖角確定后，則翼型安放角也就確定了，即5.9 抗空化性能校核泵的抗空化性能應使葉柵的空化余量"小于或等于裝置空化余量ha減去（0.3-0.5） （m）的裕量，或使葉柵的空化余量hr乘（1.1-1 的安全裕度后應小于或等于裝置空化余量ha,即泵的抗空化性能應滿足下面的要求hr ha (0.3 0.5)m(1.1 1.

45、3) hrha-27 -hr可由下面的經驗公式得到:口,5.62n Q、4/8 hr ()式中 n泵的轉速Q泵的設計流量C空化比轉速，軸流泵的 C為800-1100左右 經計算hr(5.62n,Q)4/8C(5.62 1450 .0.3631 ) 4/81000=2.21而裝置空化余量NPSHre=7.0m由于 1.32.21=2.88<7所以，該泵的設計符合抗空化性能要求。5.10 計算葉輪的水力效率各計算截面葉柵的水力效率可按下式進行計算m sinh 1 -u sin( m )表9 葉片計算列表序號計算公式單位R1R2R3R4R51rm0.1420.1230.1030.0840.06

46、52n r U=30m/s21.54118.62315.70612.7899.8723Vmm/s6.2966.2966.2966.2966.2964Vu2=gHt/um/s2.5302.9273.4704.2625.5215u-Vu2/2m/s20.27617.15913.97110.6587.1116m2 Vm2 (u Vu2/2)2m2/s2450.756334.071234.828153.23390.2067iVm0.3110.3670.4510.5910.885tg m u Vu2/28mG17.27620.15324.27530.58341.5099cos 3 m0.9550.939

47、0.9120.8610.74910入假定）(0)1111111cos入0.99980.99980.99980.99980.999812sin( 3 m+入)0.3140.3610.4270.5240.67613c l 2gHt Vmcos0.2250.3060.4360.6680.7705C1 ,2,tm u sin( m)14m（選擇）0.7150.7120.7100.7050.70t、兒cos /m (設 115lcos =cos m)1.3361.3191.2851.2211.0716D t= Zm0.2230.1930.1620.1320.10217lm0.16690.146320.12610.10810.095318取lm0.1670.1460.1260.1080.09519Cl=(Cl -)-