離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和選型手冊(cè)解析

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1、離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì) 通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)包括氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算等內(nèi)容。這一章主要講第一方 面，而且通風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)分相似設(shè)計(jì)和理論設(shè)計(jì)兩種方法。 相似設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單， 可靠，在 工業(yè)上廣泛使用。而理論設(shè)講方法用于設(shè)計(jì)新系列的通風(fēng)機(jī)。 本章主要敘述離心通風(fēng)機(jī)氣動(dòng) 設(shè)計(jì)的一般方法。 離心通風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)中根據(jù)給定的條件 ：容積流量，通風(fēng)機(jī)全壓AP,工作介質(zhì)及其密度 0,以用其他要求，確定通風(fēng)機(jī)的主要尺寸，例如，直徑及直徑比 D1/D］，轉(zhuǎn)速n,進(jìn)出口 寬度1和［，進(jìn)出口葉片角門“和卩二，葉片數(shù)Z，以及葉片的繪型和擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)，以保證 通風(fēng)機(jī)的性能。 對(duì)于通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求是: （1）

2、滿足所需流量和壓力的工況點(diǎn)應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近； （2） 最咼效率要咼，效率曲線平坦； （3） 壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬； （4） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性能好； （5） 足夠的強(qiáng)度，剛度，工作安全可靠； （6） 噪音低； （7） 調(diào)節(jié)性能好； （8） 尺寸盡量小，重量經(jīng)； （9） 維護(hù)方便。 對(duì)于無因次數(shù)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1） 為保證最高的效率，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)?J值來設(shè)計(jì)。 （2） 選擇最大的「值和低的圓周速度，以保證最低的噪音。 （3） 選擇最大的值，以保證最小的磨損。 (4) 大時(shí)選擇最大的傘值。 § 1葉輪尺寸的決定 圖3-1葉輪

3、的主要參數(shù) 圖3-1為葉輪的主要參數(shù)： -亠:葉輪外徑 -I.:葉輪進(jìn)口直徑； -':葉片進(jìn)口直徑； 1 :出口寬度； ＜：進(jìn)口寬度; 葉片出口安裝角; | ；_1：葉片進(jìn)口安裝角； Z:葉片數(shù)； J r :葉片前盤傾斜角; 最佳進(jìn)口寬度-'I 丄 -：, 葉輪進(jìn)口面積為 ，而進(jìn)風(fēng)口面積為 ，令詛為葉輪進(jìn)口速度的變化系數(shù)，故有: 由此得出: (3-1a) 考慮到輪轂直徑 「引起面積減少，則有: (3-1b) 其中 在加速20%寸，即 ZE (3-1c) 在葉輪進(jìn)口處如果有迴流就造成葉輪中的損失，為此應(yīng)加速進(jìn)口流速。一般采用 圖3-2加

4、速20%的葉輪圖 圖3-2是這種加速20%勺葉輪圖。近年來的研究加速不一定是必需的，在某些情況下減速反 而有利。 二. 最佳進(jìn)口直徑 由水力學(xué)計(jì)算可以知道，葉道中的損失與速度 r'l的平方成正比，即 。為此 選擇在一定的流量和轉(zhuǎn)速條件下合適的 首先討論葉片厚度的影響。如圖 3-3，由于葉片有一定厚度 :';以及折邊3的存在, 這樣使進(jìn)入風(fēng)機(jī)的流速?gòu)? -增加至 ，即: 圖3-3葉片厚度和進(jìn)出口的阻塞系數(shù)計(jì)算 用

5、〔和?一分別表示進(jìn)出口的阻塞系數(shù): 嗎 辺』-ZS禹旳0“ - 2Z§心/Sin01』 九 碼$ (3-2a) 式中［為節(jié)距，_?'為切向葉片厚度 同理 那么進(jìn)出口的徑向速度為: 當(dāng)氣流進(jìn)入葉輪為徑向流動(dòng)時(shí), -J' '-1,那么: (3-2b) 為了使■最小，也就是 二“損失最小，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)?'〔。當(dāng)口 過大時(shí), 過小, 但F加大很多，使（3-2c ）式右邊第二項(xiàng)過大, 加大。當(dāng) 過小時(shí)，（3-2c ）式右第 二項(xiàng)小，第一項(xiàng)會(huì)過大，總之 中間值時(shí)，使 考慮到進(jìn)

6、口 20%加速系數(shù)，及輪轂的影響, 1的表達(dá)式為（3-1b ）式，代入（3-2c）式為: (3-3c) 對(duì)式（3-3）求極小值，得出的優(yōu)化值為: (3-4a) 出口直徑二 不用上述類似的優(yōu)化方法，只要選用合適 「的即可： c 兀 2 RK _3 ◎二〒■。必&二可&匕2職 (3-4b) 即： A_J - q Y(i-u%Aji巧 (3- 4c) 也可以根據(jù) A/A，求出職 三. 進(jìn)口葉片角J」 1. 徑向進(jìn)口時(shí)的：L優(yōu)化值 同E —樣，根據(jù)溝為最小值時(shí)，優(yōu)化計(jì)算進(jìn)口葉片角 0“。當(dāng)氣流為徑向進(jìn)口時(shí)，珂二9『，

7、且二i.'_均布，那么從進(jìn)口速度三角形（令進(jìn)口無沖擊 童） 代入〔值后得出?‘ i值，最后得出: 詒=(令 4鈔 」 6° JTTjfl-V^Cj^/wi Cc?『0“ w：= 匆陶(1」J )Co/血血Eg (3-5) (3-6a) 這就是只考慮徑向進(jìn)口時(shí)的 卩“優(yōu)化值。 把( 3-6a)式代入(3-4a)至(3-4d)式: 巧(1- (3-6b) 進(jìn)而當(dāng)￥ = 0,右二12巧二1.0時(shí)： (3-6c) 或者: (3-6d) 2. 當(dāng)葉輪進(jìn)口轉(zhuǎn)彎處氣流分布不均勻時(shí) 01!的優(yōu)化值。 圖3-4，葉片進(jìn)口處速度分布不均勻，

8、 在前盤處速度大小為 皿t和血遞，比該面上 的平均值要大，設(shè)'卜： 那么wiLx =訊1+燈01皿）=肚；0皿） 旳 〔司 此外: -毗必（i+X爛兀嚴(yán) 900^（1「；） 渤口 (3-7a) 進(jìn)而采用近似公式 其中〔為葉輪前盤葉片進(jìn)口處的曲率半徑。計(jì)算出來的 角比 小一些。如下 :! 4： 0.2 0.4 3.0 4.0 0.952 0.88 0.472 0.424 表所示: 1.0 2.0 0.74 0.58 那么 34" (3-7b) 式中'二為的平均值。 31V 27.

9、7 16.7 圖3-4葉片進(jìn)口處和分布不均勻 3. 圖3-5進(jìn)口速度三角 當(dāng)氣流進(jìn)入葉片時(shí)有預(yù)旋，即 由圖3-5進(jìn)口速度三角形可以得出: 眄二『兀二巴（1_乞 8嘰Co嘰 叭 <60 90阿（1-：）驗(yàn)丸9憫九+ Si叩』眇$ 求極值后: o 3 1 1 U 4昭屮6 tg

10、 (2-8a 可以看出當(dāng)氣流偏向葉輪旋轉(zhuǎn)方向時(shí)（正預(yù)旋）， 將增大，同時(shí)得到： 北如巧（l y沆g#u 4. 葉輪的型式不同時(shí) 有所區(qū)別 一般推薦葉片進(jìn)口角1?■亠稍有一個(gè)較小的沖角。后向葉輪中葉道的摩擦等損失較小，此時(shí) 的選擇使葉輪進(jìn)口沖擊損失為最小。 Ai=A+i 沖角 二 ±1。~ 8"） 一般后向葉輪： 對(duì)于前向葉輪，由于葉道內(nèi)的分離損失較大，過小的進(jìn)口安裝角導(dǎo)片彎曲度過大，分 離損失增加。較大的安裝角雖然使進(jìn)口沖擊損失加大，但是流道內(nèi)的損失降低，兩者比較， 效率反而增高。 -般前向葉輪：爲(wèi)1噸邊匕 當(dāng)虹＞ 155 ~ 160"時(shí)，幾＞60"甚至無=90：

11、 四. 葉輪前后盤的圓角和葉片進(jìn)口邊斜切 設(shè)計(jì)中，在可能情況下盡量加大葉輪前后盤的圓角半徑 邊斜切是指前盤處葉片進(jìn)口直徑 一 T大于后盤處的直徑 r和R （圖3-1 ）。葉片進(jìn)口 以適應(yīng)轉(zhuǎn)彎處氣流不均勻現(xiàn) 象。 如果葉片進(jìn)口與軸平行，如圖 3-6(a)所示，仇(在進(jìn)口邊各點(diǎn)是相同的。但該處氣流 速度不均勻，而周速相同。故氣流角 01不同，這樣就無法使葉片前緣各點(diǎn)的氣 流毫無沖擊地進(jìn)入葉輪。為此將葉片進(jìn)口邊斜切(見圖 3-6(b)),靠近前盤處的-丄大，且 其丘亦大，而靠近后盤-上小，且|辺亦小。使氣流良好地進(jìn)入葉道。 前向葉輪，進(jìn)口氣流角 廠是根據(jù)葉片彎曲程度來考慮的，

12、故不做成斜切。 圖3-6葉輪前后盤的圓角和葉片進(jìn)口邊斜切 五. 葉片數(shù)Z的選擇 葉片數(shù)太少，一般流道擴(kuò)散角過大，容易引起氣流邊界層分離，效率降低。葉片增加，能減 少出口氣流偏斜程度， 提高壓力。但過多的葉片會(huì)增加沿程摩阻損失和葉道進(jìn)口的阻塞， 也 會(huì)使效率下降。 根據(jù)試驗(yàn)，葉片間流道長(zhǎng)度 I為流道出口寬度a的2倍，且I為，由幾何關(guān)系： a弋帥執(zhí)a鴨-^血仇a Xr /= 1?弘 1" 1/a - 2 15國(guó)-小 2 那么 1.51-也丄也 3-9) 出口角大的葉輪，其葉道長(zhǎng)度較短就容易引起當(dāng)量擴(kuò)張角過大，應(yīng)采用較多葉片。出 口角小時(shí)，葉道較長(zhǎng)，應(yīng)采用較少

13、葉片。同時(shí) 較小時(shí)，Z也少一些為好，以免進(jìn)口 葉片過于稠密。 對(duì)于后向葉輪：當(dāng) Z=8~12個(gè)時(shí)，采用機(jī)翼型及弧型葉片，當(dāng) Z=12~16時(shí)，應(yīng)采用直 線型葉片。 對(duì)于前向葉輪，Z=12~16. 六. 葉片進(jìn)出口寬度 1- 'j 1.后向葉輪一般采用錐形圓弧型前盤， 對(duì)于一定流量葉輪，阪過小則出口速度過大, 葉輪后的損失增大，而 二過大，擴(kuò)壓過大，導(dǎo)致邊界層分離，所以 二的大小要慎重決定。 由于 (3-10a) a L A 上式表明，在一定的旳 時(shí)，比值與卩成正比，對(duì)于一定的葉輪 |_血過大，出口速 虹, 度大，葉輪后損失增大，反之

14、 過小，擴(kuò)壓度過大。試驗(yàn)證明，不冋的 碼值不 同，即 饑=35~4引 6/旳=0 21- 0.25 (3-10b) 饑=48~60。 気他=0.25 ~ 0.28 然后，利用（3-10a）式可計(jì)算出 6。 后向葉輪的進(jìn)口處寬度， ?般可近似計(jì)算： a閔丄丄 A (3-10C) 2.前向葉輪進(jìn)口處參數(shù)影響很大。 其葉片入口處寬度 h # 尋（D ［應(yīng)比 公式計(jì)算 出的大一些。例如當(dāng) ^ = 4.5-11.7 (25 - 65)

15、 5 f2 6 前向葉輪采用平直前盤時(shí)：，若采用錐形前盤，必須正確選用前盤傾斜角，即 圖3-7前盤形狀 仔（20~2耳牛 根據(jù)0值及h,可決定勺。 葉片形狀的確定 平直葉片是最簡(jiǎn)單的葉片型式，根據(jù)圖 3-8，由正弦定理: >0.5 0.3~0.4 0.45~0.5 離心式通風(fēng)機(jī)主要參數(shù) 他仇勾A 及Z已知后，就可以繪制葉片的形狀，葉 片的形狀有很多選擇。 平直葉片 ■）平賣胡厲 A) 盤 (3-11) 上式表明-/'hi 和之間滿足(3-11)式，不能同時(shí)任意選擇。 例如： :: 0.3 0.7 0.5 (當(dāng) 時(shí))

16、1: 749" 643" 527 圖3-8平直葉片 圓弧型葉片 圓弧型葉片分單圓弧和多圓弧，一般多采用單圓弧。在設(shè)計(jì)中，一般先求出 ,Z等，根據(jù)已知條件確定葉片圓弧半徑 易 的大小，和該圓弧的中心位置 P, 以及圓弧所在半徑丄?」。 圖3-9a后向圓弧葉片 圖3-9 b前向圓弧葉片 圖3-9 c徑向葉片 1. 后向葉片圓弧如圖 3-9a所示，已知 Zw? - ZP20 -仏蟲 厶］糾=Z?10 =氐 在 ―和中，P0為公共邊： P2 = Pi = Rk 01 = rL, 02 =/^ 由余弦公式： P0 i

17、R 二 % _斤 二 P2a+02?〔怙“加九丄-勺口明丄） - 2厲辰加#期 用二風(fēng)+『；-2R込c耐0》直、號(hào)二R； +扌-2氏艸?0閃口 州=J?jt+勺- 2尺龍Cos妨』=J坨+斤_ 2 陽?叩u (3-12b) 葉片長(zhǎng)度I : …』用+蹲-創(chuàng) 他心―^- 門C _1|尺+耳T 2戶廠 2. 前向葉輪圓弧葉片 垃二 2(?C耐(1 時(shí)-燉衛(wèi))-0")〕 (3-13a) XjR：+f-2gC噸討-尬 3. 徑向葉片見圖 3-9c 坨二 躋 Ca0i (3-14a) (3-14b) 三.葉片流道的決定 (3-13b) 對(duì)于直葉

18、片和圓弧葉片，其進(jìn)口不能很準(zhǔn)確地成型，所以在某些情況下會(huì)產(chǎn)生過高的 前緣葉片壓力，從而導(dǎo)致了氣流的分離。最好在進(jìn)口有一段無功葉片，或用近似的圓弧表 示。這種無功近似圓弧如圖 3-10所示： 從1點(diǎn)引出的無功圓弧的半徑 r等于從該點(diǎn)引出的對(duì)數(shù)曲線的曲率半徑。圖解時(shí)，連 接01兩點(diǎn)，做角丨’"_1 ,過0點(diǎn)做二的垂線，交于角的另一邊為 A點(diǎn)，以川二f為 半徑做圓弧，弧四段為無功葉片，e點(diǎn)的以后用拋物線，或者曲線板延長(zhǎng)，而且保證出口 角為#鮎即可。流道畫出以后，檢查過流斷面，過流斷面變化曲線的斜率不能大于 否則的話，擴(kuò)散度過在，造成較大的邊界層損失，甚至分離。一般葉片較少時(shí)，用圓弧葉 片還是合

19、理的。 圖3-10無功葉片及過流斷面檢查 以下用解析法做幾種情況的無功葉片: 的葉片，用下標(biāo)” 無功葉片就是環(huán)量不變的葉片， 即-2保持常數(shù)（或保持常數(shù)） 0”表示進(jìn)口，則： dr 由于 上式為無功葉片的方程 (3-15) (1) 情況，這時(shí)前盤為雙曲線，即 積分后: (3-16a) (3-16b) 如果進(jìn)口無預(yù)旋：「亠' 11) 3-16C) F1+翊） (3-16d) (2)S =^= Const -1 2 4 L ? (3-17a) 當(dāng)」時(shí) (3-17b)

20、 圖3-12葉片基元 四.葉片造型的解析法和圖解法 1. 減速葉片間流道 由于風(fēng)機(jī)葉輪中的流動(dòng)為逆壓梯度，易造成邊界層的脫流，而造成過大的邊緣失。如 果使相對(duì)流速w的減少呈線性關(guān)系，那么在葉輪中就不會(huì)造成過大的逆壓梯度。 圖3-12中的一個(gè)葉片基元 As，分解成Ar (徑向)和A私(周向)兩個(gè)分量: (3-18a) —=w — — —C dt riff 這就可以利用 w代替"進(jìn)行葉片繪形。如果采用等減速流道，即 (dr = dsSin/}, - w帥0) Ww= -Cds (3-18b) /二甘-2CS 可以看出對(duì)于等減速流道，w的分布曲線是一條拋物線，其中有幾種情

21、況可以得到解 析解。 a. 等徑向速度流道 當(dāng)軸面流道的關(guān)系為 br=常數(shù)時(shí)，八：=常數(shù)。把(3-18a)式代入(3-18b) 式: :.為常數(shù)，積分而得到速度分布為: 此時(shí)w沿半徑是線性分布的。 b. "=常數(shù)的等角螺線葉片: (3-20) 」=常數(shù)同時(shí)…常數(shù)， w也必為常數(shù)。見圖 3-13所示。同時(shí): Ap二解2匚印二隔幅-扯)印 (3-21) ￡1 只與幾何尺寸，即-L有關(guān)。 d.等寬度葉道，b=常數(shù) 由于: 那么： ― (r _q) (3-21) 圖 3-13 2. 等減速葉片的圖解法。 在一般情況，由式(3-18b)得

22、到: 積分后： (3 -22) 積分常數(shù)為: 0=(^- 那么已知w和權(quán)，就可以求出 tan 0，進(jìn)而利用: Au = 4r/tan 0 可利用圖解法繪型葉片。 例如：令 ，代入方程中: 得到 若令 Ar 明-wa Ar勿"(W] -wj aT= 5 (

23、3-23) 當(dāng)溝鳳及加已知時(shí)，可以求出Aw和 用數(shù)值方法計(jì)算出，然后圖解繪圖。 W,進(jìn)而求出1用，即可進(jìn)行葉片繪型。即先 例如: 嗎-W] =79-52.8 = 26.2 可列表計(jì)算: 5.5 6.5 7.5 8.5 2.45 0.223 13.5 5.84 33 2.06 0.221 33.2 13.4 5.79 39.3 34.9 1.7 0.212 1.33 0.1868 b Am? 12.75 5.55 11.30 4.48 9.5 9.6 4.15 0.98 0.1585 46.3 繪型步驟如

24、下：把半徑分成 n分，求出各段中點(diǎn)的 w和丄值，并列入表內(nèi)，就可以 求出各段中點(diǎn)的 出葉片形狀如圖 在圖上量取 3-14所示。 _?和，從進(jìn)口畫起，就可以得 以上風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)是按的線性分布設(shè)計(jì)葉片，同樣可以按葉片角的分布進(jìn)行葉片角 I討的 繪型，在水輪機(jī)中還可以按給定 吒F的分布進(jìn)行葉片繪型。 圖 3-14 離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置 圖3-15離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置 圖3-16離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置位置 0｝漏背席 睡11醪 t> M 甘，重阿靜 *) /> ??

25、 圖3-17離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣形狀 進(jìn)氣室 進(jìn)氣室一般用于大型離心通風(fēng)機(jī)上。倘若通風(fēng)機(jī)進(jìn)口之前需接彎管，氣流要轉(zhuǎn)彎，使 葉輪進(jìn)口截面上的氣流更不均勻， 因此在進(jìn)口可增設(shè)進(jìn)氣室。 進(jìn)氣室裝設(shè)的好壞會(huì)影響性能: 1. 進(jìn)氣室最好做成收斂形式的，要求底部與進(jìn)氣口對(duì)齊，圖 3-15所示。 2. 進(jìn)氣室的面積-：與葉輪進(jìn)口截面 二之比 〉.■-.'時(shí)為最好，二時(shí) 3. 進(jìn)氣口和出氣口的相對(duì)位壓， 對(duì)于通風(fēng)機(jī)性能也有影響。 最差。如圖3

26、-16所示。 ，進(jìn)氣口 進(jìn)氣口有不同的形式，如圖 3-17所示。 一般錐形經(jīng)筒形的好，弧形比錐形的好，組合型的比非組合型的好。例如錐弧型進(jìn)氣 口的渦流區(qū)最小。此外還注意葉輪入口的間隙型式，套口間隙，比對(duì)口間隙形式好。 三，進(jìn)口導(dǎo)流器 若需要擴(kuò)大通風(fēng)機(jī)的使用范圍和提高調(diào)節(jié)性能，可在進(jìn)氣口或進(jìn)氣室流道裝設(shè)進(jìn)口導(dǎo)流器， 分為軸向、徑向兩種。 可采用平板形，弧形和機(jī)翼型。導(dǎo)流葉片的數(shù)目為 Z=8~12。 P1 導(dǎo)葉設(shè)計(jì) 在單極通風(fēng)機(jī)中幾乎不用導(dǎo)葉。 主要在壓氣機(jī)中使用， 空氣離開葉輪后有一個(gè)絕對(duì)速度 與圓周方向的夾角為 J ,因此 &=& +4 根據(jù)環(huán)量不變和連續(xù)方程：

27、 由此可以得出 (3-25) tan a ——-二—= 5 血 常數(shù) 所以，空氣在離開葉輪后按對(duì)數(shù)螺線流動(dòng)，其對(duì)數(shù)螺線方程為: 4taniz =ln — (3-26) 因此，至少在截面■世采用對(duì)數(shù)螺線，或用近似的圓弧表示：其曲線曲率半徑: Cosa 以后部分可用式(3-26)計(jì)算。 流道寬度a+s為 * 2加. —sin Z 二用氣:表示 (3-27) 式中，t--葉片節(jié)距，由于考慮葉片厚度引起流道變窄，可把 (3-28) 通風(fēng)機(jī)用的導(dǎo)葉多用直導(dǎo)葉，流道不允許有過大的擴(kuò)散度，若最大的擴(kuò)壓角為 ，那么所 需最少葉片數(shù)為

28、 14 如圖3-19所示。 圖 3-19 蝸殼設(shè)計(jì) 圖3-20離心通風(fēng)機(jī)蝸殼 一，概述 蝸殼的作用是將離開葉輪的氣體集中，導(dǎo)流，并將氣體的部分動(dòng)能擴(kuò)壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。 目前離心通風(fēng)機(jī)普遍采用矩形蝸殼，優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單適于焊接，離心通風(fēng)機(jī)蝸殼寬度 B比其葉輪寬度 1大得多，則氣流流出葉輪后的流道突然擴(kuò)大，流速驟然變化。如圖 3-20 所示，q為葉輪出口后的氣流速度，闖為其氣流角（分量為如和%）,蝸殼內(nèi)一點(diǎn)的流 速為c，分量為 亠和-、，「為氣流角，半徑為r. ，基本假設(shè): 「成正 1'，蝸殼各不同截面上所流過流量 與該截面和蝸殼起始截面之間所形成的夾角 比： 圖

29、3-21離心通風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)壁型線 (3-29) 0 2,由于氣流進(jìn)入蝸殼以后不再獲得能量，氣體的動(dòng)量矩保持不變。 (3-30) 三，蝸殼內(nèi)壁型線: 1楓 270* 根據(jù)上述假設(shè)，蝸殼為矩形截面，寬度 B保持不變，那么在角度 「的截面上的流量為: (3-33) (3-31) 代入式(3-30)后: (3-32) /，可計(jì)算：，連成蝸殼內(nèi)壁。 上式表明蝸殼的內(nèi)壁為一對(duì)數(shù)螺線，對(duì)于每一個(gè) 可以用近似作圖法得到蝸殼內(nèi)壁型線。

30、實(shí)際上，蝸殼的尺寸與蝸殼的張度 A的大小有關(guān) A - -n r 令卩按幕函數(shù)展開： 尸廠即+用才+￡(啣叩+、桝"F+A ] 其中 360° 他/ 那么 兔二7 _勺二勺［附礦+ 尸+扣護(hù)尸+A〕 (3-34a) 系數(shù)m隨通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù) 溝而定，當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù) 心二11?8~12一6時(shí)，(3-34)式第三項(xiàng)是前 面兩項(xiàng)的10%當(dāng)一 -'時(shí)僅是1%為了限制通風(fēng)機(jī)的外形尺寸，經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)低中比 轉(zhuǎn)數(shù)的通風(fēng)機(jī)，只取其第一項(xiàng)即可： (3-34b) 則得 7二勺(1+刑『) (3-35) 式(3-35)為阿基米德螺旋線方程。在實(shí)際應(yīng)用

31、中，用等邊基方法，或不等邊基方法, 繪制一條近似于阿基米德螺旋線的蝸殼內(nèi)壁型線，如圖 3-22所示。 由式(2-34)得到蝸殼出口張度A (3-36) 一般取H ' ■ ' ' 「一，具體作法如下： 四，蝸殼高度B 蝸殼寬度B的選取十分重要。 '一，一般維持速度J二一 在一定值的前提下， 確定擴(kuò)張當(dāng)量面積 的。若速度"過大，通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓增加，速度 "過小， 相應(yīng)葉輪出口氣流的擴(kuò)壓損失增加，這均使效率下降。 如果改變B,相應(yīng)需改變A使 XAxE不變。當(dāng)擴(kuò)張面積 代不變情況，從磨損和 損失角度，B小A大好，因?yàn)锽小，流體離開葉輪后突然擴(kuò)大小，損失少。而且 A大，螺旋

32、 平面通道大，對(duì)蝸殼內(nèi)壁的撞擊和磨損少。 一般經(jīng)驗(yàn)公式為： 1. (3-37a) 或- .."4 2. (3-37b) 低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。 1為葉輪進(jìn)口直徑，系數(shù)： 五，蝸殼內(nèi)壁型線實(shí)用計(jì)算 A ilJ 二 以葉輪中心為中心，以邊長(zhǎng) 4作一正方形。為等邊基方。以基方的四角為圓心分別以 :-為半徑作圓弧 ab,bc,cd,de ，而形成蝸殼內(nèi)壁型線。其中 r2 = (1.0~W2 為 +—/ 8 (3-37) 等邊基方法作出近似螺旋線與對(duì)數(shù)螺線有一定誤差， 當(dāng)比轉(zhuǎn)速越高時(shí)，其誤差越大。可采用 不等邊。方法不同之處，做一個(gè)不等邊基方： toiU = Hl殛=『33弘兔項(xiàng)5蟲 不等邊基方法對(duì)于高比轉(zhuǎn)速通風(fēng)機(jī)也可以得到很好的結(jié)果。 圖3-22等邊基方法 圖3-23不等邊基方法