離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　引言……………………………………………………………………(1)</p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理…………………………………………(3)</p><p>　　2.1離心式風(fēng)機(jī)的基本組成………………………………………………(3)</p><p>　　

2、2.2離心式風(fēng)機(jī)的原理……………………………………………………(3)</p><p>　　2.3離心式風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)…………………………………………(4)</p><p>　　2.4離心式風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式………………………………………………(5)</p><p>　　3.離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)……………………………………………………(5)</p><

3、;p>　　3.1通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求……………………………………………………(5)</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)步驟………………………………………………………………(6)</p><p>　　3.2.1葉輪尺寸的決定……………………………………………………(6)</p><p>　　3.2.2離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置……………………………………………(13)<

4、/p><p>　　3.2.3蝸殼設(shè)計(jì)……………………………………………………………(14)</p><p>　　3.2.4參數(shù)計(jì)算……………………………………………………………(20)</p><p>　　3.3離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇………………………………(24)</p><p>　　4.結(jié)論………………………………………………………

5、………………(25)</p><p>　　附錄…………………………………………………………………………(25)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　離心式通風(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。離心式通風(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

6、于設(shè)計(jì)新系列的通風(fēng)機(jī)。本文在了解離心通風(fēng)機(jī)的基本組成，工作原理以及設(shè)計(jì)的一般方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種離心通風(fēng)機(jī)。</p><p>　　關(guān)鍵字：離心式通風(fēng)機(jī) 工作原理 設(shè)計(jì)方法</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The design of Centrifugal fan includes the ca

7、lculation of aerodynamic and the structure etc. The aerodynamic design of Centrifugal fan has two kinds of methods: one is the likeness designs, the other is theoretical designs. Based on above, this article desi

8、gned a Centrifugal fan based on above.</p><p>　　Key words: Centrifugal fan; working principle; design method</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它

9、是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。通風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等?！　⊥L(fēng)機(jī)的工作原理與透平壓縮機(jī)基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。 　　通風(fēng)機(jī)已有悠久的歷史。中國(guó)在公元前許多年就已制造出簡(jiǎn)單的木制礱谷風(fēng)車，它

10、的作用原理與現(xiàn)代離心通風(fēng)機(jī)基本相同。1862年，英國(guó)的圭貝爾發(fā)明離心通風(fēng)機(jī)，其葉輪、機(jī)殼為同心圓型，機(jī)殼用磚制，木制葉輪采用后向直葉片，效率僅為40％左右，主要用于礦山通風(fēng)。1880年，人們?cè)O(shè)計(jì)出用于礦井排送風(fēng)的蝸形機(jī)殼，和后向彎曲葉片的離心通風(fēng)機(jī)，結(jié)構(gòu)已比較完善了?！　?892年法國(guó)研制成橫流通風(fēng)機(jī)；1898年，愛(ài)爾蘭人設(shè)計(jì)出前向葉片的西羅柯式離心通風(fēng)機(jī)，并為各國(guó)所廣泛采用；19世紀(jì)，軸流通風(fēng)機(jī)已應(yīng)用于礦井通風(fēng)和冶金工業(yè)的鼓風(fēng)，但其

11、壓力僅為100～300帕，效率僅為15～25％，直到二十世紀(jì)4</p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)主要由葉輪和機(jī)殼組成，小型通風(fēng)機(jī)的葉輪直接裝在電動(dòng)機(jī)上中、大型通風(fēng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器或皮帶輪與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接。離心通風(fēng)機(jī)一般為單側(cè)進(jìn)氣，用單級(jí)葉輪；流量大的可雙側(cè)進(jìn)氣，用兩個(gè)背靠背的葉輪，又稱為雙吸式離心通風(fēng)機(jī)?！　∪~輪是通風(fēng)機(jī)的主要部件，它的幾何形狀、尺寸、葉片數(shù)目和制造精度對(duì)性能有很大影響。葉輪經(jīng)靜平衡或動(dòng)平衡校正才能保證通

12、風(fēng)機(jī)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)。按葉片出口方向的不同，葉輪分為前向、徑向和后向三種型式。前向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)方向傾斜；徑向葉輪的葉片頂部是向徑向的，又分直葉片式和曲線型葉片；后向葉輪的葉片頂部向葉輪旋轉(zhuǎn)的反向傾斜。</p><p>　　前向葉輪產(chǎn)生的壓力最大，在流量和轉(zhuǎn)數(shù)一定時(shí)，所需葉輪直徑最小，但效率一般較低；后向葉輪相反，所產(chǎn)生的壓力最小，所需葉輪直徑最大，而效率一般較高；徑向葉輪介于兩者之間。葉片的型線以直葉片最簡(jiǎn)

13、單，機(jī)翼型葉片最復(fù)雜?！　榱耸谷~片表面有合適的速度分布，一般采用曲線型葉片，如等厚度圓弧葉片。葉輪通常都有蓋盤，以增加葉輪的強(qiáng)度和減少葉片與機(jī)殼間的氣體泄漏。葉片與蓋盤的聯(lián)接采用焊接或鉚接。焊接葉輪的重量較輕，流道光滑。低、中壓小型離心通風(fēng)機(jī)的葉輪也有采用鋁合金鑄造的?！　≥S流式通風(fēng)機(jī)工作時(shí)，動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪在圓筒形機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進(jìn)入，通過(guò)葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。軸流通風(fēng)機(jī)的布置形式有立式、臥式和傾斜

14、式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達(dá)20米以上。　　小型低壓軸流通風(fēng)機(jī)由葉輪、機(jī)殼和集流器等部件組成，通常安裝在建筑物的墻壁或天花板上；大型高壓軸流通風(fēng)機(jī)由集流器、葉輪、流線體、機(jī)殼、擴(kuò)散筒和傳動(dòng)部件組成。葉片均勻布置在輪轂上，數(shù)目一般為2～24。葉片越多，風(fēng)壓越高；葉片安裝角一般為10°～45°，安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓越大。軸流式通風(fēng)機(jī)的主要零件大都</p><p>　　2

15、. 離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理</p><p>　　2.1離心風(fēng)機(jī)的基本組成</p><p>　　主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)口集流器、導(dǎo)流片、聯(lián)軸器、軸、電動(dòng)機(jī)等部件組成。旋轉(zhuǎn)的葉輪和蝸殼式的外殼。旋轉(zhuǎn)葉輪的功能是使空氣獲得能量； 蝸殼的功能是收集空氣，并將空氣的動(dòng)壓有效地轉(zhuǎn)化為靜壓。</p><p>　　2.2離心風(fēng)機(jī)的原理</p><p>　　

16、葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使空氣獲得動(dòng)能, 然后經(jīng)蝸殼和蝸殼出口擴(kuò)散段將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓。這樣,風(fēng)機(jī)出口的空氣就是具有一定靜壓的風(fēng)流。</p><p>　　1-進(jìn)氣室；2-進(jìn)氣口；3-葉輪；4-蝸殼；5-主軸；6-出氣口；7-擴(kuò)散器</p><p>　　2.3離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　如圖所示，離心風(fēng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下。</p><

17、;p>　?、偃~輪外徑, 常用D表示；</p><p>　　②葉輪寬度, 常用b表示；</p><p>　?、廴~輪出口角,一般用β表示。葉輪按葉片出口角的不同可分為三種:</p><p>　　前向式──葉片彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相同, β> 90°(90°～ 160°)；</p><p>　　后向式──葉片

18、彎曲方向與旋轉(zhuǎn)方向相反, β< 90°(20°～ 70°)；</p><p>　　徑向式──葉片出口沿徑向安裝,β= 90°。</p><p>　　2.4離心風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)方式</p><p><b>　　如圖所示。</b></p><p>　　3. 離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)</

19、p><p>　　3.1 通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　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 ，工作介質(zhì)</p><p>　　及 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 ，轉(zhuǎn)速n,進(jìn)出口寬度和，進(jìn)出口葉片角 和 ，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。 </p><p>　　對(duì)于通風(fēng)機(jī)設(shè)

20、計(jì)的要求是： </p><p>　?。?） 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； </p><p>　?。?） 最高效率要高，效率曲線平坦； </p><p>　　（3） 壓力曲線的穩(wěn)定工作區(qū)間要寬； </p><p>　?。?） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性能好； </p><p>　?。?） 足夠的強(qiáng)度，剛度，工作安

21、全可靠； </p><p><b>　?。?） 噪音低； </b></p><p>　?。?） 調(diào)節(jié)性能好； </p><p>　?。?） 尺寸盡量小，重量經(jīng)； </p><p>　?。?） 維護(hù)方便。 </p><p>　　對(duì)于無(wú)因次數(shù)的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： </p><p&

22、gt;　?。?） 為保證最高的效率，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)?值來(lái)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　（2） 選擇最大的 值和低的圓周速度，以保證最低的噪音。 </p><p>　?。?） 選擇最大的值，以保證最小的磨損。 </p><p>　?。?） 大時(shí)選擇最大的 值。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計(jì)步驟</b><

23、/p><p>　　3. 2.1 葉輪尺寸的決定</p><p><b>　　葉輪的主要參數(shù): </b></p><p><b>　　:葉輪外徑 </b></p><p><b>　　:葉輪進(jìn)口直徑； </b></p><p><b>　　:葉片進(jìn)口

24、直徑； </b></p><p><b>　　:出口寬度； </b></p><p><b>　　:進(jìn)口寬度；</b></p><p>　　:葉片出口安裝角； </p><p>　　:葉片進(jìn)口安裝角； </p><p><b>　　Z:葉片數(shù)</b

25、></p><p><b>　　:葉片前盤傾斜角；</b></p><p>　　一． 最佳進(jìn)口寬度 </p><p>　　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，葉輪進(jìn)口面積為 ，而進(jìn)風(fēng)口面積為 ，令 為葉輪進(jìn)口速度的變化系數(shù)，故有： </p><p><b>　　由此得出

26、： </b></p><p>　　考慮到輪轂直徑引起面積減少，則有： </p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　在加速20%時(shí)，即, </p><p>　　加速20%的葉輪圖 </p><p>　　二． 最佳進(jìn)口直徑 </p><p>

27、;　　由水力學(xué)計(jì)算可以知道，葉道中的損失與速度的平方成正比，即 。為此選擇在一定的流量和轉(zhuǎn)速條件下合適的，以使為最小。 </p><p>　　首先討論葉片厚度的影響。由于葉片有一定厚度 ；以及折邊的存在，這樣使進(jìn)入風(fēng)機(jī)的流速?gòu)脑黾又?，即?</p><p>　　葉片厚度和進(jìn)出口的阻塞系數(shù)計(jì)算 </p><p>　　用 和 分別表示進(jìn)出口的阻塞系數(shù)： </p&g

28、t;<p>　　式中為節(jié)距， 為切向葉片厚度 </p><p><b>　　同理 </b></p><p>　　那么進(jìn)出口的徑向速度為： </p><p>　　當(dāng)氣流進(jìn)入葉輪為徑向流動(dòng)時(shí)，,那么： </p><p>　　為了使最小，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)?。總之在中間值時(shí)，使最小，即 </p><p

29、>　　考慮到進(jìn)口20%加速系數(shù)，及輪轂的影響</p><p>　　求極小值，得出的優(yōu)化值為： </p><p>　　出口直徑不用上述類似的優(yōu)化方法，只要選用合適 的即可: </p><p><b>　　即： </b></p><p>　　也可以根據(jù) ，求出 </p><p><b

30、>　　三． 進(jìn)口葉片角 </b></p><p>　　1. 徑向進(jìn)口時(shí)的 優(yōu)化值 </p><p>　　同一樣，根據(jù)為最小值時(shí)，優(yōu)化計(jì)算進(jìn)口葉片角 。當(dāng)氣流為徑向進(jìn)口時(shí)，,且均布，那么從進(jìn)口速度三角形（令進(jìn)口無(wú)沖擊=） </p><p>　　代入值后得出值，最后得出： </p><p><b>　　(3-5) &l

31、t;/b></p><p><b>　　求極值，即 </b></p><p><b>　　(3-6a) </b></p><p>　　這就是只考慮徑向進(jìn)口時(shí)的 優(yōu)化值。 </p><p>　　把（3-6a）式代入(3-4a)至(3-4d)式： </p><p><

32、b>　　(3-6b) </b></p><p><b>　　進(jìn)而當(dāng) 時(shí)： </b></p><p><b>　　(3-6c) </b></p><p>　　或者： (3-6d) </p><p>　　2. 當(dāng)葉輪進(jìn)口轉(zhuǎn)彎處氣流分布不均勻時(shí) 的優(yōu)化值。 </p>

33、;<p>　　圖3-4，葉片進(jìn)口處速度分布不均勻，在前盤處速度大小 為和，比該面上的平均值要大，設(shè) </p><p><b>　　那么 </b></p><p><b>　　此外： </b></p><p><b>　　當(dāng) 時(shí)： </b></p><p><

34、b>　　(3-7a) </b></p><p>　　進(jìn)而采用近似公式: </p><p>　　其中為葉輪前盤葉片進(jìn)口處的曲率半徑。計(jì)算出來(lái)的 角比小一些。如下表所示： </p><p>　　: 0.2 0.4 1.0 2.0 3.0 4.0 </p><p>　　: 0.952 0.88 0.74 0.58 0.472

35、0.424 </p><p><b>　　: </b></p><p><b>　　那么 </b></p><p><b>　　(3-7b) </b></p><p>　　式中 為 的平均值。 </p><p>　　圖3-4葉片進(jìn)口處和分布不

36、均勻 </p><p>　　圖3-5進(jìn)口速度三角 </p><p>　　3. 當(dāng)氣流進(jìn)入葉片時(shí)有預(yù)旋，即 ： </p><p>　　由圖3-5進(jìn)口速度三角形可以得出： </p><p><b>　　求極值后： </b></p><p><b>　　(2-8a) </b><

37、;/p><p>　　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： </p><p>　　4. 葉輪的型式不同時(shí) 有所區(qū)別 </p><p>　　一般推薦葉片進(jìn)口角 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。 </p><p><b>　　沖角 </b><

38、;/p><p><b>　　一般后向葉輪： </b></p><p>　　對(duì)于前向葉輪，由于葉道內(nèi)的分離損失較大，過(guò)小的進(jìn)口安裝角導(dǎo)片彎曲度過(guò)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。 </p><p><b>　　一般前向葉輪： </b></p>&l

39、t;p><b>　　當(dāng)時(shí)，甚至。 </b></p><p>　　3.2.2離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置 </p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣裝置位置</p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣形狀</p><p><b>　　一. 進(jìn)氣室 </b></p><p>　　進(jìn)氣室一

40、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： </p><p>　　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。 </p><p>　　2. 進(jìn)氣室的面積與葉輪進(jìn)口截面之比 </p><p>　　一般為矩形， 為最好。 </p><

41、p>　　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。時(shí)為最好，時(shí)最差。 </p><p><b>　　二，進(jìn)氣口 </b></p><p>　　進(jìn)氣口有不同的形式。 </p><p>　　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

42、式好。 </p><p><b>　　三，進(jìn)口導(dǎo)流器 </b></p><p>　　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。 </p><p>　　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。 </p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣導(dǎo)葉 </

43、p><p>　　3.2.3蝸殼設(shè)計(jì) </p><p><b>　　離心通風(fēng)機(jī)蝸殼 </b></p><p><b>　　一，概述 </b></p><p>　　蝸殼的作用是將離開(kāi)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。 </p><p>　　目前離心通風(fēng)機(jī)普遍采用

44、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。如圖所示，為葉輪出口后的氣流速度， 為其氣流角（分量為和），蝸殼內(nèi)一點(diǎn)的流速為c，分量為和， 為氣流角，半徑為r. </p><p><b>　　二，基本假設(shè)： </b></p><p>　　1`，蝸殼各不同截面上所流過(guò)流量與該截面和蝸殼起始截面之間

45、所形成的夾角 成正比： </p><p><b>　　(3-29) </b></p><p>　　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。 </p><p>　　常數(shù) (3-30) </p><p>　　三，蝸殼內(nèi)壁型線： </p><p>　　離心通風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)壁型

46、線 </p><p>　　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： </p><p><b>　　(3-31) </b></p><p>　　代入式(3-30)后： </p><p><b>　　(3-32) </b></p><p>　　

47、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)，可計(jì)算，連成蝸殼內(nèi)壁。 </p><p>　　可以用近似作圖法得到蝸殼內(nèi)壁型線。 </p><p>　　實(shí)際上，蝸殼的尺寸與蝸殼的張度A的大小有關(guān) </p><p><b>　　令按冪函數(shù)展開(kāi)： </b></p><p><b>　　(3-33) </b>

48、</p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　那么 (3-34a) </p><p>　　系數(shù)m隨通風(fēng)機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)而定，當(dāng)比轉(zhuǎn)數(shù) 時(shí)，(3-34)式第三項(xiàng)是前面兩項(xiàng)的10%，當(dāng)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： </p><p><b>　

49、　(3-34b) </b></p><p>　　則得 (3-35) </p><p>　　式(3-35)為阿基米德螺旋線方程。在實(shí)際應(yīng)用中，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。 </p><p>　　由式(2-34)得到蝸殼出口張度A </p><p><b

50、>　　(3-36) </b></p><p>　　一般取，具體作法如下： </p><p>　　先選定B，計(jì)算A[式(3-36)]，以等邊基方法或不等邊基方法畫蝸殼內(nèi)壁型線。 </p><p><b>　　四，蝸殼高度B </b></p><p>　　蝸殼寬度B的選取十分重要。,一般維持速度 在一定值的

51、前提下，確定擴(kuò)張當(dāng)量面積的。若速度過(guò)大，通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)壓增加，速度過(guò)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。 </p><p>　　如果改變B，相應(yīng)需改變A使 不變。當(dāng)擴(kuò)張面積不變情況，從磨損和損失角度，B小A大好，因?yàn)锽小，流體離開(kāi)葉輪后突然擴(kuò)大小，損失少。而且A大，螺旋平面通道大，對(duì)蝸殼內(nèi)壁的撞擊和磨損少。 </p><p><b>　　一般經(jīng)驗(yàn)公式為： </

52、b></p><p><b>　　1. </b></p><p><b>　　或 </b></p><p><b>　　2. </b></p><p>　　低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。 </p><p><b>　　3.

53、</b></p><p>　　為葉輪進(jìn)口直徑，系數(shù)： </p><p>　　五，蝸殼內(nèi)壁型線實(shí)用計(jì)算 </p><p>　　以葉輪中心為中心，以邊長(zhǎng) 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 </p><p><b>　　(3-37) </b>

54、;</p><p>　　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： </p><p>　　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。 </p><p>　　圖3-22 等邊基方法 </p><p>　　圖3-23 不等邊基方法 </p>&l

55、t;p>　　六，蝸殼出口長(zhǎng)度C，及擴(kuò)壓器 </p><p>　　蝸殼出口面積。一般 </p><p><b>　　(3-38) </b></p><p><b>　　或 </b></p><p>　　往往蝸殼出口后設(shè)一擴(kuò)壓器，如圖3-24出口擴(kuò)壓器角度為佳。為了減少總長(zhǎng)度，可適當(dāng)加大。 <

56、;/p><p>　　圖3-24出口擴(kuò)壓器 </p><p><b>　　七.蝸舌 </b></p><p>　　蝸殼中在出口附近常有蝸舌，其作用防止部分氣體在蝸殼內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，蝸舌附近的流動(dòng)較為復(fù)雜，對(duì)通風(fēng)機(jī)的影響很大。蝸舌分三種：平舌，淺舌，深舌。 </p><p>　　當(dāng)Q<Q正常，蝸殼內(nèi)氣流 變小，使一些風(fēng)量不進(jìn)入

57、出口而重新流向蝸殼。 </p><p>　　當(dāng)Q>Q正常時(shí)，流動(dòng)偏向出口在舌部出現(xiàn)渦流及低壓，使通風(fēng)機(jī)性能變壞。下降，功率N加大，一般蝸舌頭部的半徑 取 </p><p>　　蝸舌與葉輪的間隙t一般取 </p><p><b>　　(后向葉輪) </b></p><p><b>　　(前向葉輪) <

58、/b></p><p>　　t過(guò)小在大流量時(shí)會(huì)升高一些，但 下降，噪音加大。t過(guò)大，噪音會(huì)低一些，但及 下降。 </p><p><b>　　蝸殼出口蝸舌 </b></p><p><b>　　3.2.4參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　1. 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)Q，，求其比轉(zhuǎn)速，即 <

59、;/p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)速n可能未給，先初定，然后確定通風(fēng)機(jī)的類型及葉片型式： </p><p>　　ns=2.7~12 前向葉片離心式 </p><p>　　ns=3.6~16 后向葉片離心式 </p><p>　　ns>16~17 雙吸入式并聯(lián)離心式 </p><p>　　ns=18~36 軸流式 &

60、lt;/p><p>　　2. 初步選擇葉片出口角 ： </p><p>　　一般后向葉輪葉片出口角 范圍為，最好。機(jī)翼型葉片時(shí)效率較高。 與 成線性關(guān)系。 </p><p><b>　　或： </b></p><p>　　3. 用所選的 ，查圖3-26或計(jì)算，給出 ，計(jì)算： </p><p>&l

61、t;b>　　一般： </b></p><p>　　=0.6~0.8 強(qiáng)后向葉片 </p><p>　　=0.8~1.2 后向葉片 </p><p>　　=1.2~1.4 徑向葉片 </p><p>　　=1.4~2.4 前向葉片 </p><p>　　4. 確定出口半徑D2 </p>

62、;<p>　　這樣可進(jìn)一步判斷是否合理。一般同步轉(zhuǎn)速, p為極對(duì)數(shù)。 </p><p>　　5. 確定進(jìn)口的直徑D1（例如 時(shí)為式（3-6c））： </p><p><b>　　為此先算 </b></p><p>　　上式只適用于<0.3后向葉輪， </p><p>　　>0.3的前向葉輪： &

63、lt;/p><p>　　6. 確定進(jìn)口直徑： </p><p>　　7. 確定葉片數(shù)Z： </p><p>　　8. 確定b2和b1： </p><p><b>　　后向葉輪時(shí)： </b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>

64、　　對(duì)于后向葉輪： </p><p>　　對(duì)于前向葉輪：ns= 4.5~11.7 </p><p>　　=0.25~0.35 b1=1.2~1.5 </p><p>　　=0.35~0.5 b1=1.5~2.0 </p><p>　　>0.5 b1=2.0~2.5 </p><p>　　取直平

65、前盤b2=b1。錐形前盤時(shí)，給定一定的 ，取 值不要太大。 </p><p><b>　　9. 進(jìn)口葉片角 </b></p><p><b>　　氣流角 </b></p><p><b>　　取為沖角: </b></p><p><b>　　10. 驗(yàn)算全壓 <

66、/b></p><p>　　如果偏離太大，修正 和Z值。 </p><p><b>　　11. 葉片繪型 </b></p><p>　　12. 決定蝸殼尺寸 </p><p>　?。?） 計(jì)算蝸殼寬度B </p><p><b>　　一般經(jīng)驗(yàn)公式為： </b></

67、p><p><b>　　或 </b></p><p>　　低比轉(zhuǎn)數(shù)取下限，高比轉(zhuǎn)速取上限。 </p><p><b>　　為葉輪進(jìn)口直徑， </b></p><p>　　（2） 計(jì)算蝸殼出口A： </p><p><b>　　一般取 </b></p&g

68、t;<p>　?。?） 用等基方法或不等基方法計(jì)算蝸殼內(nèi)壁線， </p><p>　?。?） 決定蝸舌尺寸 </p><p><b>　　蝸舌頭部半徑 </b></p><p>　　間隙： （后向葉片） </p><p><b>　?。ㄇ跋蛉~片） </b></p>&l

69、t;p><b>　　13. 計(jì)算功率 </b></p><p>　　其中k為安全系數(shù),方法k=1.15. </p><p>　　3.3離心風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)重要方案的選擇：(1)葉片型式的合理選擇：常見(jiàn)風(fēng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下，后向葉輪的壓力系數(shù)中Ψt較小，則葉輪直徑較大，而其效率較高；對(duì)前向葉輪則相反。(2)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)方式的選擇：如傳動(dòng)方式為A、D、F三種，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與

70、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同；而B、C、E三種均為變速，設(shè)計(jì)時(shí)可靈活選擇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。一般對(duì)小型風(fēng)機(jī)廣泛采用與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的傳動(dòng)A，，對(duì)大型風(fēng)機(jī)，有時(shí)皮帶傳動(dòng)不適，多以傳動(dòng)方式D、F傳動(dòng)。對(duì)高溫、多塵條件下，傳動(dòng)方式還要考慮電動(dòng)機(jī)、軸承的防護(hù)和冷卻問(wèn)題。(3)蝸殼外形尺寸的選擇：蝸殼外形尺寸應(yīng)盡可能小。對(duì)高比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)，可采用縮短的蝸形，對(duì)低比轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī)一般選用標(biāo)準(zhǔn)蝸形。有時(shí)為了縮小蝸殼尺寸，可選用蝸殼出口速度大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口速度方案，此時(shí)采用出口擴(kuò)壓器以提高

71、其靜壓值。(4)葉片出口角的選定：葉片出口角是設(shè)計(jì)時(shí)首先要選定的主要幾何參數(shù)之一。為了便于應(yīng)用，我們把葉片分類為：強(qiáng)后彎葉片(水泵型)、后彎圓弧葉片、后彎直葉片、后彎?rùn)C(jī)翼形葉片；徑向出口葉片、徑向直葉片；前彎葉片、強(qiáng)前彎葉片(多翼葉)。(5)葉片數(shù)的選擇：在離心風(fēng)機(jī)中，增加葉輪的葉片數(shù)則可提高葉輪的理論壓力，因?yàn)樗梢?lt;/p><p><b>　　4. 結(jié)論</b></p>

72、<p>　　在設(shè)計(jì)離心風(fēng)機(jī)時(shí)，關(guān)鍵就是掌握好葉輪葉片出口角β2A的確定。根據(jù)葉片出口角β2A的不同，可將葉片分成三種型式即后彎葉片(β2A<  90℃)，徑向出口葉片(β2A=90℃)和前彎葉片(β2A＞90℃)。 三種葉片型式的葉輪，目前均在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用。前彎葉片葉輪的特點(diǎn)是尺寸重量小，價(jià)格便宜，而后彎葉片葉輪可提高效率，節(jié)約能源，故在現(xiàn)代生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)中，特別是功率大的大型風(fēng)機(jī)多數(shù)用后彎葉片?，F(xiàn)

73、代前彎葉片風(fēng)機(jī)效率，比老式產(chǎn)品已有顯著提高，故在小流量高壓力的場(chǎng)合或低壓大流量場(chǎng)合中仍廣為采用。 徑向出口葉片在我國(guó)已不常用，在某些要求耐磨和耐腐蝕的風(fēng)機(jī)中，常用徑向出口直葉片。離心風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮到比轉(zhuǎn)速與葉片型式存在一定的關(guān)系，故在確定葉片出口角的同時(shí)，必須綜合考慮三種葉片型式對(duì)壓力、徑向尺寸和效率的影響。 正確確定了離心風(fēng)機(jī)葉輪葉片出口角β2A將為葉輪其它主要幾何尺寸的確定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)整臺(tái)離心

74、風(fēng)機(jī)的性能起著關(guān)鍵的作用</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　機(jī)械工程手冊(cè)、電機(jī)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編. 機(jī)械工程手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1982.</p><p>　　離心式與軸流式通風(fēng)機(jī)編寫組. 離心式與軸流式通風(fēng)

75、機(jī). 北京: 水利電力出版社, 1983.</p><p>　　趙復(fù)榮, 祁大同等. 低壓旋渦風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn). 流體機(jī)械, 2000 10 </p><p>　　張近宗. 淺談旋渦風(fēng)機(jī). 離心式壓縮機(jī), 1982 4 : 1～5</p><p>　　劉相臣, 王軍義. 型旋渦氣泵的性能及設(shè)計(jì)參數(shù)確定. 化工機(jī)械, 1990 3 : 151～154</p>