速度三角形和其应用的

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1、实用标准文案吉林大学本科生论文专业：热能与动力工程（热能）姓名：无名英雄学号：精彩文档实用标准文案速度三角形的应用前言水轮在的水流运动是相当复杂的，在水轮机的不同过流部件有着不同的运动规律。比如，水流在转轮中的运动，一方面沿着叶片流道运动，一方面还要随着转轮作旋转运动。水流质点沿着转轮叶片的运动称为相对运动；水流质点随着转轮一起旋转的运动称为牵连运动，对水轮机的转轮而言，即为圆周运动；水流质点对水轮机固定部件的运动称为绝对运动。根据力学中速度分解和合成的原理，转轮中任一点水流质点的绝对速度都可以分解为沿转轮叶片流动的相对速度和随着转轮一起旋转的牵连速度，这三个速度向量构成一个闭合的三角

2、形，一般把这个三角形称为水轮机水流速度三角形。流体在叶轮中除作旋转运动外，同时还从叶轮进口向出口流动，因此流体在叶轮中的运动为复合运动。当叶轮带动流体作旋转运动时，流体具有圆周运动(牵连运动)。其运动速度称为圆周速度，用符号u表示，其方向与圆周切线方向一致，大小与所在半径及转速有关。流体沿叶轮流道的运动，称相对运动,其运动速度称相对速，符号w表示，其方向为叶片的切线方向、大小与流量及流道形状有关。流体相对静止机壳的运动，称绝对运动，其运动速度称绝对速度，用符号V表示，由这三个速度向量组成的向量图，称为速度三角形。速度三角形是研究流体在叶轮中运动的重要工具。绝对速度u可以分解为两个相互垂

3、直的分量：即绝对速度圆周方向的分量和绝对速度在轴面(通过泵与风机轴心线所作的平面)上的分量。绝对速度v与圆周速度u之间的夹角用α表示，称绝对速度角；相对速度与圆周速度反方向的夹角用β表示，称为流动角。叶片切线与圆周速度反方向的夹角，称为叶片安装角用βa表示。流体沿叶片型线运动时，流动角β等于安装角βa。用下标l和2表示叶片进口和出口处的参数，∞表示无限多叶片时的参数。速度三角形一般只需已知三个条件就可画出。其求法如下：(1)圆周速度u(2)轴面速度vm由连续流动方程得到由于有效断面被叶片厚度5占去一部分。设每一叶片在圆周方向的长度为σ，如叶轮共有z个叶片，则总长度为zσ，则面积为zσb

4、，有效断面积A应为排挤系数表示叶片厚度使流道有效断面积减小的程度。对于泵ψ在0．75～0．95的范围，轴面速度可用下式计算：(3)相对速度w的方向或安装角βa,当叶片无限多时，相对速度的方向应与叶片安装角的方向一致。求出u、vm及βa后，即可按比例画出速度三角形。精彩文档实用标准文案轴流式压气机基元级速度三角形多级轴流式压气机由若干单级压气机组成，如图所示，由一排旋转工作叶片组成的轮子叫叶轮；由一排机制的整流叶片锁组成的圆环叫做整流环。叶轮和整流环交错排列。一个叶轮和一个整流环组成轴流式压气机的几个单级，它是多级式轴流式压气机的基本单元。在分析某一单级里的气体流动情形和增压原理是比较复

5、杂的，为简化问题，可以做三个基本假设：(1)空气流过压气机时，为绝热流动；(2)当压气机工作状态一定时，气体为稳定流动；(3)压气机同一截面上的个点参数数值相同。压气机同一截面上的实际流动情形沿叶高是稍有差别的，但以平均半径处的流动情况最具有代表性。为研究方便，将每一单级压气机分成3个截面，如下图所示：①－①:叶轮进口截面②－②:整流环进口截面，即叶轮出口截面③－③:整流环出口截面，即后一级叶轮进口截面级的外径Dt级的内径Dh径向间隙δ轴向间隙Δ用一个压气机同轴线，其半径等于压气机平均半径的圆柱面去切割压气机，并将所得的切面展成平面，则成如图所示情形，这样的平面叫做“平面叶栅”。平面叶

6、栅的形状是沿也高变化的，把平均半径处的平面叫做“基元级”。某级压气机平均半径处的圆周速度为u，则基元级转子的叶栅将以u的速度作等速平移运动。精彩文档实用标准文案由于叶轮式以一定的转速作旋转运动，因此，气流流经叶轮时的运动情况比较复杂，其运动是质点的复合运动。根据运动速度分解与合成的的原理，质点的绝对运动速度可看做由相对速度和牵连速度合成，即：c=w+u式中：c——绝对速度，以大地为参照点，观察到得气流速度；w——相对速速，，以旋转的工作叶轮为参照点，观察到的空气流过工作叶轮的速度u——牵连速度，是以大地为参照点，观测到的工作叶轮的旋转切向速度。这3种运动速度之间的关系可以用速度三角形表

7、示为：wcu或cwu空气以绝对速度c①流入叶轮；而前脸速度就是叶轮旋转的圆周速度，即平面叶栅中以圆周速度u的大小作作等速直线运动的速度。因此，空气对叶轮的相对速度是w①。空气以相对速度w①斜向进入叶轮。更具速度合成定理，相对速度w①是绝对速度c①与牵连速度u的矢量差w①=c①-u在压气机中，气流进入叶轮的三个速度组成的三角型叫做叶轮“进口速度三角型”，夹角β①叫气流进口角。在设计工作状态下，w①方向应与叶片前缘方向（即叶片的中弧线前缘切线方向）