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.,扇葉設計的基本理論,06/9/26,.,概述,風扇是一種把機械能轉變為氣體的勢能和動能的一種動力設備。根據氣流的方向，可以把其分爲以下三類：軸流式：氣流方向與軸綫平行徑流式：氣流沿葉輪的徑向于軸綫垂直混流式：氣流方向既有軸向分量又有徑向分量。,.,軸流扇,徑流扇,混流扇,.,基本方程式,葉輪内的流動是非常複雜的，對於相關的研究也造成了很大的困難，爲了簡化研究的難度，我們對於葉輪内的流動引入了以下假設，使問題轉換為一元問題，導出了簡單的方程式描述機器的特性。（1）葉輪的葉片數為無窮多，葉片無窮薄。因此，葉輪内的流動可以看作是軸對稱，並且相對速度的方向與葉片表面相切；（2）相對流動是定常的；（3）軸面速度在過流斷面上均勻分佈。,.,前額綫,后額綫,葉柵軸綫,葉片安裝角,翼型安裝角i,翼型厚度C,翼型彎度f,柵距t,b,.,速度三角形,ru,w1,u1,c1,w2,u2,c2,in,out,前額綫,后額綫,1,2,1,2,W1w2進出口相對速度u1u2進出口牽連速度C1c2進出口絕對速度Ca軸向速度已知qv,p,n,2Ca=qv/Au1=u2=nr/30,.,歐拉方程,歐拉方程是以質點係動量矩定理為理論基礎，即作用于該質點係的所用外力對同一固定點或固定轉軸的合力矩。M=qmcu2r2-qmcu1r1(1-1)同乘w可得Mw=qm(cu2r2-cu1r1)(1-2),.,對于軸流式風扇由于Mw=pthqv=qmgHth,rw=u，gHth=hth上式化簡gHth=hth=u(cu2-cu1)(1-3)（1）流體所獲得的理論揚程H，僅與流體在葉片進口和出口的速度有關，而與流體在葉輪内部的流動過程無關。（2）流體所獲得的理論揚程H，與輸送的流體的種類無關。無論輸送何種流體隻要進出口速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或氣柱高度,.,伯努力方程,伯努力方程式是能量守恆和轉換定律的一種形式，實質是氣體進出管路中，葉片通過對氣體做功，改變氣體所具有的能量包括內能和宏觀的動能和勢能。具體用一下公式表示即hth=h2-h1+(c2-c1)/2+g(z2-z1)(2-1)ws葉片對氣體所做的功h-內能c/動能gz勢能,.,在軸流風扇中，由于氣體位能很小，可不計。上式簡化為hth=h2-h1+(c2-c1)/2(2-2)在扇葉設計中壓力是一個重要的參數為此根據h=p/引入了壓力值上式變為hth=p2/2-p1/1+(c2-c1)/2(2-3)在風扇的進出口由于壓力變化不大可作為不可壓縮流體即1=2=,上式變為,.,h
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