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1、 透平长叶片衡量叶片长短的参数衡量叶片长短的参数径高比短叶片长叶片中等长短第1页/共34页二、长叶片内强烈的三维效应二、长叶片内强烈的三维效应1、速度2、压力第2页/共34页气流运动的控制方程1、连续方程2、运动方程3、能量方程一、基本控制方程第3页/共34页2、运动方程第4页/共34页2、运动方程第5页/共34页二、简化条件1、不考虑径向流动效应2、间隙内轴向均化3、间隙内周向均化4、定常5、忽略体积力第6页/共34页简单径向平衡方程第7页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（一、简单径向平衡方程的局限性）简单径向平衡方程的局限性三维EulerEuler方程叶轮
2、机械三个特征截面简化（1 1）定常（2 2）周向均化（3 3）轴向均化（4 4）柱面流动:Cr=0:Cr=0第8页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（一、简单径向平衡方程的局限性）简单径向平衡方程的局限性P P P PG G1 1 G G2 21 12 2第9页/共34页径向流动的产生a.密流沿叶高发生变化b.叶片厚度沿叶高有变化c.叶片径向分力的作用d.机匣内外壁形状的影响e.气流角的变化，喉部面积发生变化f.粘性的作用，端部二次流的影响应用 d/l 812直叶片 35,不适用2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（二、径向流动的产生）第10
3、页/共34页第11页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（三、S1,S2S1,S2流面的概念）简化定义:精确定义:翘曲的S2流面1.1.中心S2S2流面(内切圆)2.2.平均S2S2流面(几何参数)3.3.无穷多叶片假设(中弧线)4.4.周向平均(S1S1计算得到)S2S2流面设计中的作用第12页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（三、S1,S2S1,S2流面的概念）S1S1流面简化定义:精确定义:翘曲的S1流面1.1.回转面 2.2.柱面 3.3.平面 设计中的作用第13页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元
4、设计基础（三、S1,S2S1,S2流面的概念）若干个S1S1和S2S2联合求解，完成准三元设计计算第14页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数流面上的气流速度流面的单位法向量S2S2第15页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数流面上的气流速度流面的单位法向量第16页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数第17页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数第18
5、页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数（z不变，仅r有一微小变化）同理可得z方向导数第19页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数第20页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（四、流面及其导数）流面及其导数第21页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（五、基本方程-运动方程 ）EulerEuler方程中的运动方程径向周向轴向第22页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（五、流面流动方程
6、）流面流动方程第23页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（五、流面流动方程）流面流动方程第24页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（五、流面流动方程）流面力第25页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）完全径向平衡方程三特征界面轴向均化周向均化柱面流动，WrWr=0=0第26页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）完全径向平衡方程第27页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）r
7、mabwzwmwrA001122m第28页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）rmbwzwmwrA完全径向平衡方程第29页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）完全径向平衡方程各项的物理意义第30页/共34页2-12-1基于S1,S2S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）各项的物理意义第31页/共34页完全径向平衡方程2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）周向运动离心力叶片力径向分量子午面内离心力子午面内加（减）速第32页/共34页完全径向平衡方程求解2-1基于S1,S2流面的准三元设计基础（六、完全径向平衡方程）（1）流函数法（2）流线曲率法（3）第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页