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叶轮出口安装角的分析 特灵空调系统（中国）有限公司 廖红桃 王忠良 摘要 本文以某一吸尘器用低比转速离心风机为原型，为了提高的风机效率和流动状况，针对该离心 风机的出口安装角进行研究。对叶轮各参数的优化研究中，针对冲角和进口安装角进行研究的文章 较多，对叶轮叶片出口角的关注，在泵的研究上有一些，而在风机上较少。而叶片的出口角对叶栅 的通流能力、损失大小和做功多少都有较大影响。文献[1]认为在叶片的几个参数中，出口安装角对 叶片全压的影响最大。本章对该离心风机不同出口安装角的叶轮进行数值模拟，预测了叶轮的性能 曲线，并对叶轮内部和无叶扩压器内的流动进行了分析。 关键词 离心叶轮 出口安装角 §1 基本理论 §1.1 叶型参数 叶型是指叶片的横截面形状，它的周线称为型线，叶片的叶型由如图 1 中所示的几个几何性质 和参数描述。 图1 进出口速度三角形 b——弦长，叶型中线两端点连线方向上叶型的最大长度。 t——栅距，即叶栅中两相邻叶型之间的距离。 τ—— 叶栅稠度，τ b t ，其倒数称为相对栅距。 βA —— 叶型安装角，即叶型弦线与圆周方向（即额线方向）之间夹角。 β1A ——进口安装角，即叶型前缘中线切线与额线的夹角。 β2A —— 出口安装角，即叶型后缘中线切线与额线的夹角。 β w ——进口相对速度气流角，即进口相对速度 与额线的夹角。 1 1 β w —— 出口相对速度气流角，即出口相对速度 与额线的夹角。 2 2 α c ——进口绝对速度气流角，即进口绝对速度 与额线的夹角。 1 1 α —— 出口绝对速度气流角，即出口相对速度c 与额线的夹角。 2 2 σ —— 气流出口落后角，叶型中线在后缘点的切线与出口处气流相对速度 w2 的夹角。 σ β −β 2A 2 β β θ—— 叶型弯折角。θ= - 2A 1A 其中β2A 就是本章要关注的重点，出口安装角β2A （下文简称出口角）的大小与叶轮的做功能 力直接相关，而对双圆弧叶片而言，若入口角β1A 不变，β2A 改变了，叶栅的叶型转折角θ就相应 跟着变化了。 §1.2 速度三角形 离心叶轮叶片的进出口速度三角形见图 1，叶轮工作时，设气流在风机入口截面处沿周向均匀 进气，则叶片进口速度： φv （1） c 1 π 2 2 D (1−d ) 4 3 式中：φv ——通风机流量，单位m /s ； D —— 叶轮外径，单位m ； 在入口截面，气流的绝对速度为 c1 ，相对速度w1 ，牵连速度为圆周速度u1 ，且 c1 w1 +u1 。当气流流过叶轮叶片间的弯曲流道时，气流改变了流动方向。在叶片出口处，气流 c w u c w +u 的绝对速度为 ，相对速度 ，牵连速度为圆周速度 ，且有 。其中： 2 2