石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉輪靜力分析

作者：石家莊風(fēng)機(jī)　　　　　日期：2014-11-7　　　　　瀏覽：1005　　　　　

石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉輪的強(qiáng)度校核步驟同水滿輪。石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉輪材料為鎮(zhèn)銘,材料屬性設(shè)置時(shí)可以直接調(diào)用材料庫。通過計(jì)算得到石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉輪的應(yīng)力應(yīng)變分布,如圖5. 9?5.10所示,應(yīng)變最大值發(fā)生在葉片頂端,但最大應(yīng)變只有O.OOStrmi。應(yīng)力最大值發(fā)生在葉片與輪穀的連接位置,最大應(yīng)力為9.3MPa,小于銘合金的許用應(yīng)力90MPa,所以石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)同樣滿足強(qiáng)度要求。

本章研究了便攜式水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的水動設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣動設(shè)計(jì):水輪機(jī)改進(jìn)模型通過尺寸縮放可為石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)提供更寬的功率選擇范圍;在結(jié)構(gòu)輕量化和強(qiáng)度滿足的條件下,分析了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn);結(jié)合水輪機(jī)的性能曲線,給出了預(yù)測石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓范圍的方法。基于前文成果,提出了一種水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案,并通過設(shè)計(jì)案例進(jìn)行了驗(yàn)證。

從理論計(jì)算的角度,水輪機(jī)噴嘴數(shù)量最多可以增加到18個(gè),因?yàn)槔^續(xù)增加會導(dǎo)致水輪機(jī)效率的大幅下降,但是噴嘴數(shù)的選擇要綜合幾何結(jié)構(gòu)、性能預(yù)測結(jié)果和加工成本三個(gè)方面綜合考慮;

6.原機(jī)的收縮形噴嘴加工方便,但射流通過噴嘴后的能量損失大;錐形噴嘴加工起來較為復(fù)雜,但是射流通過噴嘴后的能量損失較小,水輪機(jī)的性能更優(yōu);另外,對于原型水輪機(jī)的噴嘴收縮角越小,出口直段越短,噴嘴損失越小,水輪機(jī)的效率和出力也越大;

7.理論上,在保證噴嘴出口橢圓輪廓不相交的情況下噴嘴斜射角越小越好,但是考慮加工裕度,設(shè)計(jì)值需要略大于理論求得的最小值;由于噴嘴座結(jié)構(gòu)的限制,噴嘴斜射角存在極限最大角和極限最小角,噴嘴斜射角的設(shè)計(jì)值還必須在極限最小角和極限最大角之間;

8.葉片髙度和噴嘴出口直段直徑的比值在1.15~〗.54之間,且噴嘴出口直段直徑變化量大于1.12mm時(shí),直徑比隨噴嘴出口直段直徑的增大而減小,該情況下通過同時(shí)改變噴嘴出口直後和轉(zhuǎn)輪直徑來改變直徑比,水輪機(jī)的過流能力和出力可以有顯著的變化;

9.綜合前面2?8點(diǎn)的所有研究,在對水輪機(jī)關(guān)鍵參數(shù)有清楚認(rèn)識的基礎(chǔ)上,對影響明顯的某些參數(shù)設(shè)計(jì)值進(jìn)行了調(diào)整,得到的改進(jìn)模型在保證水輪機(jī)效率不變的基礎(chǔ)上,輸出功率有大幅度提髙;

10.在滿足輕量化要求的前提下,適當(dāng)?shù)缺确糯笏啓C(jī)可以得到較大的功率,可提前

估算石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓范圍。提出了一套水力石家莊風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案,并通過設(shè)計(jì)案例進(jìn)行了驗(yàn)證。