当气流进入叶轮为径向流动时,
,那么:
(3-2b)
为了使但
最小,也就是损失最小,应选用适当的
加大。当
。当过大时,过小,
加大很多,使(3-2c)式右边第二项过大,过小时,(3-2c)式右第
二项小,第一项会过大,总之在中间值时,使最小,即
考虑到进口20%加速系数,及轮毂的影响,的表达式为(3-1b)式,代入(3-2c)式为:
(3-3c)
对式(3-3)求极小值,得出的优化值为:
(3-4a)
出口直径不用上述类似的优化方法,只要选用合适
的即可:
(3-4b)
即:
(3-4c)
也可以根据
,求出
(3-4d)
三. 进口叶片角
1. 径向进口时的
优化值
同且
一样,根据为最小值时,优化计算进口叶片角。当气流为径向进口时,=
)
,
均布,那么从进口速度三角形(令进口无冲击
代入值后得出
值,最后得出:
(3-5)
求极值,即
(3-6a)
这就是只考虑径向进口时的
优化值。
把(3-6a)式代入(3-4a)至(3-4d)式:
(3-6b)
进而当
时:
(3-6c)
或者:
(3-6d)
2. 当叶轮进口转弯处气流分布不均匀时
的优化值。
图3-4,叶片进口处速度分布不均匀,在前盘处速度大小为和,比该面上
的平均值要大,设
那么
此外:
当
时:
(3-7a)
进而采用近似公式:
其中为叶轮前盘叶片进口处的曲率半径。计算出来的表所示:
角比小一些。如下
: 0.2 0.4 1.0 2.0 3.0 4.0
: 0.952 0.88 0.74 0.58 0.472 0.424
:
那么
(3-7b)
式中为
的平均值。
图3-4叶片进口处和分布不均匀
图3-5进口速度三角
3. 当气流进入叶片时有预旋,即
:
由图3-5进口速度三角形可以得出: