作业帮涡轮叶轮材料所需要的性能和原因
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 17:01:06
涡轮叶轮材料所需要的性能和原因
涡轮叶轮材料所需要的性能和原因
涡轮叶轮材料所需要的性能和原因
这个问题有点复杂.涡轮叶轮是属于离心式叶轮,离心叶轮的作用是给流体加速从而达到加压的目的.离心叶轮工作时是高速旋转的,流体是从叶轮旋转的轴线方向进,然后和叶片表面接触,顺着叶片导向的方向从叶轮旋转的径向被甩出,靠的就是叶轮旋转时的离心力给流体加速的.离心力越大,流体被加上的速度就越大（即压力越大）,而离心力的大小和叶轮的直径和转速都是成正比的（即转速恒定的情况下,直径越大,离心力越大；直径恒定的情况下,转速越大,离心力也越大）.
任何的叶轮被制造出来以后,由于加工精度、误差等因素,加工出来的叶轮都存在一个不平衡质量.不平衡质量是指叶轮的重量在圆周上不是均匀分布的,有的地方质量多一点,有的地方质量少一点,是不可能做到绝对的质量平衡的,只能通过调校尽量减少不平衡质量.这个“不平衡质量”对叶轮的高速旋转是有影响的.叶轮上多出的这块”不平衡质量“在高速旋转的情况下,会产生多大的离心力?在这个离心力作用下应该选用多大强度的材料才不会使叶轮变形或是撕裂?这个就是叶轮选材的原因和依据之一.
另外,离心叶轮外形比较特殊,它的叶片表面是一个符合流体力学原理的曲面,它工作时是靠电机带动旋转,然后让叶片接触流体,时流体顺着叶片表面流动.工作初始叶片还未旋转时,密布叶片间的流体是处于一个静止状态,叶片一旦旋转,则流体被从静止到加速的这一瞬间,叶片会受到一个很大的流体阻力,这个阻力对叶片也是有影响的,这个阻力有多大?会产生多大的扭矩?选多大强度的材料才不会使叶片扭曲变形?这个又是选材的另一个依据.
总之,涡轮叶轮的设计是一个很复杂的过程,我上面说的只是设计原则的一部分,还有很多的需要考虑的问题呢.比如叶轮直径的确定、工作转速的确定等等,这些问题都是需要综合起来考虑的,运算量很大的,我只能给你说个大概的原理.