摘要：为探究叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响,以一比转数为548的微型轴流式水轮机为研究对象,在不改变其他几何参数的前提下,仅偏置转轮叶片各翼型剖面,得到7个不同叶片安放角的转轮;在试验验证的基础上,通过全流场数值计算,分析了改变叶片安放角对微型轴流式水轮机水力性能的影响.结果表明:随着叶片安放角的减小,在相同流量下水轮机的水头与出力均增大,高效率区域向小流量区域偏移,水轮机可高效运转的范围有一定程度的增大;随着叶片安放角的增大,水轮机的水头与出力减小,高效率区域向大流量区域偏移.适当减小叶片安放角的水轮机能在较大水头(流量)变化范围内维持较好的性能.其中,安放角为-4°的水轮机最高效率达到82.13%,高效率区的范围最大.该研究可为微型轴流式水轮机转轮的设计提供一定参考.

摘要：圆柱形叶片是低比转速离心泵叶轮常用的叶片形式。在过去圆柱形叶片设计实践中,只根据选定冲角准确计算叶片进口边与后盖板相交处的叶片安放角,进口边与前盖板相交处的叶片冲角与安放角则是自然形成的。这种设计过程造成了在上述点处及其附近范围内叶片表面方向与来流方向不匹配,叶片进口边上叶片角随机分布的结果形成了叶片入口不可低估的冲击损失。本文提出的设计新方法则在保持圆柱形叶片二维几何特征的条件下,同时准确确定叶片进口边与前、后盖板相交两点处的流动冲角及叶片角,沿叶片进口边各处叶片角分布改善的结果,将避免过大的叶片入口冲击损失,提升叶轮水力效率。为实现上述目标,叶片表面的平面投影不同于传统设计仅含一条曲线,而是由一等变角螺旋线与一Hermite插值曲线光滑、连续地拼接而成。对这两种曲线各自的优点及适应性进行对比,结果表明,本文新方法形成的圆柱形叶片能在较大运行范围内改进泵的能量指标。

摘要：为帮助离心泵设计人员准确认识与理解非等变角螺旋线这一新形型线的几何特性,消除广泛存在的对这一型线的性能与设计要求的误解,以数学方法为依据导出了这一曲线的极坐标方程和包角的限制条件,由此形成了在叶片设计中应用这一优势曲线的完整可行方法。叶片包角是离心叶轮圆柱形叶片的重要几何参数,有一种模糊认识,认为在使用等变角螺旋线选择包角值时,包角由设计人员自行确定,其值不受任何限制。在分析这一曲线的极坐标方程后,这一类曲线包角的选择仍然必须受到限制,这种约束是由曲线在进出口处的几何特征决定的,不同的叶片包角可取范围的上下限有不同的计算值,导出了这一限制区间由曲线特性决定的两个边界值的数学表达式,并按一般统计规律选择的最佳叶片包角只有进入这一区间时方可得到预期的结果。本文以试验对比结果证实了叶片设计新方法对改善叶片水力性能有积极作用。

摘要：由于低比转速离心泵流道狭长,形成扭曲型叶片较为困难,因此低比转速离心泵通常采用圆柱形叶片。在众多圆柱形叶片中,单圆弧是一种较常见的圆柱形叶片形式,在以往的单圆弧叶片绘型过程中,寻找单圆弧的圆心的过程比较复杂。文章介绍了一种较为便捷的寻找单圆弧圆心的方法,同时用数学方法导出计算叶片包角的表达式。该方法有助于水泵设计人员快速准确地绘型单圆弧叶片,从而达到提高设计效率的目的。