淺析潛水?dāng)嚢铏C(jī)葉片葉輪設(shè)計(jì)的兩類方法

　　潛水?dāng)嚢铏C(jī)的葉片式流體機(jī)械是通過葉輪與連續(xù)繞流葉片的流體介質(zhì)之間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的一類機(jī)械，在國民經(jīng)濟(jì)中起著極其重要的作用。潛水?dāng)嚢铏C(jī)則屬于葉片式流體機(jī)械的一種目前，水力機(jī)械葉片設(shè)計(jì)方法有升力法、保角變換法、統(tǒng)計(jì)法、奇點(diǎn)分布法等以下幾種。
　　(1)潛水?dāng)嚢铏C(jī)葉輪升力法
　　升力法是早用來設(shè)計(jì)軸流泵葉輪葉片與船用螺旋槳轉(zhuǎn)輪的方法，目前仍然廣泛采用。升力法設(shè)計(jì)葉片的假定是:潛水?dāng)嚢铏C(jī)葉輪葉片數(shù)很少，在葉輪葉片柵中的液體繞流接近于繞單個(gè)機(jī)翼的繞流。因而葉輪葉片柵中翼型相互作用對(duì)繞流特性影響不大。
　　根據(jù)上述假定，可以把軸流式葉輪葉片柵中的每一個(gè)翼型看作是孤立的，并應(yīng)用在風(fēng)洞中進(jìn)行單個(gè)翼型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)葉片。但是上述假定具有一定的近似性。為此在潛水?dāng)嚢铏C(jī)設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，對(duì)流體繞流柵中翼型與單獨(dú)機(jī)翼的差別進(jìn)行修正。可利用文獻(xiàn)1中的曲線所示的修正系數(shù)進(jìn)行修正，從圖中查得修正系數(shù)L，式中，P2—單獨(dú)機(jī)翼翼型的升力系數(shù);P，—柵中翼型的升力系數(shù):L—修正系這種方法在很大程度上依賴機(jī)翼的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是一個(gè)半理論半經(jīng)驗(yàn)的方法，也是目前廣泛采用的方法。在積累了豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)條件下，這是一種方便準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方
　　(2)潛水?dāng)嚢铏C(jī)葉片保角變換法
　　保角變換法是將平面直列葉柵的繞流保角變化為已知的繞流進(jìn)行研究分析，常將潛水?dāng)嚢铏C(jī)平面葉柵保角變換成單位圓的繞流，而單位圓的繞流計(jì)算問題在流體力學(xué)中已得到很好的解決。保角變換法的基本思想是:通過一個(gè)解析變換z=f()，把位于物理平面(z)上比較復(fù)雜的物面邊界變換到輔助平面(4)上的簡(jiǎn)單邊界。通過解折變換z=f(5)建立物理平面(z)和輔助平面()上對(duì)應(yīng)的流動(dòng)關(guān)系對(duì)應(yīng)的輔助平面上W()仍然是一個(gè)解析函數(shù)，它仍然代表一種平面有勢(shì)流動(dòng)般來說，輔助平面上w(4)復(fù)勢(shì)的解是已知的，或利用鏡像法等簡(jiǎn)單方法很容易求解。
　　因而可求得物理平面Z上相應(yīng)的復(fù)勢(shì)W(z)·所以保角變換法的關(guān)鍵在于尋求適當(dāng)?shù)慕馕龊瘮?shù):z=f(5)，把復(fù)雜的物面形狀變成簡(jiǎn)單的物面形狀保角變換法主要用來解決由彎度不大的薄翼或理論翼型組成的平面葉桶繞流正反問題4-m。保角變換法設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可以得到準(zhǔn)確的解析解，但對(duì)于復(fù)雜邊界確定這種變換函數(shù)是困難的。因此在軸流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)葉片設(shè)計(jì)中，這種設(shè)計(jì)方法已經(jīng)很少采用。