淺析潛水?dāng)嚢铏C(jī)葉片葉輪設(shè)計(jì)的兩類(lèi)方法

　　潛水?dāng)嚢铏C(jī)的葉片式流體機(jī)械是通過(guò)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(lèi)機(jī)械，在國(guó)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(lái)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(wèn)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(guò)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(guò)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(lái)說(shuō)，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(lái)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(wèn)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。