机翼和叶栅的升力理论

§6-1
基本名词术语
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• 1.叶轮轮毂半径 • 2.叶片外缘半径 • 3.基元（基元级）叶片：在叶片的任意半径 r 及 r+dr 处将两个同 心圆柱面切开，则这两个面之间的部分称为基元叶片。 • 4.翼型：设dr很小，基元叶片展开成平面，其中一个叶片的翼型 断面 • 5.工作面：翼型凹面——正压力面 • 6.背面：翼型凸面——负压力面 “三创”教育工作座谈会·张澍 • 7.翼型中线（骨架线、骨线）：翼型两面间内切圆圆心的连线
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l
• 12.挠度：翼型中线与翼弦的距离f，相对挠度 b • 13.翼展：垂直于纸面的翼型长度称为翼长或翼展b，相对翼展 l • 14.前缘方向角：翼型前缘点处中线的切线与翼弦所形成的夹角 x1
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f f max l
§6-1
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§6-2 机翼和叶栅的升力理论
一、弧立翼型的升力理论 Fy : 垂直于w ①升力 ②阻力 Fx : 平行于w ③ ④ ⑤
w Fy C y bl 2 2 w Fx C x bl 2
2
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C y — 升力系数 与断面形状，冲角， 表面粗糙度，雷诺数有 关 C x — 阻力系数
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wu
w1 u w 2 u 2
w2
w1
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1

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cm
c1
c2
2
w1u
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w1m w2m wm
QT QT cm 2 A 2 ( D2 d h ) 4
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2
u
c u1 c u 2 w1u w2u 2 2 w w c u m m 2 2 w 2 wm cm tg u c cu 2 wu w1u w2u u u1 2 “三创”教育工作座谈会·张澍
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dP udFsin( )
ZdP z u uF sin( )
z u dF sin( ) “三创”教育工作座谈会·张澍 ⑥流经dr段的流量为，则功率为 dQT H T
§6-2 机翼和叶栅的升力理论
2 C y 1 ucm sin( ) HT sin 2 2 g t cm cos
u (cu 2 cu1 ) ucu HT , c m w / sin g g sin cos l 2cu Cy t w sin cos cos sin 2cu 1 w 1 tg / tg
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Fy C y 1 tg Fx Cx
—滑翔角 升阻比（翼形的质量系数）
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§6-2 机翼和叶栅的升力理论
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§6-2 机翼和叶栅的升力理论
二、叶栅 1.速度 已知：Q, A, , D, n 对于等半径的叶栅： 圆周速度 u1 u 2 u 相对速度的轴向分速
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l • z—为叶片数 “三创”教育工作座谈会·张澍 • 21.叶栅稠密度：弦长l与栅距t之比 t
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22.冲角：来流 w 与弦的夹角 称为冲角 23.正冲角：冲角在翼弦以下（工作面迎着来流） 24.进口安放角：翼型前缘点处中线的切线与列线的夹角 b1 25.出口安放角：翼型后缘点处中线的切线与列线的夹角 b 2 26.翼形弯曲角： b2 b1
2 w dF , dFy C y bdr cos 2 dQT Ztdr c m
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dFy
C y l u 2 sin( ) HT w 2 g t cm cos
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§6-2 机翼和叶栅的升力理论
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2.动力学基本方程式——叶栅 ①作用在基元上的力有升力 dFy ，和阻力 dFx 其合力为 dF ②dF与圆周方向一夹角为 90 ( ) ③dF的圆周分量为 ④使翼型dr转动的推动功率 ⑤叶片数为Z，则所需总功率
dFu dF cos 90 dF sin( )
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0101000110010101
轴流式流体机械的叶轮理论 10010101
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•对于轴流式流体机械，同样可采用欧拉方程来分 0101000110010101 析，但由于轴流式流体机械的叶轮数较少，叶片 间的流道较宽，分析其实际能头时，要做很多修 10010101 正。因而，其叶轮理论一般是用机翼理论来分析
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• 8.翼弦和弦长：中线端点的连线，长度L称为弦长 • 9.前缘点和后缘点：中线有两个端点，迎着来流方向的端点另一 端点称为后缘点，翼型前缘是圆滑的，后缘是尖锐的 • 10.前驻点和后驻点：来流接触翼型后开始分离的点称为前驻点 ，绕流翼型后在后端会合的点称为后驻点 • 11.翼型厚度：与骨线垂直的翼形两面间的距离 ， max —最 大厚度。相对厚度 max
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15.后缘方向角：翼型后缘点处中线的切线与翼弦所形成的夹角 x2 x1 x2 16.翼形弯曲角： 17.叶栅：相同翼型等距排列的翼型系列 18.叶栅列线：叶栅中各翼型的相对应点的连线 19.平面直列叶栅：叶栅列线为直线 t 2r / z 20.栅距：两相邻翼型在叶栅列线方向上的距离t， r—为圆柱切面的半径