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<< 点击显示目录 >> 基于欧拉 |
的基于欧拉法的性能预测适用于所有类型的涡轮机械。

不同曲线中考虑多种损失类型:
类型 |
描述 |
参数 |
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功率损失 |
基于欧拉方程及在叶片属性中计算的功率损失。在设计点,功率损失线平移一个等效于功率损失的压力水头损失(H损失=H理论-ΔH损失)。功率损失线可平行于欧拉线,或定位为与欧拉线相交于Δp = 0。 |
cl: cl = 1...平行位置, cl = 0...与欧拉线相交于Δp = 0。 |
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水力损失 |
基于包含功率损失的欧拉线减去摩擦损失。产生一条开口向下的抛物线,与功率损失曲线相切于Q = 0. |
ζh: 通用方法:
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F: 考虑组件几何形状(进出口面积)的流量因子
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冲击损失(由湍流和分离引起) |
包括上述所有效应及进出口的湍流和分离损失。产生一条开口向下的抛物线。与考虑功率损失和水力损失的曲线相切于无冲击流量点Q最优。此处流动方向与叶片前缘相切。 |
ζs: 通用方法:
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可通过复选框“所有性能曲线”切换性能曲线的显示(
显示选项位于左下角)。若隐藏曲线,则仅显示考虑所有损失的实际性能曲线(红色)。
描述水力损失的损失系数可通过按下“计算ζ”计算,使得实际性能曲线(红色)的流动效率通过最佳点。此计算中损失系数之比至关重要。该比值ζh/ζs可在参数面板中设置,见下表第二列。
能量和流量变量及流量限制(对于涡轮机额外包含最大压力比) |
影响功率损失(cl)及水力与冲击损失的系数(ζh, ζs) |
不同转速和直径的附加曲线及系统特性 |
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描述水力及冲击损失(即湍流和分离损失)的两个二次方程方法倾向于生成效率最大值小于设计流量的特性。为克服或缓解此问题,可调整某些参数。
水力损失的通用方法通过一个由盲流Q引起的额外偏移量扩展盲流由于在流量Q=0时的再循环产生。该盲流Q盲流由下式确定:
.
因此水力损失变为:
,
其中权重可通过参数面板中的权重因子ζw影响,见上表第二列。
为影响Q < Q时的冲击损失确定最优可使用第二个权重因子cw。借助此参数,冲击损失变为:
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喘振线的预测基于以下模型:出口与进口之间的压差导致压缩机内产生回流。压差与回流之间存在相关性,见“损失类型”表中“水力损失”列。在应用模型中,压缩机被视为一个流量源与一个水力阻力的并联连接。当水力阻力中的回流变得与流量源中的流量相等时,将发生喘振。
喘振线可通过损失系数“喘振损失系数”进行控制。当然,使用此模型无法考虑喘振起始时特有的非稳态效应。仅当选择了有量纲变量并勾选了“喘振线”复选框时,才能显示喘振线(
显示选项位于左下角)。
对于离心风机,只有当压差足够大(约0.3巴)时,才可能发生喘振。
当气流在管道中某处达到音速时,会发生阻塞流。由于流道中任意点的转子焓恒定,音速流动时的温度(最窄截面内的临界温度)可通过下式计算:

临界音速变为:
![]()
通过临界密度的近似值及边界层阻塞的影响,阻塞质量流量为:
![]()
边界层的阻塞由因子B表示,默认值为0.02。
当勾选“扩展”复选框时,可显示特性曲线中未考虑喘振和阻塞的部分(
显示选项位于左下角)。
使用当前参数集,可计算并显示不同转速下的性能曲线。此过程仅在转速偏离设计点不远时可行;若偏离过大,相似关系将不再成立。
以偏离设计点的转速运行涡轮机械时,所得效率将低于设计点效率。为考虑此影响,损失通过速度/直径修正因子nD进行缩放,参见表格设置,最后一列。所得损失为:
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也可计算并显示叶轮直径减小后的性能曲线。叶轮直径减小意味着几何相似性不再成立。因此,性能曲线通过以下经验关系式计算:H' = H (d'/d)mH且 Q' = Q (d'/d)mQ。指数mH应在2至3之间,mQ应为1或略大。
与不同转速下特性曲线的修正类似,不同直径下的特性曲线将通过以下方式修正:
.
涡轮机械可能运行的工作点可通过虚构的系统特性曲线确定。系统特性曲线的显示可通过“系统特性曲线”复选框控制。系统特性曲线由静态部分和动态部分组成。静态部分分别取决于参数“几何扬程”(仅泵)和“静态部分”,而动态部分取决于参数“系统水力阻力”。仅当选择扬程或总压差作为变量时,才能显示系统特性曲线。