确定窝壳绘制半径(采用不等基元):
a=0.15A=0.008m;b=0.1333A=0.007m;c=0.1167A=0.006m;d=0.1A=0.005m
=0.0675+0.05-0.008=0.1095m (32)
=0.0675+0.0375-0.007=0.098m (33)
=0.0675+0.025-0.006=0.064m (34)
=0.0675+0.0012-0.005=0.063m (35)
窝壳出口长度C:
取即C/A=1.2,得C=0.072m (36)
窝壳出口速度:== 1.39m/s (37)
窝舌间隙t和窝舌顶端圆半径r在绘图中确定。
窝壳作为一个扩压元件,它的作用是将离开叶轮的流体集中、导流,并将其部分动能变为静压能。在理想状况时,叶轮出口圆周上的流体均匀分布且无轴向速度分量,窝壳出口的流体是均匀的。因为本设计中的主要流体是污水,所以窝壳中流体一部分沿基本窝壳曲壁运动,一部分由于重力作用直接进入过滤装置,蜗舌附近没有明显漩涡。窝壳出口面积的增大减缓了流体中气流的流出速度,有利于造成窝壳内外部的高压差状态,有利于后面的流体更易被叶轮吸附到窝壳中来。窝壳的具体尺寸见下图22。三维图见附录9。
图22 叶轮涡轮外壳设计尺寸
3.2.2.2吸水电机
A. 叶轮叶片上的受力分析
叶轮工作时任一微点在水中受到压力 (38)
其中h为微点在水中的深度,故单片叶轮在水中受到的压力为
=1000×9.81×0.02×0.02×0.09=0.35 N (39)
考虑整个叶轮正常工作时的状况,设有3片叶轮受到水的压力,故叶轮的阻力f1=3P≈1.1N (40)
由动量定理 (41)
单位时间内与单个叶片发生撞击的质量 (42)
其中为空气密度1.23kg/m3, s为叶片的受风面积。
(43)
转速=17.51m/s &n