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   有一轉(zhuǎn)子,其主軸軸徑設(shè)計(jì)尺寸為φ100+0.1mm,葉輪孔徑為φ100+0.03mm,材料為35CMo,線膨脹系數(shù)為0.0000121/℃,室內(nèi)溫度為20℃,問熱裝時(shí)需要加熱到多少溫度？ 實(shí)測主軸軸徑D=100+0.12mmm 實(shí)測葉輪孔徑100+0.02mm 實(shí)際過盈i=0.100m 代人公式,可得 T=[0.10m+(1.5~2)1mm]/(100mmx0.0000121/℃)+20℃ =(208.3~250℃)+20℃ =228.3~270℃    因加熱后裝配前有一段時(shí)間,加熱件有散熱損失,故熱裝時(shí)取溫度上限為270℃，由于套裝件的幾何形狀、材料成 分等不同,故計(jì)算的線膨脹數(shù)值與實(shí)際線膨脹數(shù)值有些出入,因此在熱裝時(shí)除了用溫度計(jì)測量加熱件溫度外,還應(yīng)測量 熱狀態(tài)下孔徑實(shí)際尺寸(即孔徑比軸徑大1.5~2.5倍公盈時(shí)才能進(jìn)行熱裝。  

1.風(fēng)機(jī)的各個(gè)組成部分在進(jìn)行裝配時(shí),應(yīng)符合下列技術(shù)要求： 1)離心式通風(fēng)機(jī)葉輪與進(jìn)風(fēng)口處端面間隙與徑向間隙,均不能大于圖樣上規(guī)定的尺寸。 葉片可拆卸的軸流式風(fēng)機(jī),如冷卻塔風(fēng)機(jī)等,在葉片及輪轂上都設(shè)有專用的對號標(biāo)牌,裝配時(shí)一定要將對號標(biāo)牌上所標(biāo)注的產(chǎn)品編號和葉片安裝對號的數(shù)字找準(zhǔn),做到對號入座。如果對號標(biāo)牌脫落或數(shù)字辯認(rèn)不清,則葉輪裝配后必須按本書第6章有關(guān)內(nèi)容講述的(或其它)方法進(jìn)行靜平衡校正。 3)離心式鼓風(fēng)機(jī)的各密封間隙,除輸送煤氣及其它有害氣體有特殊要求之外,一般可按照表9-8的規(guī)定。 4)離心式鼓風(fēng)機(jī)的壓力給油的滑動(dòng)軸承的軸襯與軸承座的接合面應(yīng)緊密貼合,其壓緊公盈為0.03~0.07mm。軸村與軸頸間之頂隙a(圖9-15)和推力面的兩側(cè)間隙總和b(=b1+b2)均應(yīng)符合表9-9的規(guī)定。 軸村與軸頸之間的左側(cè)或右側(cè)間隙(a1或a2)應(yīng)等于或略大于頂隙(a)的一半(圖9-15),且兩側(cè)間隙最好相等(a1=a2) 5)離心式鼓風(fēng)機(jī)的主軸與電動(dòng)機(jī)軸的安裝同軸度允差為0.04mm； 6)聯(lián)軸器上的銷釘和蝶母最好稱過,質(zhì)量相差較小的放在對稱位置上,以免增加轉(zhuǎn)子的不平衡度。 2.動(dòng)轉(zhuǎn)試驗(yàn)風(fēng)機(jī)安裝完畢,在提交正式生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)前,應(yīng)進(jìn)行機(jī)械動(dòng)轉(zhuǎn)試驗(yàn),以消除動(dòng)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的故障。 如屬離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)的葉輪,更換的新葉輪或大修后的葉輪,均應(yīng)以超過葉輪的最大工作轉(zhuǎn)速的10%的轉(zhuǎn)速,進(jìn)行超轉(zhuǎn)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間不少于1min. 在安裝轉(zhuǎn)子以前,對于壓力給油潤滑的風(fēng)機(jī),應(yīng)首先將潤滑系統(tǒng)進(jìn)行竄油工作,以清除輸油系統(tǒng)中的殘留污垢。 竄油的操作程序如下: 1)將過濾好的新油加入油箱。 2)開動(dòng)手動(dòng)油泵,新油經(jīng)過10~30min左右的循環(huán),使油管通路中殘存的污垢經(jīng)循環(huán)后流到油箱內(nèi)。 3)將油箱中的油經(jīng)過特備的過濾器過濾,并清掃油箱,然后將過濾好的油再放入油箱內(nèi)。 濾油時(shí)應(yīng)注意,同一過濾器和油管不應(yīng)過濾不同牌號的油。否則,必須進(jìn)行徹底清掃。 機(jī)械動(dòng)轉(zhuǎn)試驗(yàn)的開車和停年操作規(guī)程可按產(chǎn)品說明書或有關(guān)文件的規(guī)定進(jìn)行。開車后應(yīng)先在無載荷(關(guān)閉進(jìn)氣『門)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),如情況良好,即進(jìn)行滿載荷(在正常工況下)轉(zhuǎn)動(dòng),如情況良好,可提交正式生產(chǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間:無載荷時(shí)不宜多于10min;滿載荷時(shí)不宜少于1h(對于新安裝的風(fēng)機(jī)不宜少于4~8h)。    

    我們據(jù)相對流動(dòng)的微分方程(30)米著手這些計(jì)算：                               σw/σn=2ω-w/R    借助積分因素,很容易求得這一方程的形式解。然而要求解這一方程的值卻是相當(dāng)困難的,并且只有在很少的情況下才能求解。不過,若作一定的變更或簡化,則有可能得到一個(gè)近似解,并且適用于實(shí)際。進(jìn)行這種計(jì)算時(shí)表明,垂直于葉片流道壁的速度分布近似于線性的。實(shí)質(zhì)上,特別對前向葉片,實(shí)際速度的分布和線性速度分布之間的差別很小,所以其可以忽略不計(jì)。因此,對于無摩擦流動(dòng),這種簡化方法可以推薦作為一種適當(dāng)?shù)囊?guī)則。從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā),所關(guān)心的只是垂線兩端點(diǎn)間的最大速度差△w。所以基于線性速度分布的假設(shè)就可以得出：                           △w=2ωa±wa/R 式中 a——流道的寬度      R——平均的曲率半徑      w——葉片流道中的平均速度(后向葉片取負(fù)值,前向葉片取正值)。 應(yīng)用這一公式,即可很容易地決定葉片上的壓力分布和流線圖譜。  

     是否可能設(shè)計(jì)一種流道,其中在垂直于流動(dòng)的方向上不存在壓力差?人們可能會(huì)認(rèn)為在這種流道中是不可能完成“力的傳遞&dquo;的。但是,對于這一矛盾問題可以很簡單地加以解釋。某一個(gè)半徑上,葉片的有效壓力差只是由該半徑上葉片工作面和非工作面間的壓力差來決定。所以,我們所需要檢驗(yàn)的只是處于同一半徑上這兩點(diǎn)間的壓力差。若引一條垂直于流動(dòng)方向的直線,這樣,到這條直線上各點(diǎn)的半徑長度增減是不一樣的。就可以說,由于橫向壓力的降低,在相對流動(dòng)方向上所具有的壓力變化足以使能量在葉片上傳遞。 這種流道的形狀按以下的計(jì)算決定： 以σP/σn=0代入式(27),得                      ω2/R+ω2cos&bea;-2ωw=0 由此導(dǎo)出R為                      R=ω2/（w（2ω-ucos&bea;））    例如在假設(shè)了ω的變化過程時(shí),就可以按曲率半徑R一點(diǎn)點(diǎn)地把葉片畫出來。若分母不存在,即2ω-ucos&bea;=0時(shí),R可以趨于無限大,這時(shí),葉片即變成直葉片。若從這一點(diǎn)開始,規(guī)定ω=常數(shù),則其后的葉片形狀便是直線,因?yàn)閷σ粭l直線已知道ucos&bea;=常數(shù)。格龍首先提出了這種葉片形狀,并在透平壓縮機(jī)行業(yè)中獲得了一定的聲望。    

  可能會(huì)提出這樣的問題，在相對旋轉(zhuǎn)的流動(dòng)中,是否也可能象在固定的直流道中那樣,得到一種等速分布的流動(dòng)? 為此,可使dω/dn=0,并將其代入式(30)得               2ω-ω/R=0；或R=w/（2ω）=1w/（2u1） 若以這個(gè)曲率半徑構(gòu)成后向葉片流道,則能在實(shí)際上建立這種速度分布。當(dāng)ω為常數(shù)時(shí),據(jù)上述的公式,R即為常數(shù)。 從而得出簡單的圓弧形葉片。但和公式(27)比較后,發(fā)現(xiàn)仍存在一個(gè)垂直于流動(dòng)方向的壓力差為：             σP/σn=λ/gω2COS&bea;   在這一特定的情況下,式(27)中的兩項(xiàng)被消去了,而且只要稍加注意圖13就能理解它的精確物理意義。葉片彎曲產(chǎn)生的離心力(ω2/R)dm等于“哥氏力&dquo;2ωwdm,所以,橫向壓力只是由離心力ω2dm引起。這種情況并沒有什么實(shí)際意義,因?yàn)橛纱怂鶝Q定的葉片太短,況且,由于這些葉片強(qiáng)烈地向后彎曲,只能產(chǎn)生很小的壓力升。  

   在某些情況下,公式(30)可用很簡單的形式來求解。庫夏斯基證明由直片(不是彎曲葉片)所構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)流道比較容易處理。在這一特殊情況下,曲率半徑R為無限大所以式(30)可簡化為：                             σw/σn=2ω      σw=σn2ω      其解為                            ω =ω‘+2nω  式中 ω‘——葉片工作面上的速度 n——與相鄰葉片間的垂直距離。    如圖18所示,速度按距離n呈線性增加,所以在葉片工作面上的速度值最小?？梢院苋菀椎赜?jì)算出這里速度等于零時(shí)的流量。此即ω‘=0,ωmax=2nω,從而平均速度ωm=nω。所以,當(dāng)流量小于V=n2ωb時(shí),葉片工作面上的氣流即開始發(fā)生回流。一般認(rèn)為,對于徑向擴(kuò)散的葉片流道,如果葉片間的距離不是太大的話,會(huì)出現(xiàn)同樣的特性,唯一的條件是流線必須是直的。  

   在有限葉片數(shù)時(shí),無摩擦流動(dòng)的假設(shè)會(huì)產(chǎn)生一種所謂的“相對渦流&dquo;。陳述這種運(yùn)動(dòng)的最清晰方法,是把葉片流道視作如圖15所示那樣完全封閉的。由于流道壁沒有摩擦力，所以空氣的旋轉(zhuǎn)以及由此而產(chǎn)生的切向力都可以忽略不計(jì)。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)肘,空氣則只沿著一個(gè)圓形的軌道流動(dòng)。這樣,在一個(gè)隨著葉輪一同旋轉(zhuǎn)的觀察者看來,就會(huì)看到一種稱為“相對渦流&dquo;的旋轉(zhuǎn)。這種運(yùn)動(dòng)的流線示于圖15。在葉片的工作面上,空氣沿徑向向內(nèi)流動(dòng)；而在葉片的非工作面,空氣向外流動(dòng),于是在葉片流道中形成了一個(gè)環(huán)狀流道。如果葉片流道被打開,則有一定的流量經(jīng)葉輪流道流過。這時(shí),主氣流即和相對渦流相疊加。在葉片的非工作面上疊加,氣流的速度增加；而在葉片的工作面上,氣流的速度減小,如圖16所示。由于相對渦流與流量無關(guān),所以根據(jù)其數(shù)量級,可能會(huì)相當(dāng)大地改變流動(dòng)的圖譜。       當(dāng)流量減小,以致葉片工作面上:(即壓力面上)的氣流速度減小,并恰好等于這的對渦流速度時(shí),即會(huì)出現(xiàn)一種特殊的情況。這時(shí)葉片工作面上的氣流就會(huì)停止。流量再減小時(shí),就會(huì)發(fā)生氣流的回流。所以,在無摩擦流動(dòng)中,每一種葉片流道都有一個(gè)最佳的流量。低于這一流量時(shí),在葉片工作面上的氣流就會(huì)“回流&dquo;。這一現(xiàn)象是庫夏斯基首先研究的。  

□1風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的定義風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是指從一個(gè)地方向另外一個(gè)地方輸送流體的系統(tǒng)的總成，包括風(fēng)機(jī)本體、風(fēng)道、彎頭、支路風(fēng)管、閥門等，因此風(fēng)機(jī)以及其進(jìn)出口風(fēng)道組成了一個(gè)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)是在系統(tǒng)中工作，為系統(tǒng)內(nèi)的氣體提供能量，用來克服氣體流動(dòng)的阻力損失，從而達(dá)到傳送氣體的目的。因此風(fēng)機(jī)離不開系統(tǒng)，撇開系統(tǒng)來討論風(fēng)機(jī)的性能是沒有任何意義的。有些系統(tǒng)比較簡單，只包括出口風(fēng)道或者只有入口風(fēng)道，甚至進(jìn)出口風(fēng)道都沒有，比如電風(fēng)扇；有些系統(tǒng)比較復(fù)雜，可能包括風(fēng)機(jī)、管網(wǎng)、調(diào)節(jié)裝置、冷卻器、加熱器、過濾器、消聲器等等。風(fēng)機(jī)的作用就是提供流體在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中流動(dòng)的動(dòng)力，把流體輸送到需要的目的地。 □2 系統(tǒng)阻力曲線在通過給定風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的某個(gè)體積流量q下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力損失，這個(gè)壓力損失就是系統(tǒng)阻力。如果流量變化了，這個(gè)壓力損失也將隨之變化，通常壓力損失與體積流量的平方成正比。把不同體積流量對應(yīng)的壓力損失畫在圖表上，就得到了系統(tǒng)的阻力曲線，系統(tǒng)阻力曲線呈典型的拋物線形狀。如下圖所示，R為系統(tǒng)的管網(wǎng)系統(tǒng)阻力曲線，假定在流量為100%，系統(tǒng)阻力為100%的時(shí)候，即途中點(diǎn)0就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)點(diǎn)，如果系統(tǒng)流量增加到120%的時(shí)候，系統(tǒng)阻力就會(huì)增加到144%；反之，當(dāng)系統(tǒng)流量減小到50%的時(shí)候，系統(tǒng)阻力會(huì)減小到設(shè)計(jì)阻力的25%。。     上面的情況同樣適用于系統(tǒng)阻力曲線R1和R2，這就是固定系統(tǒng)的阻力曲線。由上圖可知，同樣流量下，系統(tǒng)阻力R1大于設(shè)計(jì)阻力R，系統(tǒng)阻力R2小于設(shè)計(jì)阻力R. 如下圖，R代表系統(tǒng)阻力曲線，它與風(fēng)機(jī)性能曲線的交點(diǎn)0就是風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)的壓力為P，流量為Q。當(dāng)系統(tǒng)阻力增加的時(shí)候，比如擋板門關(guān)閉，濾網(wǎng)堵塞等，此時(shí)系統(tǒng)阻力曲線為R1，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)就變?yōu)辄c(diǎn)1，風(fēng)機(jī)的壓力和流量也變?yōu)镻1、Q1，可見系統(tǒng)阻力增加的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的流量減少，壓力增加。同理，當(dāng)系統(tǒng)阻力減小的時(shí)候，此時(shí)系統(tǒng)阻力曲線為R2，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)就變?yōu)辄c(diǎn)2，風(fēng)機(jī)的壓力和流量也變?yōu)镻2、Q2，可見系統(tǒng)阻力減小的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的流量增加，壓力減小。 因此系統(tǒng)的阻力曲線是影響風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)的，也就是系統(tǒng)阻力曲線直接影響風(fēng)機(jī)的性能。所以風(fēng)機(jī)的性能不僅由風(fēng)機(jī)本體來決定，還受系統(tǒng)阻力曲線的影響。同樣一臺(tái)風(fēng)機(jī)設(shè)備，在不同的管網(wǎng)系統(tǒng)中工作的時(shí)候，其性能是不同的。因此，如果遇到風(fēng)機(jī)的性能問題，不一定就是風(fēng)機(jī)本身的問題，極大可能是管網(wǎng)系統(tǒng)的問題。 □4系統(tǒng)阻力曲線對風(fēng)機(jī)運(yùn)行的的影響由上面可知，當(dāng)系統(tǒng)阻力曲線高于設(shè)計(jì)值的時(shí)候，風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)往左上方移動(dòng)，由點(diǎn)0到點(diǎn)1，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力比設(shè)計(jì)值要高，風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量比設(shè)計(jì)值要小。當(dāng)風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力接近風(fēng)機(jī)的極限壓力的時(shí)候，風(fēng)機(jī)運(yùn)行就不穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)就會(huì)發(fā)生失速現(xiàn)象。由此可見，風(fēng)機(jī)下面的性能問題都可能是由于系統(tǒng)阻力過高造成的： 風(fēng)機(jī)失速 風(fēng)機(jī)流量不足風(fēng)機(jī)發(fā)生失速的時(shí)候有以下特征： 風(fēng)機(jī)噪聲突然增大 風(fēng)機(jī)振動(dòng)突增，尤其是進(jìn)出口管道的振動(dòng)會(huì)很大 風(fēng)量急劇減小 這種情況下，解決問題需要降低系統(tǒng)阻力，可采取下面的措施： 全開系統(tǒng)中的風(fēng)門 清洗系統(tǒng)堵塞的情況，降低阻力 檢查系統(tǒng)漏風(fēng)的情況 開大風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)擋板 減小葉片角度 同理，當(dāng)系統(tǒng)阻力曲線低于設(shè)計(jì)值的時(shí)候，風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)往右上方移動(dòng)，由點(diǎn)0到點(diǎn)2，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力比設(shè)計(jì)值要低，風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量比設(shè)計(jì)值要大。這種情況下，電機(jī)可能出現(xiàn)過載情況。 因此，風(fēng)機(jī)下面的性能問題都可能是由于系統(tǒng)阻力過低造成的： 電機(jī)過載 風(fēng)機(jī)壓力上不去這種情況下，解決問題需要增加系統(tǒng)阻力，可采取下面的措施： 減小系統(tǒng)中的風(fēng)門開度 向其他應(yīng)用供風(fēng) 關(guān)小風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)擋板 □5風(fēng)機(jī)系統(tǒng)性能不佳的原因風(fēng)機(jī)系統(tǒng)性能不佳的原因一般包括： 出口風(fēng)道連接不當(dāng) 進(jìn)口氣流不均勻 風(fēng)機(jī)進(jìn)口處產(chǎn)生渦流 實(shí)際管網(wǎng)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)管網(wǎng)系統(tǒng)相差太大 風(fēng)機(jī)參數(shù)的裕量不合理 綜上所述，風(fēng)機(jī)的性能不僅取決于風(fēng)機(jī)設(shè)備本身，與風(fēng)機(jī)所在的系統(tǒng)密不可分，性能優(yōu)良的風(fēng)機(jī)設(shè)備，如果系統(tǒng)與之不匹配，那風(fēng)機(jī)就不能發(fā)揮性能高的特點(diǎn)，其實(shí)際性能會(huì)大打折扣。只有性能優(yōu)良的設(shè)備，配上與之相匹配的系統(tǒng)，才能使風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能達(dá)到最好。

   曲率半徑為R的彎曲流道會(huì)產(chǎn)生個(gè)垂直于葉片流道的離心力(ω2/R)dm。同時(shí),由于葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生一個(gè)沿葉輪半徑方向的離心カω2dm。該離心力只有一個(gè)分力ω2cos&bea;dm垂直作用于流動(dòng)方向。最后,再要加上哥氏力(Coiolis)當(dāng)一個(gè)物體被引入一個(gè)旋轉(zhuǎn)的軌道,并沿著這條軌道以相對速度ω運(yùn)動(dòng)時(shí),總會(huì)產(chǎn)生這種哥氏力。即這時(shí)有一個(gè)軌道壓力2ωωdm垂直作用于流動(dòng)方向。所有這些力的合力產(chǎn)生一個(gè)垂直于流動(dòng)方向的壓力變化△P。圖13和圖14分別示出了后向葉片和前向葉片時(shí)這些力的大小和方向。 對于后向葉片,這些力為  

  本章將討論有限葉片數(shù)的影響。這一問題是很重要的,因?yàn)楝F(xiàn)在所要討論的情祝和上述無限多葉片的假設(shè)有著很大的區(qū)別,在無限多葉片時(shí),沒有考慮每個(gè)葉片在寬度和長度方面的影響。 在有限葉片數(shù)的葉片流道中,必然存在垂直于氣流方向的速度變化。這可由以下的論證得出:由于葉片把壓力沿圓周方向傳遞給空氣,所以根據(jù)伯努利方程,在一個(gè)流動(dòng)介質(zhì)中,只有存在速度梯度時(shí)オ能產(chǎn)生壓力差。對于非旋轉(zhuǎn)的流動(dòng),由伯努利方程得到△P=(c22-c12)γ/2g,所以如果△p&g;0則c2&g;c1,反之亦然。 現(xiàn)在的問題是如何來闡述在一個(gè)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)中,其壓力和速度間的不同變化關(guān)系。下面,同時(shí)來討論后向葉片和前向葉片的流道,并來研究一個(gè)在流動(dòng)方向長度為ds,在垂直于流動(dòng)方向?qū)挾葹閐n的基元之平衡條件(見圖13和圖14)。垂直書本平面的尺寸用b表示,即片的軸向?qū)挾取?