排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2012, Vol. 30 Issue (3): 265-269    DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.2012.03.004
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基于儒可夫斯基变换的轴流叶片翼型设计
严敬1, 王桃1, 肖国华2, 李宇2
(1.西华大学能源与环境学院, 四川 成都 610039; 2.自贡工业泵有限责任公司, 四川 自贡 643600)
Design program for axial flow impeller blade based on Joukowski transform
 YAN  Jing1, WANG  Tao1, XIAO  Guo-Hua2, LI  Yu2
(1.School of Energy and Environment, Xihua University, Chengdu, Sichuan 610039, China; 2. Zigong Industry Pump Co. Ltd., Zigong, Sichuan 643600, China)
 全文: PDF (1368 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 为了改善轴流泵叶片翼型的水力性能,创新这类叶片的设计理论,给出了一种新颖的翼型骨线计算方法.以代表平面图形复变量的儒可夫斯基变换为基础,阐述了轴流翼型和叶片设计计算的原理与方法.通过复变量的定量计算,介绍了由偶极子、点涡和平面均匀流3种势流叠加后的复杂流动所产生的偏心圆的几何特性、流动特性及圆周上驻点的位置,讨论了以儒可夫斯基变换所得到的圆弧的几何性质和绕流动力特征,在此基础上,根据平面有势流动绕流变换曲线环量的不变性和变换前后复平面上无穷远来流速度大小和方向的不变性,给出了确定最终所得翼型骨线的方位及形态的应用性方法和步骤.导出的轴流式叶片翼型骨线计算的基本原理与方式,与升力法、奇点分布法、流线法等传统的叶片翼型设计准则有完全不同的理论基础和实施过程,易于设计人员在设计实践中应用,可为轴流叶片设计人员提供一种翼型设计新方法.
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作者相关文章
严敬
王桃
肖国华
李宇
关键词轴流叶轮   翼型   儒可夫斯基变换   复变量分析   设计     
Abstract: To improve the performance of axial flow pumps and upgrade the design principle of the pump blades, a new approach for calculating the blade camber was proposed here. The principle and procedure that the approach designs the blades of axial flow impeller were presented based on the Joukowski transform. The geometrical properties of an eccentric circular cylinder, which was formed by the superposition of three twodimensional potential flows—a doublet, a uniform plane flow and a point vortex, fluid dynamics around it and the position of stagnation point on it were described. Further, the geometrical properties of a circle arc, which was derived from Joukowski transform, and the fluid dynamics around it were discussed as well. Based on the above achievements, the method and producer for determining the direction and shape of a blade camber were developed in terms of the specified circulation and freestream velocity. The method and producer proposed here are completely different from the traditional ones, such as the singularity method, streamline method and so on for axial flow pump blades. The new approach is easily handled by pump engineers and it is hopeful that the approach can offer a new way for designing axial flow pump blades for the engineers.
Key wordsaxial flow impellers   airfoil   Joukowski transform   complex variable analysis   design   
收稿日期: 2011-09-29; 出版日期: 2012-04-10
基金资助:

 四川省重点学科建设重点项目(SZD0412-9); 西华大学能源与环境学院科研预研项目

通讯作者: 严敬(1947—),男,江苏苏州人,教授(jingyan16@yahoo.cn),主要从事泵内流场及设计新方法研究.   
作者简介: 王桃(1978—),女,四川成都人,讲师(通信作者,mailtowangtao@sohu.com),主要从事泵内流场研究.
引用本文:   
严敬,王桃,肖国华等. 基于儒可夫斯基变换的轴流叶片翼型设计[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(3): 265-269.
YAN Jing,WANG Tao,XIAO Guo-Hua et al. Design program for axial flow impeller blade based on Joukowski transform[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2012, 30(3): 265-269.
 
[1] 参考文献(References)
[2] Singh P, Nestmann F. Axial flow impeller shapes: Part 1[J]. World Pumps, 2011(2):36-39.
[3] Singh P, Nestmann F. Axial flow impeller shapes: Part 2[J]. World Pumps, 2011(3):38-41.
[4] 杨敬江,关醒凡. 高比转数轴流泵水力模型设计[J]. 农业机械学报, 2008,39(12): 89-92.
Yang Jingjiang, Guan Xingfan. Hydraulic design of high specific speed model axialflow pump[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2008,39(12): 89-92.(in Chinese)
[5] 刘树红,吴玉林,周雪漪,等.应用流体力学[M].北京:清华大学出版社,2006:232.
[6] 罗惕乾,程兆雪,谢永曜.流体力学[M]. 北京:机械工业出版社,2008:311-322.
[7] 严敬,赵琴,杨小林.工程流体力学[M]. 重庆:重庆大学出版社,2008:108-111.
[8] 关醒凡.现代泵理论与设计[M]. 北京:中国宇航出版社,2011:511-515.
[9] 杨帆,刘超,汤方平,等.大型立式轴流泵装置流道内部流动特性分析[J].农业机械学报,2011,42(5):39-43.
Yang Fan, Liu Chao, Tang Fangping, et al. Characteristics of flow in large vertical axial flow pumping system[J]. Transaction of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2011,42(5):39-43.(in Chinese)
[10] Singh P, Nestmann F. Exit blade geometry and partload performance of small axial flow propeller turbines: An experimental investigation[J]. Experimental Thermal and Fluid Science, 2010,34(6):798-811.
[11] Li Wenguang. Verifying performance of axialflow pump impeller with low NPSHr by using CFD[J]. Engineering Computations, 2011,28(5):557-577.
[1] 张人会, 郑凯, 杨军虎, 李仁年. 离心泵叶轮的参数化设计[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(4): 417-421.
[2] 邴浩, 曹树良, 谭磊, 陆力. 混流泵导叶对其性能的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(2): 125-130.
[3] 王凯, 刘厚林, 袁寿其, 吴贤芳, 王勇. 离心泵多工况水力性能优化设计方法[J]. 排灌机械工程学报, 2012, 30(1): 20-24.
[4] 陈 超, 李 红, 袁寿其, 王 超. 出口可调式变量喷头喷灌均匀性[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(6): 536-541.
[5] 刘建瑞, 何小可, 刘亮亮, 李 昌, 向宏杰. 火电机组脱硫泵的设计及其磨损[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(5): 374-378.
[6] 常书平, 王永生. 基于三维湍流数值模拟的余热排出泵叶轮优化设计[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(5): 397-400.
[7] 邴浩, 曹树良, 谭磊. 混流泵叶轮设计正反问题迭代方法[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(4): 277-281.
[8] 周岭, 施卫东, 陆伟刚, 许荣军, 王川. 井用潜水泵导叶的正交试验与优化设计[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(4): 312-315.
[9] 张勤昭, 曹树良, 王宏, 邴浩. 速度矩分布规律对混流泵叶轮设计的影响[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(3): 194-198.
[10] 孙晓锋, 杨志刚, 姜德龙. 两种双腔串联压电泵结构设计与性能比较[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(1): 31-34.
[11] 仇宝云, 裴 蓓, 申 剑, 冯旭松, 冯晓莉. 灯泡贯流泵机组支撑形式比较[J]. 排灌机械工程学报, 2011, 29(1): 61-66.
[12] 王洪亮, 施卫东, 陆伟刚, 周 岭, 王 川. 深井离心泵的水力设计和二次回归正交试验[J]. 排灌机械工程学报, 2010, 28(6): 479-483.
[13] 郑 源, 张丽敏, 尹义武, 李 玺. 冷却塔中新型混流式水轮机设计[J]. 排灌机械工程学报, 2010, 28(6): 484-487.
[14] 丛小青, 王光辉, 袁丹青, 贾自强. 空间导叶式离心泵的数值计算及优化设计[J]. 排灌机械工程学报, 2010, 28(6): 488-491.
[15] 何秀华, 王 健, 杨 嵩, 毕雨时, 禚虹彩. 三通全扩散/收缩管无阀压电泵的流阻性能[J]. 排灌机械工程学报, 2010, 28(6): 497-501.

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