金属蜗壳的水力计算例题

金属蜗壳的水力计算

在选定包角?0及进口断面平均流速v0后，根据设计流量Qr，即可求出进口断面面积F0。由于要求水流沿圆周均匀地进入导水机构，蜗壳任一断面?i通过的流量Q?应为 Q?? 于是，蜗壳进口断面的流量为 Q0?进口断面的面积为

F0??i360?Qr （7—6）

?0360?Qr （7—7）

Q0?Q?0?r （7—8） v0360v0圆形断面蜗壳的进口断面半径为 ?max?F0???0Qr （7—9）

360??v0采用等速度矩方法计算蜗壳内其它断面的参数。取蜗壳中的任一断面，其包角为?i，如图7—15所示，通过该断面的流量为

Q???Riravubdr （7—

金属蜗壳的水力计算

在选定包角 0及进口断面平均流速0后，根据设计流量Qr，即可求出进口断面面积F0。由于要求水流沿圆周均匀地进入导水机构，蜗壳任一断面 i通过的流量Q 应为 Q 于是，蜗壳进口断面的流量为 Q0

进口断面的面积为

F0

i

360

Qr （7—6）

0

360

Qr （7—7）

Q0 Q

0 r （7—8） 03600

圆形断面蜗壳的进口断面半径为 max

F0

0Qr

（7—9）

360 0

采用等速度矩方法计算蜗壳内其它断面的参数。取蜗壳中的任一断面，其包角为 i，如图7—15所示，通过该断面的流量为

Q

Ri

ra

vubdr （7—10）

因vur K，则vu K/r，代入式（7—10）得： Q K

Ri

ra

b

dr （7—11） r

式中：ra

0 引言

蜗壳的作用是将离开叶轮的气体导向蜗壳出口，并将部分动压转变为静压。蜗壳的结构是复杂的空间曲面体，理论上，蜗壳 的型线是螺旋线，但是由于螺旋线结构较复杂，难于手工绘制。因此，在生产中通常用简化的模型来近似。由于蜗壳是离心通风机的关键部件，蜗壳型线的绘制不仅 直接关系到蜗壳内的流动损失，还对叶轮的气动性能有很大影响，它直接影响风机的效率及输出流量、压力等性能参数，当工况变化时，需要重新计算并设计 , 使得产品设计周期延长。本文应用三维建模工具CATIA，对蜗壳型线进行精确参数化建模，实现蜗壳的快速设计。

1 蜗壳的型线及结构参数

1. 1 蜗壳的对数螺线型线及结构

蜗壳的型线见图1。图中R为蜗壳处半径，R 2 为叶道出口半径。 对于每一个角度φ值都可以得到一个R值，把各点连接起来就是蜗壳的型线。其中：截面a-a称为终了截面，A称为终了截面的张开度。蜗壳的尺寸与张开度A有关，任意角度φ处的张开度Aφ为

理论上，为了便于分析和计算，假定气流在蜗壳中为定常流动，忽略气体的粘性,气体沿着整个叶轮出口均匀地流出。

[1]

图2表示在蜗壳型线起始段气体在蜗壳内的流动。图中：R2为叶轮半径（即叶道出口半径），c为距离轮心R

三峡左岸电站3#机、4#机基础环、座环及蜗壳安装 施工组织设计

第一节 概 述

根据3#、4#机目前土建施工进度，3#机座环、蜗壳支墩将于99年12月20日具备VGS厂商的基础环安装条件，4#机座环、蜗壳支墩将于2000年1月20日完成，具备GANP厂商的基础环安装条件，另根据基础环、座环及蜗壳的供货情况（4#基础环、座环、蜗壳到达工地时间分别为1999.12.1、1999.11.15、1999.12.1，3#机基础环、座环、蜗壳到达工地时间分别为2000.3.15、2000.4.15、2000.3.15）。为此，4#机基础环安装开工日期定为2000年1月20日，3#机基础环安装开工日期定为2000年3月20日，先后错开2个月。虽然3#机、4#机分别由两个不同的厂商供货，但安装程序和各部件安装工期基本一致，即基础环安装（20天） 座环安装（55天） 蜗壳安装（包括挂装、焊接 、打压共165天）。单台机安装总工期为8个月，两台机安装实际总工期为10个月。

第二节 施工总体布置

2.1施工组织机构

为确保基础环、座环及蜗壳安装的顺利进行以及安装质量，成立完善的施工组织机构，其方框图见图（1）

第1章 绪论

例1：

已知油品的相对密度为0.85，求其重度。

3解：??0.85???0.85?9800N/m

例2：

当压强增加5×104Pa时，某种液体的密度增长0.02%，求该液体的弹性系数。 解：M??V?dM?Vd???dV?0

V???dVd? 11?1E???dp??5?104?2.5?108Pa?p?dV1d?0.02%Vdp

例3：

已知：A＝1200cm2，V＝0.5m/s

μ1＝0.142Pa.s，h1＝1.0mm μ2＝0.235Pa.s，h2＝1.4mm 求：平板上所受的内摩擦力F

绘制：平板间流体的流速分布图及应力分布图 解：（前提条件：牛顿流体、层流运动）

V?u????11??h1??duu?0??2??2???h2 dy ??因为 τ1＝τ2 所以

?1V?uu??2h1h2?u??1h2V?0.23m/s?2h1??1h2

F??1A??V?u?4.6Nh1第2章 水静力学

例1：

如图，汽车上有一长方形水箱，高H＝1.2m，长L＝4m，水箱顶盖中心有一供加水用的通大气压孔，试计算当汽车以加速度为3m/s2向前行驶时，水箱底面上前后两点A、B的静压强（装满水）

座环、蜗壳支墩混凝土施工技术措施

1、概述

根据设计图纸，每台机组有12个座环支墩，69个蜗壳支墩，用于座环和蜗壳的支撑、固定。蜗壳支墩分为边墩和中墩。为了能及早安装座环、蜗壳，经各方研究决定提高支墩混凝土标号，调整后，混凝土标号C30（二）。支墩竖向钢筋锚入锥管层混凝土长度为40d（d为钢筋直径）。支墩体型复杂、数量多，单个体积小，施工难度较大。本措施针对座环、蜗壳支墩混凝土施工编制。 2、编制依据

（1）中南监技（纪）字（2010）第010号总793号； （2）设计通知：（厂房字）2010-001号总字（厂房）006号； （3） 经监理工程师批复的泸定[2010]综字第018号总第265号文件； （4）座环、蜗壳支墩结构钢筋图-CD205 SG-45-6（7）； （5）相应规程规范。 3、施工布置 3.1施工道路布臵

利用压力钢管厂下游侧道路、压力管道下平段出口EL1293.35m平台作为支墩施工通道。 3.2施工风、水、电布臵

利用已有的供风、供水、供电系统。 3.3混凝土供应

混凝土由3#拌和系统提供，采用搅拌车运至工作面。 4、混凝土施工方案

4.1分仓、分层：座环支墩分三仓浇筑， EL1295.995m以下二期砼为第一仓，EL1

1、对各管段进行编号，标注管段长度和风量

2、选到管段1-2-3-4-5-6为最不利环路，逐步计算摩擦阻力和局部阻力 管段1-2： 摩擦阻力部分：

L=2300，单位长度摩擦阻力Rm=0.88Pa，△Pm1-2=0.88*2.3=2Pa 局部阻力部分：

该段的局部阻力的部件有双层百叶送风口、渐扩口、弯头、多页调节阀、裤衩三通

双层百叶送风口：查得ζ=3， 渐扩口：查得ζ=0.6 弯头：ζ=0.39 多页调节阀：ζ=0.5

裤衩三通：ζ=0.4，V=3.47m/s

汇总的1-2段的局部阻力为=（3+0.6+0.39+0.5+0.4）*1.2*3.47*3.47/2=35.3Pa 所以1-2段的总阻力为：35.3+2=37.3Pa 管段2-3： 摩擦阻力部分：

L=2250，单位长度摩擦阻力Rm=1.0Pa，△Pm1-2=1.0*2.25=2.25Pa 局部阻力部分：

该段的局部阻力的部件有多页调节阀、裤衩三通 多页调节阀：ζ=0.5

裤衩三通：ζ=0.4，V=4.34m/s

汇总的2-3段的局部阻力为=（0.5+0.4）*1.2*4.34*4.34/2=10.2Pa 所以2-3段的总阻力为：2.25+10.2=12.5Pa 管段3-4： 摩擦阻

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蜗壳式旋风分离器的原理与设计

l0余热锅炉2007.4

蜗壳式旋风分离器的原理与设计

杭州锅炉集团股份有限公司王天春徐亦芳 1前言

循环流化床锅炉的分离机构是循环流化 床锅炉的关键部件之一,其主要作用是将大 量高温,高浓度固体物料从气流中分离出 来,送回燃烧室,以维持燃烧室一定的颗粒 浓度,保持良好的流态化状态,保证燃料和 脱硫剂在多次循环,反复燃烧和反应后使锅 炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率.因此, 循环流化床锅炉分离机构的性能,将直接影 响整个循环流化床锅炉的总体设计,系统布 置及锅炉运行性能.根据旋风分离器的入口 结构类型可以分为:圆形或圆管形入口,矩 形入口,\蜗壳式\入口和轴向叶片入口结 构.本文重点分析在循环流化床锅炉中常用 的\蜗壳式\入口结构.

2蜗壳式旋风分离器的工作原理

蜗壳式旋风分离器是一种利用离心力把 固体颗粒从含尘气体中分离出来的静止机械 设备.入口含尘颗粒气体沿顶部切向进入蜗 壳式分离器后,在离心力的作用下,在分离 器的边壁沿轴向作贴壁旋转向下运动,这时 气体中的大于切割直径的颗粒被分离出来, 从旋风分离器下部的排灰口排出.在分离器

锥体段,迫使净化后的气流缓慢进入分离器 内部区域,在

1、对各管段进行编号，标注管段长度和风量

2、选到管段1-2-3-4-5-6为最不利环路，逐步计算摩擦阻力和局部阻力 管段1-2： 摩擦阻力部分：

L=2300，单位长度摩擦阻力Rm=0.88Pa，△Pm1-2=0.88*2.3=2Pa 局部阻力部分：

该段的局部阻力的部件有双层百叶送风口、渐扩口、弯头、多页调节阀、裤衩三通

双层百叶送风口：查得ζ=3， 渐扩口：查得ζ=0.6 弯头：ζ=0.39 多页调节阀：ζ=0.5

裤衩三通：ζ=0.4，V=3.47m/s

汇总的1-2段的局部阻力为=（3+0.6+0.39+0.5+0.4）*1.2*3.47*3.47/2=35.3Pa 所以1-2段的总阻力为：35.3+2=37.3Pa 管段2-3： 摩擦阻力部分：

L=2250，单位长度摩擦阻力Rm=1.0Pa，△Pm1-2=1.0*2.25=2.25Pa 局部阻力部分：

该段的局部阻力的部件有多页调节阀、裤衩三通 多页调节阀：ζ=0.5

裤衩三通：ζ=0.4，V=4.34m/s

汇总的2-3段的局部阻力为=（0.5+0.4）*1.2*4.34*4.34/2=10.2Pa 所以2-3段的总阻力为：2.25+10.2=12.5Pa 管段3-4： 摩擦阻

宽顶堰上闸孔出流的水力计算

[日期：06/21/2006 20:09:00]

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在水利工程中，闸门的类型主要有弧形闸门和平板闸门两种。闸门的底坎型式主要有平顶堰型和曲线实用堰型两种。 根据闸前水头跃后共轭水深为

、闸孔开度e和下游水深，

为下游水深。当

＝

<

等的不同，闸孔出流有不同的水流流态。设收缩断面

的

，在收缩断面后先形成一段壅水曲线，然后再在下游发

生水跃，称为远驱式水跃；当, 水跃发生在收缩断面处，称为临界式水跃。在这两种情况下，

>

，水跃发生在收缩断面上游，且淹没了

下游水位均不影响闸孔泄流量，称为闸孔自由出流。而当

收缩断面，发生淹没水跃。此时的下游水位影响了闸孔泄流量，称为闸孔淹没出流。 一、平顶堰上的闸孔自由出流 （一）平板闸门下的自由出流

水流通过闸孔后，因受惯性影响而发生垂向收缩，在距离闸门（0.5～1）处出现水深最小的收缩断面，其流线近似平行，可看作渐变流断面，此时，方程

称为垂直收缩系数。对断面1-1与C-C写能量

＋０＋

式中 为水流从断面1-1至断面C-C的局部水头损失。

经整理得

故

式中:＝称为闸孔的流速系数。 ，则收缩断面面积

，通过闸孔的流量 （8-6）

称为闸孔流量