浅析潜水搅拌机叶片叶轮设计的两类方法

　　潜水搅拌机的叶片式流体机械是通过叶轮与连续绕流叶片的流体介质之间进行能量转换的一类机械，在国民经济中起着极其重要的作用。潜水搅拌机则属于叶片式流体机械的一种目前，水力机械叶片设计方法有升力法、保角变换法、统计法、奇点分布法等以下几种。
　　(1)潜水搅拌机叶轮升力法
　　升力法是早用来设计轴流泵叶轮叶片与船用螺旋桨转轮的方法，目前仍然广泛采用。升力法设计叶片的假定是:潜水搅拌机叶轮叶片数很少，在叶轮叶片栅中的液体绕流接近于绕单个机翼的绕流。因而叶轮叶片栅中翼型相互作用对绕流特性影响不大。
　　根据上述假定，可以把轴流式叶轮叶片栅中的每一个翼型看作是孤立的，并应用在风洞中进行单个翼型的实验结果设计叶片。但是上述假定具有一定的近似性。为此在潜水搅拌机设计中，根据经验资料，对流体绕流栅中翼型与单独机翼的差别进行修正。可利用文献1中的曲线所示的修正系数进行修正，从图中查得修正系数L，式中，P2—单独机翼翼型的升力系数;P，—栅中翼型的升力系数:L—修正系这种方法在很大程度上依赖机翼的实验数据，是一个半理论半经验的方法，也是目前广泛采用的方法。在积累了丰富的实验数据条件下，这是一种方便准确的设计方
　　(2)潜水搅拌机叶片保角变换法
　　保角变换法是将平面直列叶栅的绕流保角变化为已知的绕流进行研究分析，常将潜水搅拌机平面叶栅保角变换成单位圆的绕流，而单位圆的绕流计算问题在流体力学中已得到很好的解决。保角变换法的基本思想是:通过一个解析变换z=f()，把位于物理平面(z)上比较复杂的物面边界变换到辅助平面(4)上的简单边界。通过解折变换z=f(5)建立物理平面(z)和辅助平面()上对应的流动关系对应的辅助平面上W()仍然是一个解析函数，它仍然代表一种平面有势流动般来说，辅助平面上w(4)复势的解是已知的，或利用镜像法等简单方法很容易求解。
　　因而可求得物理平面Z上相应的复势W(z)·所以保角变换法的关键在于寻求适当的解析函数:z=f(5)，把复杂的物面形状变成简单的物面形状保角变换法主要用来解决由弯度不大的薄翼或理论翼型组成的平面叶桶绕流正反问题4-m。保角变换法设计的优点是可以得到准确的解析解，但对于复杂边界确定这种变换函数是困难的。因此在轴流式潜水搅拌机叶片设计中，这种设计方法已经很少采用。