[发明专利]基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法

权利要求书

1.一种基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定离心叶轮的设计要求，包括：等熵效率η，总压比ε，流量系数φ；

2)分别给定流体介质的特性常数和离心叶轮的几何常数；

3)计算离心叶轮的出口切向速度比

4)设定初始焓升系数μ₀；

5)计算机器马赫数M_u2；

6)设定初始离心叶轮进口轮盖相对马赫数M_w1,0；

7)计算离心叶轮进口轮盖相对轴向气流角β_1s；

8)计算离心叶轮进口轮盖相对马赫数M_w1；

9)判断离心叶轮进口轮盖相对马赫数M_w1与设定的初始离心叶轮进口轮盖相对马赫数M_w1,0的相对误差是否小于1％，是则执行下一步，否则返回步骤6)，采用二分法重新设定初始离心叶轮进口轮盖相对马赫数M_w1,0；

10)计算离心叶轮进口轮盖直径D_1s与离心叶轮出口直径D₂的比：

11)计算焓升系数μ；

12)判断焓升系数μ与设定的初始焓升系数μ₀的相对误差是否小于1％，是则μ为所求焓升系数，结束；否则返回步骤4)采用二分法重新设定初始焓升系数μ₀。

2.根据权利要求1所述的基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，步骤2)所述的流体介质的特性常数是：气体常数R和绝热指数γ；所述的离心叶轮的几何常数；包括：形状因子k，离心叶轮出口径向速度比离心叶轮出口径向气流角β₂，离心叶轮进口预旋角α₁，叶片数z，以及比焓比σ。

3.根据权利要求2所述的基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，所述的形状因子k的计算公式为：其中，D_1h是离心叶轮进口轮毂直径，D_1s是离心叶轮进口轮盖直径。

4.根据权利要求2所述的基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，所述的比焓比σ的计算公式为：其中，h_tot是离心叶轮总功，h_th是离心叶轮轮缘功。

5.根据权利要求1所述的基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，步骤3)是使用斯陀道拉公式计算离心叶轮的出口切向速度比如下：

式中，是离心叶轮出口径向速度比，β₂是离心叶轮出口径向气流角，z是叶片数。

6.根据权利要求1所述的基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，步骤5)是采用如下公式计算机器马赫数M_u2：

式中，γ是绝热指数，η是等熵效率，ε是总压比，μ₀是初始焓升系数。

7.根据权利要求1所述的基于最大流量系数的离心叶轮预旋进气焓升系数计算方法，其特征在于，步骤7)是采用如下公式计算离心叶轮进口轮盖相对轴向气流角β_1s

式中，α₁是离心叶轮进口预旋角，M_w1,0是初始离心叶轮进口轮盖相对马赫数，γ是绝热指数。