导叶对液力透平内径向力的影响分析

如图6⁃7所示为液力透平叶轮进口前添加导叶前后和不同导叶数下叶轮所受到的径向力随流量的变化情况。如图6⁃8所示为液力透平叶轮进口前添加导叶前后和不同导叶数下叶轮所受到的径向力方向随流量的变化情况。

从图6⁃7中可以看出在小流量时添加导叶前后叶轮所受径向力相差不大，随着流量的增加径向力相差越来越大，且未加导叶时叶轮所受径向力随流量的增加而增大，而添加导叶之后在大流量时叶轮所受径向力随流量的增加反而减小，且导叶数等于9时叶轮所受的径向力最小。

图6⁃7 叶轮所受径向力

从图6⁃8可以看出未加导叶时叶轮所受径向力主要位于第三象限，且其值较大。而添加导叶后，当导叶数等于7时径向力主要位于第一象限，当导叶数等于11时径向力主要位于第二象限，且其值均大于当导叶数等于9时的径向力。还可以看出唯有当导叶数等于9时叶轮所受径向力不但最小，分布也最均匀。因此可以看出当本课题所选液力透平叶轮进口前添加的导叶数等于9时叶轮所受的径向力最小。

图6⁃8 叶轮所受径向力方向(www.xing528.com)

如图6⁃9和图6⁃10所示分别为液力透平叶轮进口前添加导叶前后和不同导叶数下叶轮所受到的压力和黏性力随流量的变化情况。

图6⁃9 叶轮所受压力

图6⁃10 叶轮所受黏性力

从图6⁃9和图6⁃10可以看出添加导叶后液力透平叶轮所受到的压力和黏性力均减小，且当导叶数等于9时叶轮所受到的压力和黏性力最小。这和本章前面研究的结果当导叶数等于9时液力透平各过流部件内的压力和速度分布非常均匀相一致。可见，当本课题所选液力透平叶轮的进口前被添加数量等于9的导叶时液力透平不但性能最好，且叶轮所受径向力最小。