气动马达动叶轮及导流器内气流分析及有关参数
气动马达按结构形式可分为:叶片式气动马达、活塞式气动马达和齿轮式气动马达等几种形式。目前,叶片式气动马达广泛应用于矿山及风动工具。
根据仿真的结果,对叶片式马达进行动态特性分析，气动马达动叶轮及导流器内气体在圆柱面上流动，以下图 中的平均半径,rm 的圆柱面有代表性，因此着重讨论气体在以,rm 为半径的圆柱面上的流动。
若将圆柱面展开成平面，则气体的流动就变成在平面上流动了。图3 就是气体在以,Rm为半径的圆柱面上的流动展成在平面上流动的示意图。从左至右依次是第一段动叶
轮、导流器、第二段动叶轮的部分叶片断面。
为了清楚，将图3 中的速度、角度绘成图4 所示形式
则图3 和图4 中，各速度有以下关系：
式中w1———第一段动叶轮进口处气流的相对速度，m/s
w2———第一段动叶轮出口处气流的相对速度，m/s
V2———第一段动叶轮出口处气流的绝对速度，m/s
V3———第二段动叶轮进口处气流的绝对速度，m/s
W3———第二段动叶轮进口处气流的相对速度，m/s
W4———第二段动叶轮出口处气流的相对速度，m/s
角度有以下关系：
式中b1\b2———分别为第一段动叶轮进口处和出口处的相对气流角度,
a3\b3———分别为第二段动叶轮进口处的绝对气流角和相对气流角度,
a2———第一段动叶轮出口处绝对气流角度,
b4———第二段动叶轮出口处相对气流角度
式（1）所表达的单位质量气体对气动马达所做的绝热理论功#$ 还可以通过第一、二段动叶轮进出口处气流的各种速度来表达，即：
式中A1———单位质量气体对第一段动叶轮所做的绝热理论功，J/kg
式中A2———单位质量气体对第二段动叶轮所做的绝热理论功，J/kg
V4———第二段动叶轮出口处气流的绝对速度,m/s
A4———第二段动叶轮出口处气流的绝对气流角，度
由式（19）可知
越大。
下面讨论图4 所示各有关速度及角度。
由图4 可知
按图4，V4 如下计算：
选择合理的V4值，满足V4<W4
在上式中，应按下述范围选择，即：
在设计计算中，为更有效地利用压缩气体的能量，则Ｖ4 越小越好。所以，合理地选择Ｙ 值可使Ｖ4 变得更小。
图4中，
以上讨论的是气体的流速和角度的关系，以下讨论动叶轮及导流器的有关几何尺寸（如图5）和叶片形状。
式中抽rm———两个动叶轮及导流器的平均半径
式中l———两动叶轮及导流器的叶片径向
高度
rt ———两动叶轮及导流器的外半径
rh ———两动叶轮及导流器的内半径
n1———叶片径向高度的计算系数，
n1=0.3-0.32
图6、图7 分别是两动叶轮单个叶片的形状，则有：
式中b———两动叶轮叶型弦长（图中未标明）
t———两动叶轮叶片节距
m1———系数，m1=0.16-0.18
m2———系数，m2=0.12-0.13
每个动叶轮的叶片数为（计算后取整）：
第一段动叶轮叶片型线绘制时所需几何参数及型线绘制方法如下：
式中b0———叶栅绘制宽度
r———叶栅叶片型线内弧半径
r0———叶栅叶片型线外弧半径
n2———系数，n2=0.45-0.60
其绘制方法为：
用中心线1— 1将叶栅的绘制宽度(b0平分，作一条与1—1 直线垂直的直线2—2，交点为o，从o点作两条射线OC1、OC2，分别与2—2 所成角度b1、b2；以点!o为圆心，以r为半径画出叶片型线的内弧C1C2；自点C1作直线OC1 的垂线C2A；自点C2 作直线!#! 的垂线OC2，这两垂线的交点为A；连接AO，AO 与C1C2 交于点D，以点D为圆心,r0为半径作出型线的外弧与C1A、C2A 相交，就形成了叶片型线的整个外侧型线。为使叶片入口边缘平滑，把叶片尖的入口边缘改为平滑的入口边缘。
图8为导流器的叶型，则有：
式中b———导流器叶片弦长
t ———导流器叶片节距
m2———系数，取m2=0.17-0.18
导流器的叶片数为（计算后取整）：
式中b0———导流器叶栅绘制宽度
r ———导流器叶栅叶片型线内弧半径
ro———导流器叶栅叶片型线外弧半径
导流器叶片型线绘制方法与动叶轮的绘制方法相同，这里不再赘述。
第二段动叶轮叶片型线参数如图7，绘制方法与第一段动叶轮、导流器的均相同。
