流體機械原理的教學課件

1、流體機械原理的教學課件第一章 葉片式流體機械概述第一節(jié) 葉片式流體機械的工作過程 葉片式流體機械中的能量轉(zhuǎn)換，是在帶有葉片的轉(zhuǎn)子及連續(xù)繞流葉片的流體介質(zhì)之間進行的。葉片與介質(zhì)間的作用力是慣性力。該力作用在轉(zhuǎn)動的葉片上，因而產(chǎn)生了功（正或負視力矩和葉輪運動方向而定）。功率計算cmcuc1、葉輪內(nèi)的流動過程:軸流式葉輪原動機工作機2、葉片式機器的特點： 1）具有一個帶有葉片（動葉）的轉(zhuǎn)子（葉輪impeller或轉(zhuǎn)輪runer）； 2）工作時介質(zhì)對葉片連續(xù)繞流； 3）介質(zhì)作用于葉片的力是慣性力；速度分量cu的影響?3、殼體與靜止葉柵的引入： 4）殼體與靜止葉柵（靜葉）轉(zhuǎn)輪（動葉）導葉（靜葉）流線20

2、07-08-29I4、圓周分速度的變化及其意義：原動機：cu=0 導葉 cu 葉輪 cu=0工作機： cu=0 葉輪 cu 導葉 cu=0結(jié)論：葉輪進、出口cu的變化與葉輪所轉(zhuǎn)換的能量成正比；機器進口處通常沒有cu機器出口處，通常不希望有cu通過動葉與靜葉的配合，可以滿足以上要求5、反擊式（反動式）流體機械：軸流式、徑流式和混流式（斜流式）5、反擊式（反動式）流體機械：軸流式、徑流式和混流式（斜流式）原動機靜葉：c，p，但p0；葉輪（轉(zhuǎn)輪）中，c，p工作機葉輪（轉(zhuǎn)輪）中，c，p，靜葉中，c，p5、沖擊式（沖動式）流體機械：（切擊式（軸流）、斜擊式和雙擊式）原動機靜葉：c，p至 p=0；葉輪（轉(zhuǎn)

3、輪）中，c，p不變工作機無沖擊式！部分進汽（部分進水）水輪是否屬于我們所討論的葉片式流體機械？第二節(jié)葉片式流體機械的主要性能參數(shù)性能參數(shù)：一、流量q：單位時間內(nèi)流過機器的介質(zhì)的量（體積或質(zhì)量）二、能量（水頭、揚程、壓力、能量頭、壓縮比）：單位數(shù)量介質(zhì)與機器所交換的能量 1、液體（不可壓縮）介質(zhì)2007-08-29II電站水頭與電站靜水頭：水輪機水頭（凈水頭）與電站（毛）水頭引水損失泵的裝置揚程裝置靜揚程揚程之間的關(guān)系水頭與揚程表示每一牛頓（單位重量）的液體通過機器時發(fā)生的能量的變化量問題1：水頭與揚程的定義中的“單位數(shù)量”是什么？問題2：水頭與揚程的定義能否用在“神舟六號”上？可以引入一個與重

4、力無關(guān)的定義，只需將“重量”改為“質(zhì)量”，這個定義稱為能量頭2、不可壓縮氣體介質(zhì)（通風機）風壓（全壓與靜壓）3、可壓縮氣體介質(zhì)（壓縮機）能量頭與壓縮比幾個能量參數(shù)之間的關(guān)系三、轉(zhuǎn)速n四、功率P與效率原動機 輸出功率工作機 輸入功率對不可壓縮流體，定義流體功率效率可表示為（不可壓）或者問題：對可壓縮介質(zhì)，效率的定義應該有什么考慮？第三節(jié)葉片式流體機械結(jié)構(gòu)形式簡介過流部件（通流部件）和結(jié)構(gòu)部件問題：單個葉輪的流量和能量頭有沒有限制？一、葉輪的配置方式，多級與多流，級的概念背靠背二、水輪機的結(jié)構(gòu)（一）水輪機的整體結(jié)構(gòu)立式與臥式1、軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪尾水管蝸殼活動導葉固定導葉導水機構(gòu)2、貫流式水輪機：全

5、貫流式：活動導葉發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)輪葉片尾水管活動導葉發(fā)電機轉(zhuǎn)輪尾水管燈泡式軸伸式活動導葉轉(zhuǎn)輪發(fā)電機尾水管3、混流式水輪機蝸殼尾水管轉(zhuǎn)輪活動導葉固定導葉導水機構(gòu)4、斜流式水輪機5、沖擊（切擊）式水輪機轉(zhuǎn)輪噴嘴噴針調(diào)節(jié)機構(gòu)（二）水輪機的過流部件1、引水室：以合適的速度將水流均勻引入轉(zhuǎn)輪閉式蝸殼固定導葉開式引水室明槽2、導水機構(gòu)活動導葉拐臂連桿控制環(huán)活動導葉控制傳動機構(gòu)控制流量、調(diào)節(jié)功率徑向（圓柱）、斜向（圓錐）和軸向（圓盤）導水機構(gòu)導水機構(gòu)的分類：3、轉(zhuǎn)輪：混流式上冠下環(huán)葉片軸流式斜流式切擊式三者的相互位置與關(guān)系4、尾水管：收集和排出水流，回收能量5、噴嘴與噴針折向器折向器噴針三、葉片泵、風機與壓縮機

6、的結(jié)構(gòu)（一）葉片泵、風機與壓縮機的整體結(jié)構(gòu)用途廣泛，結(jié)構(gòu)種類繁多泵與通風機：能量頭接近，壓力相差很大，由壓力引起的結(jié)構(gòu)不同泵與壓縮機：壓力接近，能量頭相差很大，由能量頭引起的結(jié)構(gòu)不同介質(zhì)可壓縮性的影響冷卻問題介質(zhì)可壓縮性的影響多級結(jié)構(gòu)的不同1、單級單吸懸臂式離心泵葉輪泵體（蝸殼）泵蓋懸架（軸承支架）軸2、潛水污水泵潛水電機葉輪蝸殼3、單級離心風機蝸殼軸承座葉輪前導葉4、單級雙吸水平中開式離心泵葉輪泵體軸5、廢氣增壓渦輪機組壓縮葉輪燃氣渦輪壓縮機蝸殼6、節(jié)段式多級泵葉輪導葉進水段出水段中段7、雙殼泵外殼內(nèi)殼（中段）8、多級離心式壓縮機134567829、航空發(fā)動機用離心和軸流式壓縮機9. 蝸殼式多級泵（水平中開式多級泵）12311、立式軸流泵葉輪吸入室葉輪室導葉出水彎管11、多級軸流式壓縮機（二）葉片泵、風機和壓縮機的過流部件1、吸入室：直錐形彎管形肘管形環(huán)形半螺旋形將水流按所需的速度均勻引入葉輪處于葉輪的低壓側(cè)2、葉輪離心葉輪后蓋板(輪盤)前蓋板(輪蓋)葉片軸流葉輪輪轂葉片斜流葉輪輪轂體葉片轉(zhuǎn)葉機構(gòu)3、壓水室與擴壓元件蝸殼無葉擴壓器環(huán)形室徑向?qū)~導葉蝸殼空間導葉過流部件總結(jié)原 動 機引水部件：工 作 機吸入室：將水流均勻引入轉(zhuǎn)輪；壓力 速度