第一章流體機(jī)械的定義及分類

流體機(jī)械原理及結(jié)構(gòu)西華大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院宋文武教授Tel/p>

2/3/20231西華大學(xué)宋文武教授引言

1流體機(jī)械所占的地位

流體機(jī)械與我們的生活有著密切的關(guān)系。例如自來水和管道煤氣需要用水泵和壓縮機(jī)加壓以便輸送到用戶；汽車上裝備的燃料泵；石油工業(yè)采用的潛水泵；油田用的注水泵，即用高壓油向油層中注水，提高油層壓力，實(shí)現(xiàn)原油自噴；空氣壓縮機(jī)以及大家常見的抽油煙機(jī)等都屬于流體機(jī)械。2/3/20232流體機(jī)械原理及結(jié)構(gòu)

西華大學(xué)宋文武教授西華大學(xué)

宋文武教授

另外，在高新技術(shù)領(lǐng)域中也廣泛地應(yīng)用流體機(jī)械，如人工心臟泵、液體火箭燃料泵等。所以流體機(jī)械的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。2/3/20233西華大學(xué)宋文武教授第一章流體機(jī)械的定義及分類一）、流體機(jī)械的定義流體機(jī)械——指在流體具有的機(jī)械能和機(jī)械所作的功之間進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械。

注意：一般教材中把流體機(jī)械定義為：指在流體和機(jī)械之間進(jìn)行能量交換的機(jī)械的總稱。這種定義并不嚴(yán)密，比如內(nèi)燃機(jī)是從流體所帶來的化學(xué)能中獲取機(jī)械能的，但它并不屬于流體機(jī)械。

2/3/20234西華大學(xué)宋文武教授舉例說明水輪機(jī)水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪，水流把能量傳給水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，即流體能量機(jī)械能。驅(qū)動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)（或其它機(jī)械設(shè)備）。

2/3/20235西華大學(xué)宋文武教授泵從電動機(jī)（原動機(jī)）得到能量，葉輪吸入流體，并使流體的能量得到增加（壓能，動能），即機(jī)械能流體的能量，可將流體輸送到一定高度或輸送到遠(yuǎn)處。

2/3/20236西華大學(xué)宋文武教授

上面兩個(gè)例子中的機(jī)器都是以能量轉(zhuǎn)換為目的，但水輪機(jī)是接受流體的能量產(chǎn)生動力的機(jī)械，通常把這種流體機(jī)械稱作原動機(jī)；泵是給予流體以能量，通常把這種流體機(jī)械稱作工作機(jī)。

對于流體機(jī)械的工作介質(zhì)，可分為液體和氣體。根據(jù)情況有時(shí)也可以是液體和固體的混合物（如熱電廠鍋爐燃燒，需要由風(fēng)機(jī)輸送煤和空氣等）。

2/3/20237西華大學(xué)宋文武教授二）、分類流體機(jī)械的分類方法很多，可按：1）、按能量傳遞方向分

原動機(jī)：流體通過機(jī)器其本身能量減少，即將流體的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能用于驅(qū)動其它機(jī)械。2/3/20238西華大學(xué)宋文武教授例：

熱力發(fā)電廠（汽輪機(jī)）燃料化學(xué)能——熱能——機(jī)械能——電能燃料在鍋爐設(shè)備中通過燃燒和傳熱，轉(zhuǎn)換成水蒸氣形成的熱能，再借助汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。2/3/20239西華大學(xué)宋文武教授

水力發(fā)電廠（水輪機(jī)）水能——機(jī)械能——電能

工作機(jī)：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體的能量，以便將流體輸送到需要的高度和遠(yuǎn)處。例:

泵（水泵、油泵、渣漿泵等）2/3/202310西華大學(xué)宋文武教授2）、按工作介質(zhì)分

兩種介質(zhì)的區(qū)別：

一般的應(yīng)用場合，液體為不可壓縮，氣體為可壓縮。2/3/202311西華大學(xué)宋文武教授3）、按流體與機(jī)械相互作用方式

葉片式：能量轉(zhuǎn)換是在帶有葉片的葉輪及連續(xù)繞流葉片的介質(zhì)之間進(jìn)行的；葉片與流體的相互作用力是慣性力。

包括葉片泵、風(fēng)機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)等。2/3/202312西華大學(xué)宋文武教授

容積式：利用封閉工作腔中容積周期變化來輸送流體的機(jī)械（機(jī)械與流體間的相互作用力主要是靜壓力）。

2/3/202313西華大學(xué)宋文武教授例如往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。活塞與缸體形成了封閉的工作腔，介質(zhì)與機(jī)械間的相互作用力為活塞表面的壓力。當(dāng)介質(zhì)推動活塞運(yùn)動——原動機(jī)；活塞推動介質(zhì)流動——工作機(jī)。容積式流體機(jī)械又可按運(yùn)動方式分為：往復(fù)式：活塞或柱塞在缸體中作往復(fù)運(yùn)動；回轉(zhuǎn)式：各種形狀的轉(zhuǎn)子在殼體中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。2/3/202314西華大學(xué)宋文武教授對于氣體機(jī)械又通常按