流體機械 (第一章)1

第一章泵與風機的分類及原理§1-0泵與風機國民經(jīng)濟中地位與作用§1-1泵與風機的分類及工作原理§1-2泵與風機的主要參數(shù)△流體機械：包括原動機和工作機?！?/p>

工作機：水泵、風機、空氣壓縮機?！?/p>

原動機：水輪機、汽輪機、風力機、氣動工具；

（以水、汽、風、氣為動力，將其能量轉(zhuǎn)為機械能）

（將機械能轉(zhuǎn)為流體的能量。包括壓力能和動能）。

緒論提高液體（氣體）機械能的機械稱為泵（風機）。※§1-0

泵與風機在國民經(jīng)濟中的地位與作用第一章泵與風機分類及工作原理

緒論0-攔河大壩：提高了上游水位，增大了水的位能；5-進水道閥門；3-水輪：水沿進水道沖泄下來，將水的位能傳遞給水輪；4-發(fā)電機：水輪帶動水輪機組轉(zhuǎn)動，并使發(fā)電機發(fā)電。（5）1-泄洪口：防洪及調(diào)節(jié)水位。小知識：船閘（0）2-攔河大壩斷面;（1）（2）（5）（3）水的位能轉(zhuǎn)變水輪機的機械能

緒論蒸汽在噴嘴4中發(fā)生膨脹，壓力降低，速度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?；高速汽流沖擊動葉片3，推動葉輪2旋轉(zhuǎn)做功，并將蒸汽的動能變成軸1旋轉(zhuǎn)的機械能。整套轉(zhuǎn)子的葉輪風的動能轉(zhuǎn)變風力機的機械能壓氣壓力能轉(zhuǎn)變氣動工具機械能壓汽的熱能先轉(zhuǎn)變成動能，再轉(zhuǎn)變成汽輪機機的機械能

緒論△流體機械的應用：是國民經(jīng)濟各部門使用的通用機械。廣泛應用在煤炭、石油、鋼鐵、化工、造船、水利、輕工、電力等國民經(jīng)濟的各個領域中。

☆農(nóng)業(yè)灌溉與排澇：

離心泵、軸流泵。☆

城市給排水工程：抽水、一級泵站、水廠、增壓泵站、用戶提壓設備等要使用大量的水泵?！?/p>

電力工業(yè)：主要是水輪機發(fā)電和汽輪機發(fā)電。全國發(fā)電量的約1/3用來驅(qū)動工作機。

泵與風機在發(fā)電廠中有非常重要性的地位?！畈傻V工業(yè)：水、塵、有害氣體。用泵、風機、壓縮機；

緒論☆

鋼鐵工業(yè)：冶煉需要空氣和氧氣來提高溫度，同時對物件要進行冷卻。要使用大量的泵、風機；

☆

化學工業(yè)：參與化學反映的原料大多為氣體和液體，泵和壓縮機稱為化工廠心臟；☆采暖、工業(yè)通風、空調(diào)、降塵、消防、污水處理：大量的泵（泵2）和風機?！钍凸I(yè)：石油開采、輸送用大量的潛油泵、注水泵、管道泵；

緒論有“亞洲第一斜軸泵”之稱的河套灌區(qū)紅圪卜揚水站的斜軸泵。曾經(jīng)是黃河流域超量用水大戶的內(nèi)蒙古自治區(qū)八百里河套灌區(qū)，近年來在農(nóng)業(yè)開發(fā)中注重發(fā)展節(jié)水灌溉，增糧不增水，初步建成優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、低耗的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)示范區(qū)。

緒論城市給水流程依靠汽在系統(tǒng)中流動，實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換，為發(fā)電機提供足夠的機械能，實現(xiàn)機械能與電能間的轉(zhuǎn)換。風機：分別維持著空氣、煙氣、含煤粉的空氣等流動。泵：分別維持著系統(tǒng)中給水、凝結水、冷卻水、潤滑油等的流動。進出水口供水管路１供水管路２煙道（）鍋爐給水泵除氧器（減少汽泡）

冷凝泵（能排水、汽）凝汽器（汽冷凝成水）發(fā)電機汽輪機煙囪引風機鼓風機鍋爐立管鍋爐汽包省煤器第五章給排水系統(tǒng)~圖5-1熱力發(fā)電廠系統(tǒng)簡圖空氣

緒論灰渣泵沖灰水泵排粉風機升壓泵凝結泵給水泵循環(huán)水泵射水泵疏水泵送風機引風機蒸汽水

緒論鍋爐供水給水泵突然發(fā)生故障或給水管道破裂發(fā)生嚴重泄漏，會使鍋爐缺水，甚至發(fā)生燒干鍋爐而被迫停止發(fā)電的重大事故。

泵與風機運行狀況以及流體在系統(tǒng)內(nèi)的流動正常與否都直接影響著發(fā)電廠生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟性。當流體在泵與風機內(nèi)流動的阻力損失增大，或是泵與風機運行工況的調(diào)節(jié)不當時，又會使泵與風機的效率降低，耗電量增加。

緒論

緒論●近代：由于蒸汽機的發(fā)明和采礦、鋼鐵工業(yè)的需要，出現(xiàn)了一種比較完善的以蒸汽機為動力的往復式泵與風機。

△流體機械的發(fā)展：●古代：人類為了生存，在向自然要動力的過程中，積累了簡單的流體機械知識。如：生產(chǎn)和生活中使用的序斗、吊桿、轆轤、

水車、風箱等簡單流體機械；

緒論●現(xiàn)代：流體力學與流體機械在水利工程、航空航天、電力、石化、水利工程、高速列車等領域內(nèi)得到了廣泛的應用和高速發(fā)展?！鲊廨S流式送引風機：電動機功率已11000kw

；已有輪轂直徑超過

3200mm的特大型軸流風機?！魇澜缱畲箝L江三峽水電站：單機容量為700MW?！鲊忮仩t給水泵：驅(qū)動功率高達55MW，轉(zhuǎn)速高達7500r/min。

緒論△世界上迄今為止最大的“南水北調(diào)”水利工程：惠及中國長江、黃河、淮河和海河四大流域?！鱔-43A飛機：是目前世界上飛行速度最快的飛行器，高達9.8倍音速（11265千米/小時）

緒論寶貴歷史遺產(chǎn)古人在流體力學、泵與風機學科中留下的寶貴歷史遺產(chǎn)。轆轤

緒論水車寶貴歷史遺產(chǎn)古人在流體力學、泵與風機學科中留下的寶貴歷史遺產(chǎn)。將水位能轉(zhuǎn)換成機械能—相當水輪機將機械能轉(zhuǎn)換成水的位能—相當于泵泄水點

緒論風箱寶貴歷史遺產(chǎn)古人在流體力學、泵與風機學科中留下的寶貴歷史遺產(chǎn)?！竦蛪罕茫褐袎罕茫焊邏罕茫旱谝徽卤门c風機分類及工作原理△泵與風機按壓力分類：§1-1

泵與風機的分類及工作原理●通風機：鼓風機：壓縮機：壓力；壓力

；壓力。全壓；全壓；全壓。低壓離心通風機：中壓離心通風機：高壓離心通風機：空空低壓軸流通風機：高壓軸流通風機：主要分為葉片式、容積式和其它型式三大類。第一章泵與風機分類及工作原理一、泵的分類及工作原理（一）葉片式泵：分為離心式、軸流式和混流式泵。圖1-4離心運動示意流體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力而獲得能量，其壓能和動能都得到提高，從而能被輸送到高處或遠處（見圖1-4）。1、離心式泵：主要結構：由可旋轉(zhuǎn)、帶葉片的葉輪和固定的機殼組成。△泵與風機按結構分類：（1）

結構及原理：通過葉輪旋轉(zhuǎn)對流體作功，流體獲得能量。則葉輪進口形成真空，使液體

源源不斷軸向流入葉輪并被徑向排出（特點：低、中、高壓）。第一章泵與風機分類及工作原理圖1-6葉輪工作原理圖1-5葉輪與泵殼

第一章泵與風機分類及工作原理圖1-11蝸殼形泵殼圖1-12離心泵工作原理※泵殼結構型式：蝸殼式例。泵工作原理示意圖：圖1-12。（2）特點：相對軸流泵來說，流量小、揚程大。（3）適應：非常廣泛。第一章泵與風機分類及工作原理※葉輪結構型式：半開式、開式、閉式三種。圖1-7葉輪型式（a）半開式(b)開式

(c)閉式圖1-10葉輪結構簡圖※葉輪結構簡圖：閉式例。圖1-8前蓋板拿掉（閉式變成半開式）圖1-9

部分后蓋板(半開式變開式)第一章泵與風機分類及工作原理●單吸和雙吸泵：以葉輪一側進水或兩側進水表示。

●單級和多級泵：以單個或多個葉輪表示。圖1-13多級泵簡圖圖1-15雙吸葉輪（a）泵(b)風機圖1-14單吸葉輪（4）離心泵分類：

按葉輪級數(shù)、入口數(shù)、主軸布置、外殼接縫形式分。第一章泵與風機分類及工作原理圖1-18臥式泵圖1-16立式泵-17●立式和臥式泵：以泵軸豎直布置或水平布置表示。第一章泵與風機分類及工作原理●分段、中開和筒殼式泵：以外殼接縫形式表示。分段式泵：

圖1-18所示；中開式泵：上、下殼體(見上頁照片)；筒殼式泵：圓筒型整體。第一章泵與風機分類及工作原理2、軸流式泵：

圖1-19立式軸流泵○適應：中小型廣泛用于農(nóng)田排灌、城市給排水、熱電站輸送循環(huán)水、船升降水位、水產(chǎn)養(yǎng)殖、鹽場汲送池水及其它水利工程；大型用于大面積農(nóng)田排灌、跨流域調(diào)水和低洼地區(qū)、湖區(qū)大面積排水。○特點：大流量、低揚程(相對離心)。○結構及原理：旋轉(zhuǎn)葉片擠壓推進

力(因葉輪放在水中)使流體獲得能量。則流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。圖1-20三種泵的葉輪比較圖1-21軸流泵與混流泵比較（b）混流泵結構1-濾水管2-軸3-軸承4、6、9-下中上導流殼5-軸套7-葉輪8-螺母（a）軸流泵1-吸入管2-葉片4-導葉5-泵軸6-機殼7-壓水管第一章泵與風機分類及工作原理

3、混（斜）流式泵：

○結構：離心泵和軸流泵的混合體（泵）?！鹪恚毫黧w沿軸向進入葉輪，而斜向流出。

○特點：介于離、軸之間第一章泵與風機分類及工作原理（二）容積式泵：往復式和回轉(zhuǎn)式（齒輪式、螺桿式、滑片式、羅茨式）``````````（三）其它型式：水環(huán)式真空泵、射流泵、旋渦泵。葉輪旋轉(zhuǎn)時，黃月牙形空間由小變大，氣體被帶走而形成真空吸氣，紅月牙形空間由大變小，氣體被壓縮而排出，實現(xiàn)抽真空目的。第一章泵與風機分類及工作原理圖1-34水環(huán)真空泵工作原理1、水環(huán)式真空泵：●

原理：先向泵內(nèi)灌水。偏心葉輪產(chǎn)生水環(huán)，將葉輪外緣封閉；水環(huán)的內(nèi)圓周與葉輪輪轂形成月牙形空間；吸排水口設在泵側壁蓋板上，分別與黃、紅月牙形空間連接；●

應用：抽真空。如大型水泵（無底閥）灌引水等。第一章泵與風機分類及工作原理2、射流泵：●原理：高壓水(蒸汽)噴嘴射流帶走噴觜附近空氣噴嘴附近形成真空吸水混合擴散排出。噴嘴擴散管吸水口混合管圖1-35射流泵結構及工作原理

●應用：同上。第一章泵與風機分類及工作原理3、旋渦泵：●

原理：葉輪內(nèi)液體受離心力作用，產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相同的“縱向旋渦”。即液體多次經(jīng)過“流道凹槽流道”的旋渦運動，以此提高揚程?！駪茫捍把b置、小型鍋爐等給排水。圖1-37旋渦泵結構示意圖(2)

圖1-36旋渦泵工作原理(1)

●結構：圖1-37。葉輪內(nèi)液體被甩入流道一次增壓流道內(nèi)液體被擠入葉輪內(nèi)，再次甩出二次增壓流道第一章泵與風機分類及工作原理●特點：1、體積小、重量輕。在船舶裝置中具有極大的優(yōu)越性。

2、某些旋渦泵可實現(xiàn)汽液混輸。這對于抽送含有氣體易揮發(fā)的液體和汽化壓力很高的高溫液體具有重要意義。

3、旋渦泵結構簡單、鑄造和加工工藝都容易實現(xiàn)，某些旋渦泵零件還可以使用非金屬材料，如塑料、尼龍模壓葉輪等。

4、效率較低，最高不超過55%，大多數(shù)旋渦泵的效率在20-40%，因此妨礙了它向大功率方向發(fā)展。

4、抽送的介質(zhì)只限于純凈的液體。當液體中含有固體顆粒時，就會因磨損引起軸向和徑向的間隙增大而降低泵的性能或?qū)е滦郎u泵不能工作?！鞅梅诸悾悍譃槿~片式、容積式和其它型式三大類。第一章泵與風機分類及工作原理一、葉片泵種類離心式泵、軸流式泵和混流式泵。葉輪內(nèi)流體受離心力作用被甩出，其中心形成真空。則流體沿軸向進入葉輪，徑向流出。1、離心式泵工作原理：二、葉片泵工作原理復習：三種泵的葉輪比較第一章泵與風機分類及工作原理葉輪內(nèi)流體在葉片推動下沿軸向流出，其進口形成真空。則流體沿葉輪軸向進入并軸向流出。2、軸流式泵工作原理：三種泵的葉輪比較葉輪內(nèi)流體在葉片作用下沿斜向流出，其進口形成真空。則流體沿葉輪軸向進入并斜向流出。3、混流式泵工作原理：第一章泵與風機分類及工作原理三、離心泵分類：●單吸和雙吸泵：以葉輪一側進水或兩側進水表示。

●單級和多級泵：以單個或多個葉輪表示?！窳⑹胶团P式泵：以泵軸豎直布置或水平布置表示。●分段、中開和筒殼式泵：以外殼接縫形式表示。第一章泵與風機分類及工作原理四、三種泵的性能特點：2、軸流式泵性能特點：3、混流式泵性能特點：1、離心式泵性能特點：流量小，揚程大(低、中、高壓)。流量大，揚程小(低壓泵)。介于兩泵之間。（二）容積式泵：往復式和回轉(zhuǎn)式（齒輪式、螺桿式、滑片式、羅茨式）``````````（三）其它型式：水環(huán)式真空泵、射流泵、旋渦泵。葉輪旋轉(zhuǎn)時，黃月牙形空間由小變大，氣體被帶走而形成真空吸氣，紅月牙形空間由大變小，氣體被壓縮而排出，實現(xiàn)抽真空目的。第一章泵與風機分類及工作原理圖1-34水環(huán)真空泵工作原理1、水環(huán)式真空泵：●

原理：先向泵內(nèi)灌水。偏心葉輪產(chǎn)生水環(huán)，將葉輪外緣封閉；水環(huán)的內(nèi)圓周與葉輪輪轂形成月牙形空間；吸排水口設在泵側壁蓋板上，分別與黃、紅月牙形空間連接；●

應用：抽真空。如大型水泵（無底閥）灌引水等。第一章泵與風機分類及工作原理2、射流泵：●原理：高壓水(蒸汽)噴嘴射流帶走噴觜附近空氣噴嘴附近形成真空吸水混合擴壓排出。噴嘴擴散管吸水口混合管圖1-35射流泵結構及工作原理

●應用：同上。第一章泵與風機分類及工作原理3、旋渦泵：●

原理：葉輪內(nèi)液體受離心力作用，產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相同的“縱向旋渦”。即液體多次經(jīng)過“流道凹槽流道”的旋渦運動，以此提高揚程?！駪茫盒⌒湾仩t給排水等。圖1-37旋渦泵結構示意圖(2)

圖1-36旋渦泵工作原理(1)

●結構：圖1-37。葉輪內(nèi)液體被甩入流道一次增壓流道內(nèi)液體被擠入葉輪內(nèi)，再次甩出二次增壓第一章泵與風機分類及工作原理○結構及原理：借助活塞在氣缸內(nèi)的往復作用，使缸內(nèi)容積反復變化，以吸入和排出流體。機殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動部件旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與機殼之間的工作容積發(fā)生變化，借以吸入和排出流體動畫演示產(chǎn)品例證活塞泵齒輪泵，螺桿泵(二)葉片式backtotop

葉片式泵與風機的主要結構是可旋轉(zhuǎn)、帶葉片的葉輪和固定的機殼。通過葉輪旋轉(zhuǎn)對流體作功，從而使流體獲得能量。

根據(jù)流體的流動情況，可將它們再分為下列數(shù)種：

分類離心式軸流式混流式貫流式基本原理葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能離心式和軸流式的混合體原理同離心式結構演示做功部件整體結構做功部件整體結構做功部件整體結構做功部件整體結構見后一節(jié)（略）見后一節(jié)（略）產(chǎn)品例證中央空調(diào)用離心風機中央空調(diào)或冷庫用軸流式送水泵混流送水泵家用空調(diào)室內(nèi)風機

第二節(jié)泵與風機的工作原理backtotop

一、離心式泵與風機的工作原理backtotop

工作原理葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。圖樣表現(xiàn)總體結構

二．軸流式泵與風機工作原理backtotop

軸流式泵與風機的工作原理是，，風機結構如下左邊兩圖所示,下第三個圖為軸流泵的結構圖(點擊可放大)。

工作原理旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，葉輪安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼內(nèi),當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風機適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風機。圖樣表現(xiàn)

三．貫流式風機的工作原理backtotop

工作原理由于空氣調(diào)節(jié)技術的發(fā)展，要求有一種小風量、低噪聲、壓頭適當和在安裝上便于與建筑物相配合的小型風機。貫流式風機就是適應這種要求的新型風機。圖樣表現(xiàn)

近年來

貫流式風機的主要特點如下：(一)葉輪一般是多葉式前向葉型，但兩個端面是封閉的。

(二)葉輪的寬度b沒有限制，當寬度加大時．流量也增加。

(三)貫流式風機不像離心式風機是在機殼側板上開口使氣流軸向進入鳳機，而是將機殼部分地敞開使氣流直接徑向進入風機。氣流橫穿葉片兩次。某些貫流式風機在葉輪內(nèi)緣加設不動的導流葉片，以改善氣流狀態(tài)。

(四)在性能上，貫流式風機的全壓系數(shù)較大．性能曲線是駝蜂型的，效率較低，一般約為30％一50％。

(五)進風口與出風口都是矩形的，易與建筑物相配合。貫流式風機至今還存在許多問題有待解決。特別是各部分的幾何形狀對其性能有重大影響。不完善的結構甚至完全不能工作，但小型的貫流式風機的使用范圍正在穩(wěn)步擴大。四、其他常用泵backtotop

1、往復泵的工作原理

工作原理利用偏心軸的轉(zhuǎn)動通過連桿裝置帶動活塞的運動，將軸的圓周轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復運動?；钊粩嗤鶑瓦\動，泵的吸水與壓水過程就連續(xù)不斷地交替進行。圖樣表現(xiàn)總體結構特殊結構示例

2、水環(huán)式真空泵backtotop工作原理水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進氣管進入泵內(nèi)進氣空間。隨后氣體進入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。圖樣表現(xiàn)

3、羅茨真空泵工作原理backtotop

工作原理

羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。

一般來說，羅茨泵具有以下特點：

在較寬的壓強范圍內(nèi)有較大的抽速；

●起動快，能立即工作；

●對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；

●轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；

●振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；

●驅(qū)動功率小，機械摩擦損失??；

●結構緊湊，占地面積??；

●運轉(zhuǎn)維護費用低。

因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。圖樣表現(xiàn)

4、旋片式真空泵工作原理

backtotop工作原理旋片式真空泵（簡稱旋片泵）是一種油封式機械真空泵。其工作壓強范圍為101325~1.33×10-2（Pa）屬于低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。

旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切（二者有很小的間隙），轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。

兩個旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分。當轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過程。由于空間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強降低，泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內(nèi)的壓強，因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，最后與排氣口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)，達到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)入另一級（低真空級），由低真空級抽走，再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中，即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔，因而提高了極限真空度。圖樣表現(xiàn)

5、齒輪泵工作原理工作原理齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，如圖所示，齒輪主動輪固定在主動軸上，軸的一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，另一個齒輪從動輪裝在另一個軸上，齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管進入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合(齒與齒嚙合前)，然后進入壓油管排出。圖樣表現(xiàn)

7、螺桿泵工作原理backtotop

工作原理螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿(可以是一根，也可有兩根或三根)和從動螺桿組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合，流體從吸入口進入，被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于高壓力、小流量。制冷系統(tǒng)中常用作輸送軸承潤滑油及調(diào)速器用油的油泵。圖樣表現(xiàn)

8．噴射泵工作原理backtotop圖1-221、往復式泵（壓縮機）：圖1-23工作原理（單作用式）※（二）容積式泵：分為往復式和回轉(zhuǎn)式。

靠泵容積變化，使液體吸進和排出。(氣動隔泵)第一章泵與風機分類及工作原理機殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)動部件旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與機殼之間的工作容積發(fā)生變化，借以吸入和排出流體動畫演示產(chǎn)品例證活塞泵齒輪泵，螺桿泵(二)葉片式backtotop

葉片式泵與風機的主要結構是可旋轉(zhuǎn)、帶葉片的葉輪和固定的機殼。通過葉輪旋轉(zhuǎn)對流體作功，從而使流體獲得能量。

根據(jù)流體的流動情況，可將它們再分為下列數(shù)種：

分類離心式軸流式混流式貫流式基本原理葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能離心式和軸流式的混合體原理同離心式結構演示做功部件整體結構做功部件整體結構做功部件整體結構做功部件整體結構見后一節(jié)（略）見后一節(jié)（略）產(chǎn)品例證中央空調(diào)用離心風機中央空調(diào)或冷庫用軸流式送水泵混流送水泵家用空調(diào)室內(nèi)風機

第二節(jié)泵與風機的工作原理backtotop

一、離心式泵與風機的工作原理backtotop

工作原理葉輪高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠處。葉輪裝在一個螺旋形的外殼內(nèi)，當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，然后轉(zhuǎn)90度進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。圖樣表現(xiàn)總體結構

二．軸流式泵與風機工作原理backtotop

軸流式泵與風機的工作原理是，，風機結構如下左邊兩圖所示,下第三個圖為軸流泵的結構圖(點擊可放大)。

工作原理旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進力使流體獲得能量，升高其壓能和動能，葉輪安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼內(nèi),當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體軸向流入，在葉片葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出。軸流式泵與風機適用于大流量、低壓力，制冷系統(tǒng)中常用作循環(huán)水泵及送引風機。圖樣表現(xiàn)

三．貫流式風機的工作原理backtotop

工作原理由于空氣調(diào)節(jié)技術的發(fā)展，要求有一種小風量、低噪聲、壓頭適當和在安裝上便于與建筑物相配合的小型風機。貫流式風機就是適應這種要求的新型風機。圖樣表現(xiàn)

近年來

貫流式風機的主要特點如下：(一)葉輪一般是多葉式前向葉型，但兩個端面是封閉的。

(二)葉輪的寬度b沒有限制，當寬度加大時．流量也增加。

(三)貫流式風機不像離心式風機是在機殼側板上開口使氣流軸向進入鳳機，而是將機殼部分地敞開使氣流直接徑向進入風機。氣流橫穿葉片兩次。某些貫流式風機在葉輪內(nèi)緣加設不動的導流葉片，以改善氣流狀態(tài)。

(四)在性能上，貫流式風機的全壓系數(shù)較大．性能曲線是駝蜂型的，效率較低，一般約為30％一50％。

(五)進風口與出風口都是矩形的，易與建筑物相配合。貫流式風機至今還存在許多問題有待解決。特別是各部分的幾何形狀對其性能有重大影響。不完善的結構甚至完全不能工作，但小型的貫流式風機的使用范圍正在穩(wěn)步擴大。四、其他常用泵backtotop

1、往復泵的工作原理

工作原理利用偏心軸的轉(zhuǎn)動通過連桿裝置帶動活塞的運動，將軸的圓周轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為活塞的往復運動?；钊粩嗤鶑瓦\動，泵的吸水與壓水過程就連續(xù)不斷地交替進行。圖樣表現(xiàn)總體結構特殊結構示例

2、水環(huán)式真空泵backtotop工作原理水環(huán)式真空泵葉片的葉輪偏心地裝在圓柱形泵殼內(nèi)。泵內(nèi)注入一定量的水。葉輪旋轉(zhuǎn)時，將水甩至泵殼形成一個水環(huán)，環(huán)的內(nèi)表面與葉輪輪轂相切。由于泵殼與葉輪不同心，右半輪轂與水環(huán)間的進氣空間4逐漸擴大，從而形成真空，使氣體經(jīng)進氣管進入泵內(nèi)進氣空間。隨后氣體進入左半部，由于轂環(huán)之間容積被逐漸壓縮而增高了壓強，于是氣體經(jīng)排氣空間及排氣管被排至泵外。圖樣表現(xiàn)

3、羅茨真空泵工作原理backtotop

工作原理

羅茨泵的工作原理與羅茨鼓風機相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口邊緣，v0空間與排氣側相通時，由于排氣側氣體壓強較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強突然增高。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，氣體排出泵外。

一般來說，羅茨泵具有以下特點：

在較寬的壓強范圍內(nèi)有較大的抽速；

●起動快，能立即工作；

●對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感；

●轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；

●振動小，轉(zhuǎn)子動平衡條件較好，沒有排氣閥；

●驅(qū)動功率小，機械摩擦損失小；

●結構緊湊，占地面積小；

●運轉(zhuǎn)維護費用低。

因此，羅茨泵在冶金、石油化工、造紙、食品、電子工業(yè)部門得到廣泛的應用。圖樣表現(xiàn)

4、旋片式真空泵工作原理

backtotop工作原理旋片式真空泵（簡稱旋片泵）是一種油封式機械真空泵。其工作壓強范圍為101325~1.33×10-2（Pa）屬于低真空泵。它可以單獨使用，也可以作為其它高真空泵或超高真空泵的前級泵。它已廣泛地應用于冶金、機械、軍工、電子、化工、輕工、石油及醫(yī)藥等生產(chǎn)和科研部門。

旋片泵主要由泵體、轉(zhuǎn)子、旋片、端蓋、彈簧等組成。在旋片泵的腔內(nèi)偏心地安裝一個轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外圓與泵腔內(nèi)表面相切（二者有很小的間隙），轉(zhuǎn)子槽內(nèi)裝有帶彈簧的二個旋片。旋轉(zhuǎn)時，靠離心力和彈簧的張力使旋片頂端與泵腔的內(nèi)壁保持接觸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動旋片沿泵腔內(nèi)壁滑動。

兩個旋片把轉(zhuǎn)子、泵腔和兩個端蓋所圍成的月牙形空間分隔成A、B、C三部分。當轉(zhuǎn)子按箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，與吸氣口相通的空間A的容積是逐漸增大的，正處于吸氣過程。而與排氣口相通的空間C的容積是逐漸縮小的，正處于排氣過程。居中的空間B的容積也是逐漸減小的，正處于壓縮過程。由于空間A的容積是逐漸增大（即膨脹），氣體壓強降低，泵的入口處外部氣體壓強大于空間A內(nèi)的壓強，因此將氣體吸入。當空間A與吸氣口隔絕時，即轉(zhuǎn)至空間B的位置，氣體開始被壓縮，容積逐漸縮小，最后與排氣口相通。當被壓縮氣體超過排氣壓強時，排氣閥被壓縮氣體推開，氣體穿過油箱內(nèi)的油層排至大氣中。由泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)，達到連續(xù)抽氣的目的。如果排出的氣體通過氣道而轉(zhuǎn)入另一級（低真空級），由低真空級抽走，再經(jīng)低真空級壓縮后排至大氣中，即組成了雙級泵。這時總的壓縮比由兩級來負擔，因而提高了極限真空度。圖樣表現(xiàn)

5、齒輪泵工作原理工作原理齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，如圖所示，齒輪主動輪固定在主動軸上，軸的一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，另一個齒輪從動輪裝在另一個軸上，齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管進入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個齒輪分別擠壓到排出空間匯合(齒與齒嚙合前)，然后進入壓油管排出。圖樣表現(xiàn)

7、螺桿泵工作原理backtotop

工作原理螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿(可以是一根，也可有兩根或三根)和從動螺桿組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合，流體從吸入口進入，被螺旋軸向前推進增壓至排出口。此泵適用于高壓力、小流量。制冷系統(tǒng)中常用作輸送軸承潤滑油及調(diào)速器用油的油泵。圖樣表現(xiàn)

8．噴射泵工作原理backtotop○特點：壓頭高，流量小且壓力增大，而流量基本不變?！疬m應：小流量高揚程，液壓傳動中及空氣壓縮中多見。○結構及原理：機殼內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子與機殼之間的工作容積發(fā)生變化，借以吸入和排出流體。2、回轉(zhuǎn)式泵（壓縮機）：①齒輪泵：●原理：互相嚙合，旋轉(zhuǎn)相反。形成吸入空間（真空），排出空間，擠壓匯合而排出。○分類：分為齒輪泵、螺桿泵、滑片泵、羅茨泵等。圖1-24齒輪泵工作原理第一章泵與風機分類及工作原理●

特點：壓頭高，流量小且且量較活塞泵均勻。圖1-25●

應用：輸送小流量、高壓力的油類粘性介質(zhì)。●

結構：見圖1-25。②螺桿泵（壓縮機）：●原理：螺桿相互嚙合、旋轉(zhuǎn)相反，流體被螺旋推進。

圖1-26A雙螺桿泵工作原理``````````第一章泵與風機分類及工作原理1-26B單螺桿結構原理螺旋空腔單頭螺旋螺桿圖1-29三螺桿泵圖1-27螺桿泵結構示意第一章泵與風機分類及工作原理●

特點：壓頭高，流量小，且流量更均勻，性能可靠?！?/p>

應用：輸送高壓力油或壓縮空氣?！?/p>

結構：見圖1-27。圖1-28雙螺桿結構在煉油廠、石油化工廠、油船碼頭、瀝青庫、動力液壓設備，艦船和輕工業(yè)、食品工業(yè)等部門廣泛地應用。一主動一從動一主動二從動第一章泵與風機分類及工作原理③滑片泵（壓縮機）：●

原理：轉(zhuǎn)子偏心，葉片安置在徑向滑槽內(nèi)，在離心力作用下滑片被甩出并緊貼在缸壁上，實現(xiàn)吸、壓、排。●

結構：見圖1-31。圖1-30工作原理圖1-25圖1-31滑片泵結構示意圖第一章泵與風機分類及工作原理④羅茨泵（風機）：●特點：壓頭高，流量小（均勻）。●應用：適用輸送潤滑油或壓縮空氣。●

原理：轉(zhuǎn)子相互嚙合、旋轉(zhuǎn)相反，實現(xiàn)吸進和排出。圖1-32（a）羅茨泵工作原理圖1-32（b）分步動作原理●

特點及應用：同上。第一章泵與風機分類及工作原理圖1-33相類似④泵（風機）原理葉輪旋轉(zhuǎn)時，黃月牙形空間由小變大，氣體被帶走而形成真空吸氣，紅月牙形空間由大變小，氣體被壓縮而排出，實現(xiàn)抽真空目的。第一章泵與風機分類及工作原理圖1-34水環(huán)真空泵工作原理（三）其它類型泵：1、水環(huán)式真空泵：●

原理：先向泵內(nèi)灌水。偏心葉輪產(chǎn)生水環(huán)，將葉輪外緣封閉；水環(huán)的內(nèi)圓周與葉輪輪轂形成月牙形空間；吸排水口設在泵側壁蓋板上，分別與黃、紅月牙形空間連接；●

應用：抽真空。如大型水泵（無底閥）灌引水等。第一章泵與風機分類及工作原理2、射流泵：●原理：高壓水(蒸汽)噴嘴射流帶走噴觜附近空氣噴嘴附近形成真空吸水混合擴壓排出。噴嘴擴散管吸水口混合管圖1-35射流泵結構及工作原理

●應用：同上。第一章泵與風機分類及工作原理3、旋渦泵：●

原理：葉輪內(nèi)液體受離心力作用，產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相同的“縱向旋渦”。即液體多次經(jīng)過“流道凹槽流道”的旋渦運動，以此提高揚程。●應用：小型鍋爐給排水等。圖1-37旋渦泵結構示意圖(2)

圖1-36旋渦泵工作原理(1)

●結構：圖1-37。葉輪內(nèi)液體被甩入流道一次增壓流道內(nèi)液體被擠入葉輪內(nèi)，再次甩出二次增壓第一章泵與風機分類及工作原理1、離心式風機：

依靠葉輪高速旋轉(zhuǎn)吸排空氣。二、風機的分類及

工作原理圖1-40離心風機葉輪型式（a）平前盤葉輪（b）錐形前盤葉輪（c）弧形前盤葉輪（d）雙吸葉輪圖1-38離心風機結構及工作原理

1-吸入口2、3、4-葉輪前盤、葉片、后盤

5-機殼6-出風口7-截流板8-支架圖1-39離心泵與風機葉輪型式（a）風機葉輪（b）泵葉輪2、軸流式風機：第一章泵與風機分類及工作原理