第二章第五节：水力机械内的能量损失及效率

1、华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 第六节 流体机械内的能量损失及效率 v pqmp 流体机械的损失分类： 1、流动损失（水力损失）流动损失（水力损失）h（或h、p）：摩 擦损失、冲击损失、分离损失、二次流损失、叶 端损失 本质上是压力损失 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 2、泄漏损失（容积损失）、泄漏损失（容积损失） qv（qm）： 流量损失 3、机械损失、机械损失p：轴承、轴封的摩擦损 失pm和圆盘损失pr 力矩或功率损失 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 一、流动损失 根本原因：介质的粘

2、性 1、摩擦损失 沿程损失 2 c d l hhg 2 ff 阻力系数： 与雷诺数和管壁相对粗糙度的关系，试验 测定 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 2、分离损失 边界层分离的原因（逆压梯 度）和影响 分离的控制： 1、扩散角：可压67，不可压812 2、扩压度：可压w1w2a22a11，不可压a2a1 1s 2smaxs w ww d 3、扩散（扩压）因子 其他的分离损失，转弯、面积突变等 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 3、冲击损失 进口冲击引起叶片表面的流动分离，但冲击 损失与流量的关系不同于分离损失 冲击速度 sh

3、1101 www 冲击损失 g2 w h 2 sh1 shsh w w w 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 加速与减速冲击 工作机 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 原动机 冲击速度的大小:wshqvqvopt 其他部件中的冲击损失 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 4、二次流损失 二次流的概念 ac 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 5.叶端损失 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 6、按流动损失与流量的关系分类 第一类，正

4、比于流量的平方 第二类，正比于流量与最优流量的差的平方 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 二、容积（泄漏）损失 内部泄漏与外部泄漏 间隙两端的压差 离心泵的典型密封结构 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 三、圆盘摩檫损失（轮盘损失） 2 2 3 2r dukp 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 开式与闭式泵腔 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 四、流体机械的效率 能量平衡图 华中科技大学能源与动力学院水机教研室 hsj 水力机械中的能量转换 效率的定义： qvth v hth、pth h p m 泵 qvqv 1 q q q q v vth v v th hh 1 h h h h th th pthp 1 p p p p th 风机 qvqv 1 q q q q v vth v vth ptfp 1 p p p p th tf th pthp 1 p p p p th 水轮机 qvqv 1 q q q q v v vth v hh 1 h h h h th pthp 1 p p p p th th