流体机械原理教学

1、流体机械原理教学主要参考资料 丁成伟丁成伟 离心泵与轴流泵离心泵与轴流泵 关醒凡关醒凡 现代泵设计手册现代泵设计手册 . 叶片泵原理及水力设计叶片泵原理及水力设计. 北京：机械工业出版社北京：机械工业出版社 . 水轮机原理及水力设计水轮机原理及水力设计. . 离心式压缩机原理. 北京：机械工业出版社舒士甄 . 叶轮机械原理. 流体机械原理教学第一章 叶片式流体机械概述第一节 叶片式流体机械的工作过程 叶片式流体机械中的能量转换，是在带有叶片的转子及连续绕流叶片的流体介质之间进行的。叶片与介质间的作用力是惯性力惯性力。该力作用在转动的叶片上，因而产生了功（正或负视力矩和叶轮运动方向而定）。 功率

2、计算流体机械原理教学cmcuc1、叶轮内的流动过程:轴流式叶轮原动机工作机流体机械原理教学2、叶片式机器的特点： 1）具有一个带有叶片（动叶）的转子（叶轮impeller或转轮runer）； 2）工作时介质对叶片连续绕流； 3）介质作用于叶片的力是惯性力；速度分量cu的影响?流体机械原理教学3、壳体与静止叶栅的引入： 4）壳体与静止叶栅（静叶）转轮（动转轮（动叶）叶）导叶（静叶）导叶（静叶）流线2007-08-29I流体机械原理教学4、圆周分速度的变化及其意义：原动机：cu=0 导叶 cu 叶轮 cu=0工作机： cu=0 叶轮 cu 导叶 cu=0流体机械原理教学结论：叶轮进、出口cu的变化

3、与叶轮所转换的能量成正比；机器进口处通常没有cu机器出口处，通常不希望有cu通过动叶与静叶的配合，可以满足以上要求流体机械原理教学5、反击式（反动式）流体机械：轴流式、径流式和混流式（斜流式）流体机械原理教学流体机械原理教学5、反击式（反动式）流体机械：轴流式、径流式和混流式（斜流式）原动机静叶：c，p，但p0；叶轮（转轮）中，c，p工作机叶轮（转轮）中，c，p，静叶中，c，p流体机械原理教学5、冲击式（冲动式）流体机械：（切击式（轴流）、斜击式和双击式）原动机静叶：c，p至 p=0；叶轮（转轮）中，c，p不变工作机无冲击式！流体机械原理教学流体机械原理教学流体机械原理教学流体机械原理教学流体

4、机械原理教学部分进汽（部分进水）流体机械原理教学水轮是否属于我们所讨论的叶片式流体机械？流体机械原理教学第二节叶片式流体机械的主要性能参数性能参数：一、流量q：单位时间内流过机器的介质的量（体积或质量）二、能量（水头、扬程、压力、能量头、压缩比）：单位数量介质与机器所交换的能量 1、液体（不可压缩）介质2007-08-29II流体机械原理教学)(212222212zzgccgppH流体机械原理教学电站水头与电站静水头：stspspspHzzgccgppH2 22水轮机水头（净水头）与电站（毛）水头HHHst引水损失流体机械原理教学泵的装置扬程HzzgccgppHspspspG222装置静扬程s

5、dspstzzgppH扬程之间的关系HHHHstG流体机械原理教学水头与扬程表示每一牛顿（单位重量）的液体通过机器时发生的能量的变化量问题1：水头与扬程的定义中的“单位数量”是什么？问题2：水头与扬程的定义能否用在“神舟六号”上？可以引入一个与重力无关的定义，只需将“重量”改为“质量”，这个定义称为能量头gHzzgccpph)(212212212流体机械原理教学2、不可压缩气体介质（通风机）风压（全压与静压）2212212ccppptF222211222212212cppcccpppsF流体机械原理教学3、可压缩气体介质（压缩机）能量头与压缩比2)(2212212212212ccTTccchh

6、hp)(21212221ccvdph12pp流体机械原理教学tFpgHh几个能量参数之间的关系三、转速n四、功率P与效率原动机 输出功率工作机 输入功率对不可压缩流体，定义流体功率tFVVmfpqHgqhqP流体机械原理教学效率可表示为（不可压）fTPPPPfP1)(PPf或者问题：对可压缩介质，效率的定义应该有什么考虑？流体机械原理教学第三节叶片式流体机械结构形式简介流体机械原理教学过流部件（通流部件）和结构部件流体机械原理教学问题：单个叶轮的流量和能量头有没有限制？一、叶轮的配置方式，多级与多流，级的概念流体机械原理教学背靠背流体机械原理教学二、水轮机的结构（一）水轮机的整体结构立式与卧式

7、1、轴流式水轮机流体机械原理教学转轮尾水管蜗壳活动导叶固定导叶导水机构流体机械原理教学2、贯流式水轮机：全贯流式：活动导叶发电机转子转轮叶片尾水管流体机械原理教学活动导叶发电机转轮尾水管灯泡式流体机械原理教学流体机械原理教学轴伸式活动导叶转轮发电机尾水管流体机械原理教学3 3、混流式水轮机、混流式水轮机蜗壳尾水管转轮活动导叶固定导叶导水机构流体机械原理教学4、斜流式水轮机流体机械原理教学5、冲击（切击）式水轮机转轮喷嘴喷针调节机构流体机械原理教学（二）水轮机的过流部件1、引水室：以合适的速度将水流均匀引入转轮闭式蜗壳固定导叶流体机械原理教学开式引水室明槽流体机械原理教学2、导水机构活动导叶拐臂

8、连杆控制环活动导叶控制传动机构控制流量、调节功率控制流量、调节功率流体机械原理教学径向（圆柱）、斜向（圆锥）和轴向（圆盘）导水机构导水机构的分类：流体机械原理教学3 3、转轮：、转轮：混流式混流式上冠下环叶片流体机械原理教学轴流式流体机械原理教学斜流式流体机械原理教学切击式流体机械原理教学三者的相互位置与关系流体机械原理教学4、尾水管 ：收集和排出水流，回收能量5、喷嘴与喷针折向器流体机械原理教学折向器折向器喷针喷针流体机械原理教学三、叶片泵、风机与压缩机的结构（一）叶片泵、风机与压缩机的整体结构用途广泛，结构种类繁多泵与通风机：能量头接近，压力相差很大，由压力引起的结构不同泵与压缩机：压力接

9、近，能量头相差很大，由能量头引起的结构不同介质可压缩性的影响冷却问题介质可压缩性的影响多级结构的不同流体机械原理教学1、单级单吸悬臂式离心泵叶轮泵体（蜗壳）泵盖悬架（轴承支架）轴流体机械原理教学流体机械原理教学2、潜水污水泵潜水电机叶轮蜗壳流体机械原理教学3、单级离心风机蜗壳轴承座叶轮前导叶流体机械原理教学4、单级双吸水平中开式离心泵叶轮泵体轴流体机械原理教学流体机械原理教学流体机械原理教学流体机械原理教学5、废气增压涡轮机组压缩叶轮燃气涡轮压缩机蜗壳流体机械原理教学6、节段式多级泵叶轮导叶进水段出水段中段流体机械原理教学流体机械原理教学7、双壳泵外壳外壳内壳（中段）内壳（中段）流体机械原理教学8、多级离心式压缩机13456782流体机械原理教学流体机械原理教学9、航空发动机用离心和轴流式压缩机流体机械原理教学9. 蜗壳式多级泵（水平中开式多级泵）123流体机械原理教学流体机械原理教学11、立式轴流泵叶轮吸入室叶轮室导叶出水弯管流体机械原理教学流体机械原理教学11、多级轴流式压