叶轮机械原理课程总结

1、叶轮机械的定义： 具有绕旋转轴转动的转子； 工质对转子叶片进行连续绕流；叶轮机械原理课程总结按照工质分类： 水力机械 热力机械按照能量传递方向分类： 工作机：将外界输入的机械功转化为工质的机械能（动能、压力势能）和热能（压气机） 原动机：将流体的机械能和热能转换为对外输出的机械工（涡轮、汽轮机）叶轮机械原理课程总结按照结构形式分类： 轴流式和径流式叶轮机械原理课程总结气流在压气机与涡轮中流动特点对比：1、气流在压气机叶栅中是逆压力梯度流动；2、压气机单级扩压能力低，级数多；3、气流在涡轮中是顺压力梯度流动，单级做功能力较大，级数少。叶轮机械原理课程总结叶轮机械流动的特殊性（与翼型流动对比）：1

2、、叶型不是孤立存在的，流动过程中受周围叶型影响；（平面叶栅试验、环形叶栅试验）2、叶轮机属于旋转机械，从叶根至叶尖的展向流动变化非常大。（扭曲规律的变化）叶轮机械原理课程总结叶轮机械流动的复杂性：1、流动非定常2、流动是三维的3、流体的可压缩性4、流体的粘性叶轮机械原理课程总结复杂流动的简化：1、按照周期性平均值将流动简化为定常2、假设流动是轴对称的3、流体的粘性影响仅存在于附面层内叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结气动热力计算将叶轮简化为子午面流道的一元定常可压缩流动问题叶轮机械原理课程总结叶轮机械中的基本方程：叶轮机械原理课程总结叶轮机械中的基本方程：叶轮机械原理课程总结叶轮机械中的

3、基本方程：叶轮机械原理课程总结叶轮机械中广义伯努利方程：由动量守恒方程积分得到叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结动量矩守恒定理：叶轮机械原理课程总结轴流压气机工作原理：性能参数：叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结压气机的基元级叶轮机械原理课程总结压气机基元级速度三角型：叶轮机械原理课程总结涡轮基元级速度三角型：叶轮机械原理课程总结基元级参数变化规律：叶轮机械原理课程总结基元级无量纲参数压气机反动度定义：运动反动度定义：*101*02ssstshiihii 常用涡轮反动度的定义：叶轮机械原理课程总结基元级无量纲参数流量系数：载荷系数定义：FuVuca2uLu叶轮机

4、械原理课程总结压气机基元级设计：设计压气机基元级由气动参数的设计开始 速度三角形的参数对压气机基元级增压、加功及流组损失等性能有重要影响。因此，气动参数设计既围绕速度三角形参数的设计。叶轮机械原理课程总结1、扭速选取2、圆周速度的选取主要受叶片强度条件限制，最高转速可达500m/s。（应用载荷系数）3、轴向速度C1a的选取（流量系数）4、进口预旋的选取叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结压气机级的流动损失叶轮机械原理课程总结简化径向平衡方程：叶轮机械原理课程总结等功、等熵条件下简化径向平衡方程：叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结动叶叶尖相对马赫

5、数容易超限静叶叶根绝对马赫数容易超限叶轮机械原理课程总结等反动度扭曲规律：1、转子气流马赫数与转角沿叶高变化平缓2、轴向速度沿叶高逐渐减小叶轮机械原理课程总结压气机相似准则：*122*1*11TnDDpTG叶轮机械原理课程总结压气机特性线：叶轮机械原理课程总结二、压气机进口总温、总压对特性线的影响：1、总温不变总压改变情况下各特征截面压比成比例变化，特性线形状保持不变。（注：流量发生变化）*2、总压保持不变进口总温上升压比减小，反之上升。（注：轮周功不变）3、轮周功改变情况下特性曲线也要发生改变。非设计工况1：额定转速压比低于设计值 后面级流量系数加速增加容易引起阻塞非设计工况2：额定转速压比

6、高于于设计值 前面级流量减少，压比升高，后面级流量系数加速减小容易引起阻塞非设计工况3：中低转速时工作点 前面级压比、流量均小于设计值，由于压比较低流量系数增加较快，易出现前喘后堵的现象。非设计工况4：转速高于设计值压比、流量均高于于设计值，由于压比较高流量系数逐级减少，易出现前堵后喘的现象。防喘措施叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结前弯叶轮与后弯叶轮对比：1、前弯式叶片反作用度小，速度高。2、前弯叶轮流道短，当量扩张角大。3、流道周向速度梯度、压力梯度大 因此，前弯叶轮适用于较大通风能力，较小升压比。如通风机；压缩机、鼓风机多用后弯叶轮。22(cos2)cPwrwnR叶轮机械原理课程总结叶轮机械原理课程总结一、向心透平工作原理1、向心透平优点 结构紧凑、制造工艺简单、造价低廉、流量较小的条件下可获得较高效率。2、工作特点大焓降、高膨胀比、气动性能要求低3、应用小流量透平、增压器、高速微型膨胀机叶轮机械原理课程总结由上述特点可以看出：1、向心透平叶轮出口相对速度较低；2、相对速度低、牵连速度下降可以降低余速损失3、流动损失与平均流速相关，流速低流动损失