泵流体力学讲述.ppt

——轴向旋涡 陈桢3120201108 泵流体力学 一、旋涡 1、自然界中大多数流体运动也是有旋的，比如：航行船只的尾迹，龙卷风，特别优美的卡门涡街（在某种条件下，定常来流绕过某些物体时，物体两侧周期性地脱落出与旋转方向相反的并列成有规则的双列旋涡）。 2、除去轴向旋涡外，还有自由表面旋涡等等。而这些自由表面旋涡在泵站，水电站等工程问题上都有很大的影响。 二、轴向旋涡 1、第一次遇到轴向旋涡是在流体机械原理中，讲到有限叶片数的影响。 2、在无限叶片数的欧拉方程中，叶片挟持液体的能力强，并不会产生轴向旋涡。 3、但当叶片数有限多的时候，会在叶片间形成一个旋向与泵的转动方向相反，其向量方向平行于轴线的旋涡。而也会因此产生功率缩减、 4、功率缩减原因：叶片的正面和背面的速度相叠加，背面的速度增加，正面的速度减小，由伯努利方程可知，叶片的正面压力大于背面，此时形成了反向的扭矩。电机克服扭矩做工，速度残生滑移，根据欧拉方程，此时的扬程要低于叶片数无穷多时的扬程。 二、轴向旋涡 5、另一个方面来解释轴向旋涡 一个杯子里装满水，以ω转，越靠近杯子壁面的流体转速越接近ω；越靠近杯子中心，转速越小。 如果流体的粘性很小（比如水），那就不会跟着杯子转，此时，我们如果站在杯子旋转的轴线上观察流体运动，就会发现流体是以与ω相反的角速度在旋转，这就是轴向旋涡。 这也可以说明，在离心泵中观察到轴向旋涡是以叶轮为相对参考系的。 二、轴向旋涡 二、轴向旋涡