第1章叶片式流体机械概述.pptVIP

第一章 叶片式流体机械概述 1-1 叶片式流体机械的工作过程 1-2 叶片式流体机械的主要性能参数 1-3 叶片式流体机械的机构型式 ;1-1 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。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）。 叶片式流体机械的组成元件: 吸入部分（直锥形，环形，半螺旋形） 1. 引流部分 蜗壳（导水机构） 叶轮 2.做功部分（转子） 转轮 涡轮 蜗壳（导流器，导叶） 3.出流部分 尾水管;以风扇或泵为例说明特点: 特点：①具有一个带有叶片的转子; 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; ④部分流体机械有一个静止的叶栅。 ; 1-2 叶片式流体机械的主要性能参数 表征流体机械性能的参数叫性能参数: 一、流量q 二、水头，扬程，压力，能量头，压缩比 三、转速 n (rpm) 四、功率P 及效率 五、特性曲线;一、流量q 单位时间内通过机器的介质的量（体积或质量） 称为流量。 体积流量qv m3/s L/s m3/n 质量流量qm kg/s kg/min kg/h 特点：依质量守恒定律，流体机械在稳定条件下工作时，如果忽略机器内部的泄露，通过流体机械各断面的质量流量是相同的。对不可压缩介质，qv也将保持不变。对于可压缩介质，体积随压力和温度的变化而变化，所以，各断面的体积流量也将是不同的（在质量流量qm保持不变）。在通风机中，将体积流量也称为风量。;二、水头，扬程，压力，能量头，压缩比 是单位质量（体积）的介质与叶轮所交换的能量，是衡量叶轮做功能力的参数。此参数可用机械进入出口断面单位质量（或体积）介质所具有的能量的差值来衡量。 （一） 不可压介质; 泵、水轮机以液体为工作介质，以液柱高表示单位重力的液体具有的能量方便直观。单位为m(Nm/N=m)。 对于不可压介质，不考虑内能的变化，能量差值只有压力能、位置能、及速度能。 则：对不可压介质有： 水头与扬程的定义如图1－6。 ;（1）对于水轮机 定义：Hst电站静水头，是上下游水位差 。 由于上下游水面一般均为大气压 Ps=Pp=1atm，上下游水库河道流速一般很小，故电站水头 ;（2）泵 装置扬程HG ：表示泵将单位重力液体介质从下游容器抽到 下游容器所需要做的功。依定义： ;b) 扬程H ;（3）对于风机 工作介质是气体，但由于进出口压力变化很小，工程上仍可以将其流动的内介质视为不可压缩流体。对于风机进口出口，一般用压升来表示风机进出口断面上单位体积（1m3）气体能量差值，记为PtF ,单位Pa(N/m2) 能量差值包括压力差值、动能差值，故全压又叫风压。;（二）可压缩介质 当介质可压缩时，介质的能量变化包括宏观的动能及介质的内能。而内能的大小与介质的焓值有关，介质流过机械后焓值的变化量，不仅和叶轮所作的功大小有关，而且与机器内部的热力学过程及热量传递有关。故在透平压缩机中，用能量头表示单位质量 (1kg)气体的能量变化量，故;四、功率P 及效率 功率（P）对工作机是机器输入功率（kw） 功率（P）对原动机是机器输出功率（kw） （1）介质不可压 机器功率;五、特性曲线;1-3 叶片式流体机械的结构型式一、叶轮的配置方式二、水轮机的结构三、叶片泵、风机与压缩机的结构;一、叶轮的配置方式;二、水轮机的结构（一）水轮机整体结构 1 轴流式 2 贯流式 3 混流式 4 斜流式 5 切击式（二）水轮机的过流部件 1 引水室 2 导水机构 3 转轮 4 尾水管 5 喷嘴与喷针;三、叶片泵、风机与压缩机的结构（一）叶片泵、风机与压缩机整体结构 1 单级单吸悬臂式离心泵 2 单级离心式风机 3 单级双吸水平中开式离心泵 4 节段式多级泵 5 废气增压涡轮机组  6 多级离心式压缩机 7 航空发动机用离心压缩机 8 立式轴流泵 9 多级轴流式压缩机（二）水轮机的过流部件 1 吸入室 2 叶轮 3 压水室与扩压元件