流体机械原理

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流体机械原理

流体机械原理

流体机械原理流体机械是利用液体或气体作为工作介质,通过动能、压力能和位能的转换来完成各种工作的机械设备。

流体机械原理是研究流体机械工作原理和性能的科学,它涉及到流体静力学、流体动力学、流体力学、流体机械等多个学科的知识。

本文将从流体机械的基本原理、分类、工作过程和应用领域等方面进行介绍。

首先,流体机械的基本原理是利用液体或气体在机械装置中的流动来完成能量转换和传递。

流体机械根据其工作原理和结构特点可以分为液体机械和气体机械两大类。

液体机械包括水泵、离心泵、柱塞泵等,而气体机械则包括风机、压缩机、风扇等。

这些机械设备在工程领域中起着至关重要的作用,广泛应用于水利、电力、石油、化工、冶金等行业。

其次,流体机械的工作过程可以简单描述为,液体或气体从进口处进入机械装置,经过叶片、叶轮等工作部件的作用,完成能量转换和传递,最终从出口处流出。

在这个过程中,流体机械通过对流体的控制和引导,实现了动能、压力能和位能的转换,从而完成了各种工作。

流体机械在工程实践中有着广泛的应用。

在水利工程中,水泵被用于提升和输送水源,而风机则被用于通风和换气;在电力工程中,涡轮机械被用于转换水能、风能等自然能源为电能;在化工工程中,压缩机和泵则被用于气体和液体的输送和压缩。

可以说,流体机械是现代工程领域中不可或缺的重要设备。

总的来说,流体机械原理是一门涉及多学科知识的综合性学科,它涉及到流体力学、机械学、热力学等多个学科的理论和实践。

通过对流体机械的原理和工作过程的深入研究,可以更好地理解和应用流体机械设备,为工程实践提供理论支持和技术指导。

希望本文的介绍能够帮助读者对流体机械原理有所了解,进一步激发对流体机械领域的兴趣和热情。

机械工程中的流体机械原理分析

机械工程中的流体机械原理分析

机械工程中的流体机械原理分析机械工程是一个广泛的领域,其中流体机械在许多应用中起着至关重要的作用。

流体机械是指那些通过将能量从流体转移到机械设备上来完成工作的机械装置。

在本文中,我们将探讨流体机械的原理分析,以及其在机械工程中的重要性。

首先,我们需要了解流体机械的基本原理。

流体机械主要包括液压机械和气动机械两种类型。

液压机械使用液体作为工作介质,而气动机械则使用气体。

无论是液压机械还是气动机械,它们的工作原理都是基于流体的力学性质和流体动力学原理。

在液压机械中,液体通过管道或管路传输,通过液体的压力来实现机械设备的运动。

常见的液压机械包括液压缸、液压泵和液压阀等。

液压机械的工作原理是利用液体的不可压缩性和流体的传递性质,将液体的压力转换为机械设备的动力。

液压机械的优点是能够提供大的力和较小的体积,广泛应用于各种机械设备中。

气动机械与液压机械类似,但使用的是气体作为工作介质。

气动机械的工作原理是利用气体的压力和流动性质来实现机械设备的运动。

常见的气动机械包括气缸、气动泵和气动阀等。

气动机械的优点是具有较高的速度和灵活性,适用于一些需要快速响应和高速运动的应用。

在流体机械的设计和分析中,流体动力学是一个重要的概念。

流体动力学研究流体在运动中的力学行为,包括液体和气体的流动特性、速度分布和压力变化等。

流体动力学的理论和方法可以应用于流体机械的设计、性能评估和故障诊断等方面。

流体机械的原理分析还涉及到流体力学和热力学等学科。

流体力学研究流体的运动和力学行为,包括流体的运动方程、能量方程和动量方程等。

热力学研究流体的热力行为,包括流体的温度、压力和热量的变化等。

这些理论和方法可以帮助工程师理解和解决流体机械中的问题。

在实际的流体机械设计中,还需要考虑流体的流动性质和机械设备的结构特点。

流体的流动性质包括流速、流量和压力损失等。

机械设备的结构特点包括叶轮的形状、叶片的角度和叶轮的旋转速度等。

通过对这些因素的分析和优化,可以提高流体机械的效率和性能。

流体机械原理知识点总结

流体机械原理知识点总结

流体机械原理知识点总结流体机械是指利用流体流动能量进行能量转换的机械设备。

在工程实践中,流体机械广泛应用于各种领域,如水泵、风力发电机、涡轮等。

流体机械原理是研究流体机械的原理和工作规律的一门学科,对于理解和设计流体机械具有重要的意义。

本文将对流体机械的基本原理和知识点进行总结。

一、流体机械的基本原理1. 流体机械的基本工作原理流体机械利用流体的动能进行能量转换,主要包括两种方式:一种是利用流体的动能产生机械功,如水泵将液体的动能转化为机械能,提高水的压力或提高水的流速;另一种是利用外界机械能来驱动流体,如涡轮利用水流动的动能产生机械功,驱动发电机发电。

在不同的流体机械中,流体的工作形式各异,但其基本原理都是利用流体的动能进行能量转换。

2. 流体机械的工作过程流体机械的工作过程一般包括流体入口、流体动能转换、机械功输出和流体出口四个环节。

流体从入口进入机械设备,经过流体动能转换,将流体的动能转化为机械能,最终输出机械功,然后流体从出口排出。

在不同的流体机械中,其工作过程会有所不同,但都遵循这一基本流程。

3. 流体机械的工作原理流体机械的工作原理主要包括动能原理、能量方程、动量方程等。

在流体机械的研究和设计过程中,需要运用这些原理进行分析和计算,以确保流体机械的性能和效率。

二、流体机械的基本原理知识点1. 流体的性质流体是指能够流动的物质,包括液体和气体。

流体的性质主要包括密度、黏度、压力等。

在流体机械中,需要考虑流体的性质对机械性能的影响,进行合理的选择和设计。

2. 流体的运动流体的运动可以分为定常流和非定常流、层流和湍流等。

在流体机械中,需要考虑流体的运动状态对机械性能的影响,合理选择流体机械的结构和参数。

3. 流体的动能转换流体机械利用流体的动能进行能量转换,主要包括动能转换和机械功输出两个环节。

在流体机械的设计和分析中,需要深入理解流体动能转换的原理和方法,进行合理的设计和优化。

4. 流体机械的性能参数流体机械的性能参数主要包括流量、压力、效率等。

流体机械原理

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流体机械原理
流体机械是利用流体动能进行能量转换和传递的机械装置,其原理是基于流体静力学和流体动力学的基础上进行设计和运行的。

流体机械包括泵、水轮机、风机等,广泛应用于水利、能源、化工、冶金等领域。

本文将从流体机械的基本原理入手,介绍其工作原理和应用。

首先,流体机械的基本原理是利用流体的动能进行能量转换。

在泵中,通过叶片的旋转将机械能转化为流体动能,提高流体的压力和流速;而在水轮机中,利用流体的动能驱动叶轮旋转,将流体动能转化为机械能。

这种能量转换的原理是流体机械能够实现流体输送、能量转换和动力传递的基础。

其次,流体机械的工作原理是基于流体静力学和流体动力学的理论。

流体静力学研究静止流体的力学性质,如压力、密度、静压力等;而流体动力学研究流体的运动状态和动力学性质,如速度、流量、动压力等。

在流体机械中,需要考虑流体在叶片和管道中的流动状态,以及叶片和叶轮对流体的作用,从而设计出合理的结构和工作方式。

最后,流体机械的应用涵盖了多个领域。

在水利工程中,泵和水轮机被广泛应用于水泵站、水电站等场合,实现水资源的调度和能源的转化;在能源领域,风机和涡轮机被用于风力发电和火力发电,将风能和燃料能转化为电能;在化工和冶金领域,泵和压缩机被用于流体输送和气体压缩,实现物料的输送和压缩。

综上所述,流体机械是利用流体动能进行能量转换和传递的机械装置,其原理基于流体静力学和流体动力学的理论。

通过合理设计和运行,流体机械可以实现流体输送、能量转换和动力传递,广泛应用于水利、能源、化工、冶金等领域。

希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解流体机械的原理和应用。

流体机械原理

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第二章 叶片式流体机械的能量转换§2-1流体在叶轮中的运动分析一、几个概念及进出口边符号确定流体机械叶片表面一般是空间曲面,为了研究流体质点在 叶轮中的 运动规律,必须描述叶片。

叶片在柱坐标下是一曲面方程),,(θθθz r =,但解析式一般 不可能获得。

工程上借助几个面来研究: 基本概念1.平面投影: 平面投影是将叶片按工程图的做法投影到与转轴垂直的面上。

2.轴面(子午面):通过转轮上的一点和转轮轴线构成平面:(一个转轮有无数个轴面,但是每个轴面相同)3.轴面投影:它是将叶片上每一点绕轴线旋转一定角度投影到同一轴面上的投影,叫轴面投影。

4.流线5.迹线 6.轴面流线进出边符号确定:(本书规定) P 代表高压边 P 对风机,泵,压缩机,一般S 代表低压边 出口边对水轮机进口边S 对风机,泵,压缩机,一般是进口边,对水轮机是出口边二、叶轮中的介质运动 1.速度的合成与分解:流体机械的叶片表面是空间曲面,而转轮又是绕定轴旋转的,故通常用圆柱坐标系来描述叶片形式及流体介质在转轮中的运动。

在柱坐标中,空间速度矢量式可分解为圆周,径向,轴向三个分量。

u z r C C C C++= 将C z ,C r 合成得C m , z r m C C C+= C m 位于轴面内(和圆周方向垂直的面),故又叫轴面速度。

2.绝对运动和相对运动:在流体机械的叶轮中,叶片旋转,而流体质点又有相对转轮的运动,这样根据理论力学知识质:叶轮的旋转是牵连运动。

流体质点相对于叶轮的运动叫相对运动,其速度叫相对速度,这样,流体质点的绝对速度为 这两速度的合成,即 u w C += 其中 u是叶轮内所研究的流体质点的牵连速度在流体机械的静止部件内,没有牵连速度,相对运动的轨迹和绝对运动重合。

用速度三角形,表示上述关系,即得:依速度合成分解,将C 分解为沿圆周方向的分量C u 及轴面上的分量C m ,从速度三角形知:C m =W m u u W C u +=或u u W C u-=叶轮内,每一点都可作出上述速度三角形。

流体机械原理总复习

流体机械原理总复习

流体机械原理总复习第一部分:流体机械概述一、流体机械分类⏹按能量传递方向分类⏹按流体与机械的作用方式分类⏹按工作介质分类⏹其它流体机械类二、水力机械主要部件重点:水轮机过流部件泵的主要过流部件三、流体机械主要工作参数的定义重点:1)水头、扬程、压升的定义。

2)工作机与原动机效率的定义。

第二部分:流体机械过流部件工作原理一、流体机械过流部件图示方法(理解轴面,轴面投影图,流面、流线等概念)二、速度三角形的意义及绘制方法三、变工况速度三角形分析四、流体机械基本方程(欧拉方程)1、叶片式流体机械欧拉方程2、理论扬程(水头)3、第二欧拉方程4、反作用度(反击度)5、有限叶片数对能量转换的影响五、水力机械其他过流部件工作原理1、蜗壳(压水室)工作原理(速度矩为常数)2、活动导叶的工作原理1)流量调节方程的推导2)水轮机流量调节方式3、尾水管的工作原理4、水泵的吸入室5、水力机械过流部件内部流动特征比较(重要)六、流体机械能量与损失分析(原动机与工作机的区别!)1、流体机械能量分析(对原动机与工作机,各损失的分析)2、容积损失3、机械损失4、水力损失5、效率(原动机与工作机的区别!)第三部分:相似理论在流体机械中的应用一、水轮机单位参数二、水泵单位参数三、水轮机单位参数换算关系四、泵的单位参数换算关系五、比转速及其与水力机械几何形状、水力性能的关系六、水力机械效率换算关系及单位参数换算第四部分:水力机械的空化、泥沙磨损与磨蚀一、空化的概念及空化发生条件二、水力机械空化参数:装置空化余量,必须空化余量,空化系数,装置空化系数,空化比转速。

吸出高度,名义吸出高度,容许吸出高度,水轮机安装高程吸上高度,容许吸上高度吸上真空度,容许吸上高度,泵的安装高程泵的空化余量与叶片进口安放角的关系三、空化的比尺效应与热力学效应四、空化防护措施第五部分:水力机械特性一、水力机械力特性二、流体机械特性曲线的分类三、泵(风机)的特性曲线不同比转速泵特性曲线特点四、水轮机的特性曲线3类线性特性曲线模型综合特性曲线特点真机运转综合特性曲线特点不同比转速水轮机特性曲线特点五、水轮机模型实验及综合特性曲线绘制方法1)混流式2)轴流转桨式六、泵的模型实验及特性曲线绘制第六部分:泵的运行特性一、泵与管网系统的联合工作1)管路特性曲线2)泵的运行工况点3)工况点稳定性分析二、泵的串并联运行三、泵的工况调节。

流体机械

流体机械

流体机械
第一章概述
流体机械是以流体为工作介质进行能量转换的机械。

广义的流体机械应包括两类:一类是将流体的能量转换为动力能的机械,称为原动机,如水轮机、汽轮机、燃气轮机及蒸汽机等;一类是将原动机的动力能传给流体以增加流体的能量的机械,称为工作机,例如泵及压缩机等。

这两类机械的理论基础、作用原理以至基本结构形式都基本相同,只是所进行的过程相反,所起的作用也是相反的。

前者是经过机器后工质的压力有所降低的机械,后者是介质的压力有所增加的机械。

现在我们要阐述的流体机械只是工作机。

但可以相信在学好工作机后对原动机也就不会完全陌生了。

一、流体机械的分类
基本上有以下两种分类方法。

(一)按所用流体的种类分
1、泵:加压或输送液体的流体机械统称为泵。

(1)叶片式(或动力式):离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵。

(2)容积式:活塞泵或柱塞泵(包括隔膜泵)、螺杆泵、齿轮泵、滑板泵
(3)其它形式:喷射泵、空气升液器。

2、压气机:加压或输送气体的流体机械统称为压气机。

压气机根据排气压力等级分为以下类型。

(1)通风机: P排<0.015 MPa
(2)鼓风机:0.015 MPa< P排<0.3 MPa
(3)压缩机:P排>0.3MPa
(4)真空泵:P进<0 MPa
(二)按提高流体压力的工作原理主要可分为:
1、容积式流体机械:利用活塞、柱塞或各种形状的转子等元件在流体机械内部空腔中对流体进行挤压,使流体压力提高并排出的机械。

(1)往复式流体机械:往复式活塞(柱塞)泵、往复式压缩机和膜片式压缩机。

(2)。

流体机械原理

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流体机械原理
流体机械原理是指通过流体的运动和压力来完成工作的一类机械装置。

流体机械原理是基于流体力学和能量原理的基础上进行设计和研究的。

流体力学是研究流体的力学性质和运动规律的学科。

在流体机械中,流体力学的基本原理被广泛应用于各种流体传动装置中。

通过掌握流体的流动规律和压力变化,可以有效地设计和优化流体机械的结构和工作性能。

对于不可压缩流体而言,其运动可以通过流体连续性方程和流体动量方程来描述。

流体连续性方程是质量守恒的表达式,描述了在一个封闭系统中流体质量的守恒;而流体动量方程则是牛顿第二定律在流体力学中的应用,描述了流体力和加速度之间的关系。

而对于可压缩流体而言,则需要考虑热力学方程和状态方程的影响。

热力学方程描述了流体的热力学性质,如内能、焓和熵等;状态方程则描述了流体的状态和性质,常用的状态方程有理想气体状态方程和真实气体状态方程等。

基于流体力学的原理,流体机械的设计和研究中还需要考虑能量原理。

能量原理是研究能量转换和能量守恒的基本原理,包括动能原理、势能原理和能量损失原理等。

在流体机械中,能量原理用于分析和计算流体机械的能量转换效率和能量损失情况,从而指导流体机械的设计和改进。

总结起来,流体机械原理基于流体力学和能量原理,通过研究流体的运动和压力来完成工作。

在流体机械的设计和研究中,必须深入理解流体力学的基本原理,同时考虑热力学和能量原理的影响,以实现流体机械的优化设计和高效运行。

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第二章 叶片式流体机械的能量转换§2-1流体在叶轮中的运动分析一、几个概念及进出口边符号确定流体机械叶片表面一般是空间曲面,为了研究流体质点在 叶轮中的 运动规律,必须描述叶片。

叶片在柱坐标下是一曲面方程),,(θθθz r =,但解析式一般 不可能获得。

工程上借助几个面来研究: 基本概念1.平面投影: 平面投影是将叶片按工程图的做法投影到与转轴垂直的面上。

2.轴面(子午面):通过转轮上的一点和转轮轴线构成平面:(一个转轮有无数个轴面,但是每个轴面相同)3.轴面投影:它是将叶片上每一点绕轴线旋转一定角度投影到同一轴面上的投影,叫轴面投影。

4.流线 5.迹线 6.轴面流线进出边符号确定:(本书规定) P 代表高压边 P 对风机,泵,压缩机,一般S 代表低压边 出口边对水轮机进口边S 对风机,泵,压缩机,一般是进口边,对水轮机是出口边二、叶轮中的介质运动 1.速度的合成与分解:流体机械的叶片表面是空间曲面,而转轮又是绕定轴旋转的,故通常用圆柱坐标系来描述叶片形式及流体介质在转轮中的运动。

在柱坐标中,空间速度矢量式可分解为圆周,径向,轴向三个分量。

u z r C C C C ρρρρ++=将C z ,C r 合成得C m , z r m C C C ρρρ+= C m 位于轴面内(和圆周方向垂直的面),故又叫轴面速度。

2.绝对运动和相对运动:在流体机械的叶轮中,叶片旋转,而流体质点又有相对转轮的运动,这样根据理论力学知识质:叶轮的旋转是牵连运动。

流体质点相对于叶轮的运动叫相对运动,其速度叫相对速度,这样,流体质点的绝对速度为 这两速度的合成,即 u w C ρρρ+= 其中 u ρ是叶轮内所研究的流体质点的牵连速度在流体机械的静止部件内,没有牵连速度,相对运动的轨迹和绝对运动重合。

用速度三角形,表示上述关系,即得:依速度合成分解,将C 分解为沿圆周方向的分量C u 及轴面上的分量C m ,从速度三角形知:C m =W m u u W C u ρρρ+=或u u W C u ρρρ-= 叶轮内,每一点都可作出上述速度三角形。

w ρ和u ρ的夹角β称为相对流动角(介质为液体,叫液流角;介质为气体,叫气流角)C ρ和u ρ夹角α 叫绝对流动角。

叶片骨线沿流动方向的切线和u 方向的夹角叫叶片安放角b β。

作速度三角形很重要,但最重要的是叶轮进出口的速度三角形。

三、几个概念①流面:在叶轮机械中,空间流线绕轴线旋一周形成的回转面叫流面。

对于一个叶轮又无数个流面。

径流式:流面可以近似看成一个平面。

轴流式:流面可以近似看成一个圆柱面,展开后是平面。

混流式:流面是一个曲锥面,不可展开。

有时为了研究方便,近似看成一个圆锥面。

圆锥可以展开。

②轴面流线:流面与轴面的交线叫轴面流线。

(一个转轮有无数条轴面流线) ③过流断面(过流断面面积)在轴面上作一曲线与轴面流线正交,该曲线绕轴线旋转一周而形成的回转面称轴面流动的过流断面。

该断面面积决定了轴面速度的平均值。

过流断面面积:b R A c π2=§2-2叶片式流体机械的基本方程描述可压缩粘性介质的三元非定常流动,用N-S 方程,能量方程,连续性方程和状态方程来研究显得复杂。

这节从一元理论出发导出比较简单的基本方程式(包括欧拉,能量方程及伯努力方程)一. 进出口速度三角形:从水头、扬程等定义看,要研究叶片与介质的能量交换,研究叶片进出口的流动非常重要。

以纯径向叶轮为例来研究。

已知:n, q v (一) 工作机的进出口速度三角形 1. 进口:a). 301nru π=b). 进口处轴面液流过流断面面积1112b r A π=111111ρA qA q C m v m ==由于叶片存在阻塞。

排挤系数:11A A '=Γ 于是真实 11111111Γ=Γ=ρA q A q C m v mc). C u1和α1的确定C u1(α1)的数值取决于吸入室的类型和叶轮前是否有导流器。

若无导流器,对于直锥形,弯管形,环形吸入室,C u1=0,α1=900对于有导流器及半螺旋形吸入室,C u1的值依吸入室尺寸或导流叶片的角度定。

在图中可知:1β随1m C ,1u ,1u C 等参数的变化而变化。

如果参数组合使得1β=b 1β,则流体进入叶片无冲击,称无冲击入口(进口)。

2. 出口① 圆周速度3022nr u π=② 出口轴面速度2222Γ=A q C v m ③ 出口流动角22b ββ= 一般认为,在叶片数无限多假定下介质流动的相对速度方向一定于叶片相切,22b ββ=但在叶片数有限情况下22b ββ≠,如何画呢?目前难以确定,得求助于其他条件(二)原动机的进出口速度三角形:以水轮机为例说明: 1. 反击式水轮机: a). 进口速度三角形①3011nr u π=②1111Γ=A q C v m ③C u1和α1已知(依导水机构,活动导叶工作情况定) b). 出口速度三角形:①3022nr u π=②2222Γ=A q C v m ③22b ββ=当0290=α,这时的出口情况叫法向出口。

这种水轮机,在一定流量下,法向出口流速小(222,0m u C C C ==),带走的能量小,水轮机效率高。

2.冲击式水轮机:特点:冲击式水轮,水流不充满叶间流道,具有一个自由表面,故轴面速度和Cm 和流道尺寸无直接关系。

a) 进口①01/A q C v u = A 0为喷嘴出口面积 ②C m1=0③30/11nr u π= 此时速度三角形退化为一条直线b) 出口①12230/u nr u ==π ②22b ββ=③12w w = (为何以后讲) 二、欧拉方程的推导:假设:①叶片上的叶片数无穷多,叶片无限薄,叶轮内流动是轴对称的,并且相对速度的方向与叶片相切;②相对流动是定常的;③ 轴面速度在过流断面均匀分布。

应用动量矩定量推导:取控制体如虚线所示,单位时间流出控制面的流体动量矩为222r C q L u m =,流入的动量矩为111r C q L u m =,由于流动定常,控制面内的动量矩不变,因此,依动量矩定理有: )(1122r C r C q dtdLM u u m -±==作用力控制体的外力有:①作用力控制体面内外两个圆柱上(压力),对轴线的力矩为零。

a) 叶轮对转轴的力矩 ②叶轮对控制体内流体的作用力b) 叶轮盖板对流体的正压力,此力矩为零 c) 由于流体的粘性产生的切应力对轴的力矩)(s us p up m r C r C q dtdLM -==为了对工作机、原动机统一,故为上式。

)()(us s up p m s us p up m C u C u q r C r C q M -=-=ωω,若不考虑叶轮内的水力损失:即叶片后流体的功率(或者流体从叶片获得的功率应等于M ω)即)(us s up p m th v th m th m C u C u q P q h q gH q -=== 即:th gH =th h =P th /ρ=us s up p C u C u - 上即为叶片式流体机械的欧拉方程几点解释:①. 上式中,H th , h th , P th 分别称为理论(水头),理论能量头,理论全压,是指在没有损失情况下,每单位量(重力,质量,体积)流体从叶片获得的能量或者传给叶片的能量。

②. 如 )0(900==us s c α(指法向进口或出口) 有:th gH =th h =P th /ρ=up p C u ③. 欧拉方程用速度环量表示:th gH =th h =P th /ρ=πωπω22)(bs p Z Γ=Γ-Γ式中up p b C r π2=Γ us s s C r π2=Γ Z —叶片数 b Γ—绕单个叶片环量 ④. 推导方程时引入C m 在过水断面均匀分布,叶轮体径向,但实际上欧拉方程的推导与假设无关,以上假设是为了便于推导。

若不是进出在同一半径,C m 沿进出口边值不同将值代入。

⑤. 叶片无穷多假定,bp p ββ=,出口速度三角形易得,实际叶片数有限,pβ不一定等于bp β,(为何后讲)⑥. 由欧拉方程可见:叶轮和流利交换的能量,取决于叶轮进出口速度矩的差值和ω的乘积。

为了有效转换能量,再径流式和混流式机器中希望r p >r s ,所以工作机多是离心式,原动机向心。

⑦. 轴流式 r p =r s h th =u(C up -C us )=ΔC u u ⑧. 用相对速度表示:u CC w u uw w u C 2cos 222222-+=-+=βΘ 故有 h th =222222222ps sp s p w w u u C C -+-+-式中第一项是介质通过叶轮后动能的变化量,第二三项是介质静压能或焓值的变化。

⑨. 叶片式流体机械建立了介质进出口运动参数和叶片与介质传递能量大小之间的关系三、能量方程与伯努力方程 1.能量方程叶片对介质做功,将改变介质具有的能量,包括内能和宏观的动能、势能。

能量方程就是建立介质的能量与叶片做功的关系。

在热力学中已知开口热力系的稳流的能量方程:s w z z g C C h h q +-+-+-=)(212212212 s w ——流体机械单位质量介质得到或输出的功率,对叶轮而言,s w =th h ±(这时不考虑损失) 对于压缩机th h =-w s对于一般流体机械,介质与外界基本上无热量交换,故q=0。

对于压缩机可,除有冷却装置的外,也忽略介质通过机壳与外界的能量交换。

这是由于在压缩机中,气体压缩时,热焓的变化比压缩机对外的热量交换相比大得多,故可认为q=0。

)](2[12212212z z g C C h h h th -+-+-±=对于固定元件:th h =0故得 )(212212212z z g C C h h -+-+-=0 若不考虑重力(即进出口位能差较小)有:2212212C C h h h th -+-= 2212212C C h h -+-=0(用于固定元件)上式只用于可压介质,对于不可压介质不考虑内能变化。

注意:①能量方程是在质量守恒的前提下得到的。

即介质在压缩机内满足连续条件。

②方程中出现的是h th , 即不考虑流动损失,但当考虑流动损失时此方程仍适用,这是由于流动损失最终以热量形式传给介质。

使温度升高,而介质的温升,会反映到焓值的变化中,介质(气体)。

因此,并不破坏能量的平衡。

③h th 应理解为叶轮对介质作的功,但是实际上叶轮的泄漏损失和圆盘的损失也是叶轮与介质之间传递的能量,但这些能量损失不是通过叶片与介质之间传递的。

故并未包括在欧拉方程式h th 值中。

2.伯努力方程叶片式流体机械,压力是一个重要参数但能量方程中没出现压力值(希望用 一个方程将其联系上)依热力学第一定律,气体内能增量等于传给气体的总热量与技术功之和(介质 压力作的功)对于单位质量介质。

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