叶片机原理例题
(完整word版)叶片机原理例题
第四章 例题例题1、证明：无量纲参数1T Dn 和211Dp T m a 实际就代表气流的决定性相似准则Ma其中： D ——压气机直径； n —-压气机转速；1T ——压气机温度； 1p -—压气机压力。
证明:(1）u Ma kRu T kR kRT uT Dn πππ606060111===（其中：kRT a =）式中kRTuMa u =为轮缘速度u 的Ma ,显然如果u Ma 不变，1T Dn 也就不变。
(2）211Dp T m a因为:11111V RT p V ma ==ρ (RT p ρ=状态方程) 所以：a a a c kRT R kR D c kRT R kRA T R V p T m 112111111141π===最后：211D p T m a a c Ma RkR14π=式中111kRT c Ma a c a=,为轴向速度a c 1的Ma ，因此，若ac Ma 1不变，则211D p T m a 保持不变，所以该参数变量代表了气流的决定性准则Ma .例题2、一台高涵道比风扇，在标准平面大气条件下（K T H 288=，2/101325m N p H =）,风扇流量为s kg /360，风扇压比为 1.65，风扇效率为0。
89，风扇直径 1.6m ，风扇转速为min /5000r n =。
（1）计算传动这台风扇动力的功率数值；(2)按缩比为0.6缩型此风扇进行实验研究时，其动力源为多少千瓦？ （3）实验台动力必需达到的转速是多少？解：（1） ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-⋅111*1k k K ad RT k k L π KKad u L L η⋅=1000/a u m L N ⋅=1000111*1⨯⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-K ak k m RT k k ηπ100089.036016.128806.28714.14.14.114.1⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯-=-kW 18023=（2）()2l aa a u a u k m m m L m L N N ='=''=' （其中：'=⇒'='=u u L L T T ππ,*1*1）()kW k N N l 3.648836.0180232=⨯=='⇒ (3）''⋅'⋅='=⋅⋅=*1*1T D n k T Dn k u u λλ （其中'=*1*1T T ） lk D D n n 1='='⇒即：min /83346.0/5000/r k n n l ==='例题3、某台多级压气机的压比为11*=K π，效率为0。
H《化工过程流体机械》第3章叶片式压缩机_总结思考公式习题
《化工过程流体机械》总结、思考、公式、习题（第三章）2009.10.15（内容总结及思考题）第三章叶片式压缩机§ 3.1 离心压缩机的结构类型3.1.1 离心压缩机的基本结构3.1.2 主要零部件3.1.3 典型结构小结：1．基本结构级、段、缸、列；首级、中间级、末级；叶轮、扩压器、弯道、回流器、吸气室、蜗壳；2．主要零部件叶轮（后弯型，相对宽度b2/D2，直径比D1/D2）；扩压器（叶片、无叶片）；3．典型结构单级、多级，水平中开型、高压筒型等。
思考题：[2] 3-1．何谓离心压缩机的级？它由哪些部分组成？各部件有何作用？§ 3.2 离心压缩机的工作原理3.2.1 工作原理3.2.2 基本方程3.2.3 压缩过程3.2.4 实际气体小结：1．工作原理离心压缩机特点（优缺点）；关键截面参数（s、0、1、2、3、4、5、0'）；2．基本方程连续性、欧拉方程，焓值方程（热焓形式）、伯努利方程（压损形式）；3．压缩过程等温压缩、绝热压缩、多变压缩过程（过程指数m、绝热指数k）；4．实际气体压缩性系数Z、混合气体（ρ、R、c p或c v、k）。
思考题：[2] 3-2．离心压缩机与活塞压缩机相比，它有何特点？[2] 3-3．何谓连续方程？试写出叶轮出口的连续方程表达式，并说明式中b2/D2和φr2的数值应在何范围之内？[2] 3-4．何谓欧拉方程？试写出它的理论表达式与实用表达式，并说明该方程的物理意义。
[2] 3-5．何谓能量方程？试写出级的能量方程表达式，并说明能量方程的物理意义。
[2] 3-6．何谓伯努利方程？试写出叶轮的伯努利方程表达式，并说明该式的物理意义。
[2] 3-14．如何计算确定实际气体的压缩性系数Z？[2] 3-15．简述混合气体的几种混合法则及其作用。
§ 3.3 离心压缩机的工作性能3.3.1 能量损失3.3.2 性能参数3.3.3 单级特性3.3.4 多级特性3.3.5 性能换算小结：1．能量损失流动（摩阻、分离、冲击、二次流、尾迹、M）、轮阻、内漏气损失；2．性能参数能头、功率、效率，级中气体状态参数（温度、压比、比容）；3．单级特性能头（压比）、功率、效率特性，喘振和堵塞工况、稳定工况区；4．多级特性特性（曲线陡、喘振限大、堵塞限小、稳定区窄）、影响（u2、μ）；M、k）、完全相似和近似相似（k＝k'）换算。
航空叶片机原理课后思考题
航空叶片机原理课后思考题航空叶片机原理课后思考题一、介绍航空叶片机的基本原理航空叶片机是一种用于推动飞机前进的关键设备，它通过产生推力来推动飞机在空中飞行。
其基本原理是利用牛顿第三定律，即作用力与反作用力相等且方向相反。
当航空叶片机喷出高速气流时，由于气流的加速过程中产生了一个向后的冲击力，根据牛顿第三定律，这个冲击力会使得飞机获得一个向前的推力。
二、航空叶片机的工作原理1. 空气压缩和燃烧：在航空叶片机内部，先经过进气口将大量空气吸入，并通过压缩装置将其压缩成高压气体。
在燃烧室中注入燃料并点火，使得燃料与高压气体混合并燃烧。
2. 高温高压气体喷出：经过燃烧后，产生了高温高压的气体。
这些气体通过喷嘴被迅速排出，并形成一个高速气流。
3. 作用力产生：当高速气流喷出时，会产生一个向后的冲击力。
根据牛顿第三定律，这个冲击力会使得飞机获得一个向前的推力，从而推动飞机在空中前进。
三、航空叶片机的工作过程1. 进气过程：在航空叶片机开始工作之前，需要通过进气口将大量空气吸入。
进入航空叶片机后，空气经过压缩装置被压缩成高压气体。
2. 燃烧过程：在燃烧室中注入燃料并点火，使得燃料与高压气体混合并燃烧。
这个过程会释放出大量的能量，并将高压气体转化为高温高压的气体。
3. 喷出过程：经过燃烧后，产生了高温高压的气体。
这些气体通过喷嘴被迅速排出，并形成一个高速气流。
4. 推进过程：当高速气流喷出时，会产生一个向后的冲击力。
根据牛顿第三定律，这个冲击力会使得飞机获得一个向前的推力，从而推动飞机在空中前进。
四、航空叶片机的关键技术1. 空气压缩技术：为了提高航空叶片机的效率，需要将大量的空气压缩成高压气体。
这需要使用高效的压缩装置，如涡轮增压器等。
2. 燃烧技术：在燃烧室中，需要将燃料与高压气体充分混合并点火。
这要求燃料喷射系统和点火系统具有高精度和可靠性。
3. 喷嘴设计技术：为了获得高速气流，喷嘴设计需要考虑多个因素，如喷孔形状、喷口角度等。
流体机械原理知到章节答案智慧树2023年兰州理工大学
流体机械原理知到章节测试答案智慧树2023年最新兰州理工大学绪论单元测试1.叶片式流体机械中，叶片与介质间的相互作用力是惯性力。
（）参考答案:对2.流体机械的效率可以达到100%。
（）参考答案:错3.流体机械是以流体为工作介质进行能量交换的机械设备。
参考答案:对4.叶片式流体机械的特点是能量的转换是在有叶片的转子和绕流叶片的流体之间进行的在转子内，叶片的作用使流体速度的大小和方向发生了变化，而流体的惯性力作用引起作用于叶片的力。
参考答案:对5.流体机械根据流体的介质性质可分为以液体为介质的水力机械和以气体为工作介质的热力机械。
参考答案:对第一章测试1.叶轮轴面尺寸对泵的性能参数没有影响。
（）参考答案:错2.直锥形吸入室的离心泵理论上进口绝对液流角为90°。
（）参考答案:对3.水轮机固定导叶的叶形骨线应为等角螺旋线。
（）参考答案:对4.流体机械内部的能量损失有流动损失、容积损失、机械损失。
参考答案:对5.泵铭牌上的性能参数是在哪种情况下测得的。
参考答案:规定转速第二章测试1.流体机械相似换算时难以保证所有相似准则都满足。
（）参考答案:对2.泵与通风机的流量系数实质上是欧拉相似准则的变形。
（）参考答案:错3.流体机械相似换算时原型和模型在尺寸相差较大时，很难保证效率相等。
（）参考答案:对4.泵的比转速对应工况是设计工况，也就是最优工况。
（）参考答案:对5.叶轮机械内流体绝对速度的分量有哪些参考答案:绝对速度的圆周分量;相对速度;绝对速度的轴面分量;圆周速度第三章测试1.叶片泵的叶轮出口处比进口处更容易发生空化。
（）参考答案:错2.水轮机转轮的出口处比进口处更容易发生空化。
（）参考答案:对3.增加叶轮进口直径对防止空化有效果。
（）参考答案:对4.空化空蚀的发生与流体机械的振动没有关系。
（）参考答案:错5.比转速是一个无量纲的相似准则。
参考答案:错第四章测试1.理论上，若叶片出口角小于90°，则离心泵的扬程随流量增加而降低。
航空叶片机原理课后思考题
航空叶片机原理课后思考题1. 介绍本文将探讨航空叶片机的工作原理。
航空叶片机是飞机引擎的重要组成部分，它负责提供动力，推动飞机前进。
我们将从叶片机的构造、工作原理、性能与优化等方面进行讨论。
2. 航空叶片机的构造航空叶片机主要由压气机、燃烧室和涡轮组成。
2.1 压气机压气机是航空叶片机的核心部件之一。
它的主要作用是将进入引擎的空气进行压缩，增加其密度和压力。
2.2 燃烧室燃烧室是叶片机的燃烧部分。
在燃烧室中，燃料与压缩空气混合并点燃，产生高温高压的气体。
这些气体通过喷嘴进入涡轮。
2.3 涡轮涡轮是航空叶片机中的另一个关键部件。
它通过高温高压气体的冲击驱动，使叶片机产生动力。
涡轮由一个或多个具有叶片的轮子组成，它们旋转时可以提供动力。
3. 航空叶片机的工作原理航空叶片机的工作原理可以简单地概括为：将空气压缩并与燃料混合点燃，通过高温高压气体的冲击驱动涡轮旋转，进而提供动力。
3.1 压缩空气进入叶片机的空气首先通过压气机进行压缩。
在压气机中，多个轴上装有叶片的转动压缩机，在旋转过程中将空气压缩。
3.2 混合燃烧压缩后的空气与燃料在燃烧室中混合并点燃。
燃料是通过喷嘴喷入燃烧室的，然后由火花点燃。
点燃后的燃料燃烧产生高温高压气体。
3.3 高温高压气体冲击涡轮高温高压气体通过喷嘴冲击涡轮。
喷嘴将气体引导到涡轮上，并使涡轮旋转。
涡轮的旋转提供了动力。
3.4 推力产生涡轮驱动的同时，也将驱动涡轮的高温高压气体排出尾部。
由于牛顿第三定律，产生推力使飞机向前推进。
4. 航空叶片机性能与优化4.1 动力输出航空叶片机的性能主要取决于其动力输出。
动力输出直接影响飞机的速度和爬升能力。
因此，设计和优化叶片机的动力输出至关重要。
4.2 燃油效率叶片机的燃油效率也是一个重要的性能指标。
燃油效率是指在单位燃料消耗量下产生的单位推力。
提高燃油效率可以减少燃料消耗，降低运营成本。
4.3 材料选择航空叶片机中的材料选择也可以影响其性能。
航空叶片机原理
3.2 流动过程的热力学图示
压气机——压缩过 本节内容 程
涡 轮——膨胀过程
基本图示：
2 dp
1
P-V图
p Const
2
q2,1 TdS 1
q2,1 h2 h1
T-S图
T-S图
压缩过程
要点： 等熵压缩功、多变压缩功、热阻功、焓差、流动损失
滞止等熵效率：
k1
* i,C
L*i,C Lu
Ti*,C TC*
T1* T1*
pC* p1*
TC*
T1*
k
1
1
LuLn,CC22 2C12Lf
2、动坐标系
U22 2U121 2dpW 22 2W 12Lf
若 U2 U1 ，离心力不做功，则：
2 dpW22 W12
1
2
Lf
0
动量矩方程和轮缘功：
1、动量矩方程
作用在物体上的外力矩之和，等于该物体动量矩对时间的
变化率。
rF d dtrm C
叶轮机内部流动的动量矩方程：
两时刻间的动量矩变化： m 2 C 2 u r 2 m 1 C 1 u r 1 m C 2 u r 2 d m C t 1 u r 1 dt
流体对转轴的力矩：
M m C 2 u r 2 d d m tC t1 u r 1 d m t C 2 u r 2 C 1 u r 1
2、轮缘功
航空叶片机原理
第二章 叶片机中气体流动的性质
流动性质：
三维 粘性 可压缩 非定常
第二章 叶片机中气体流动的性质
第二章 叶片机中气体流动的性质
流动性质：
机械原理典型例题(第二章机构分析)10-13
ω
1 2 3
解： 机构的自由度， 机构的自由度， n = 4, pl = 6, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×4－2×6－0 × － × － =0 F＜机构原动件数 ＜ 不能运动。 不能运动。 修改： 修改： 增加机构自由度的 方法是： 方法是：在机构的 适当位置添加一个 活动构件和一个低 副或者用一个高副 代替原来机构中的 一个低副。 一个低副。
例9：图示牛头刨机构设计方案图。设计者的意图是动力由曲 ：图示牛头刨机构设计方案图。 输入， 使摆动导杆3做往复摆动 柄1输入，通过滑块 使摆动导杆 做往复摆动，并带动滑枕 输入 通过滑块2使摆动导杆 做往复摆动，并带动滑枕4 往返移动以达到刨削的目的。 往返移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理 上的错误，若有，请说明原因并修改。 作业：补充修改方案） 上的错误，若有，请说明原因并修改。（作业：补充修改方案）
计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析， 例8: 计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析， 确定杆组和机构的级别。 确定杆组和机构的级别。
2
1 1 3 33 4 4
7
4
5 5
6
2 1
不同的原动件， 不同的原动件，组成机构的杆 组与级别不相同。 组与级别不相同。
解： 计算机构的自由度 A处为复合铰链，则 处为复合铰链， 处为复合铰链 n = 6, pl = 8, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×6－2×8－0 =2 × － × － 机构的组成 ① 以构件1、2为原动件： 以构件 、 为原动件： 为原动件 6-5为Ⅱ级杆组；3-4为Ⅱ级杆组 为 级杆组； 为 机构为Ⅱ级机构。 机构为Ⅱ级机构。 以构件2、 为原动件 为原动件： 以构件 、6为原动件： 1-3-4-5为Ⅲ级杆组，机构为Ⅲ 为 级杆组，机构为Ⅲ 级机构。 级机构。 以构件1、 为原动件 为原动件： 以构件 、6为原动件： 4-5为Ⅱ级杆组；2-3为Ⅱ级杆组 为 级杆组； 为 机构为Ⅱ级机构。 机构为Ⅱ级机构。
风力发电物理题
风力发电物理题的解析风力发电是利用风能将其转化为电能的一种可再生能源技术。
风力发电机通过转动叶片产生动能，然后将动能转化为电能。
本文将通过解析多个与风力发电相关的物理题，来深入理解风力发电的原理。
正文1. 风力发电机的工作原理是什么？风力发电机的工作原理是利用风的能量，将其转换成机械能，再将机械能转化为电能。
当风吹过风力发电机的叶片时，叶片会受到风的压力而转动。
叶片与发电机内部的发电机组相连接，当叶片转动时，发电机组内的磁场就会发生变化，从而在发电机的线圈中产生感应电流，最终转化为电能。
2. 风力发电机的转动速度与电能输出有什么关系？风力发电机的转动速度与电能输出有正比关系。
当风速较小时，风力发电机的转动速度较慢，因此输出的电能较少。
而当风速较大时，风力发电机的转动速度较快，因此输出的电能较多。
所以，风力发电机的转动速度是影响电能输出的重要因素。
3. 风力发电机的叶片形状对电能输出有影响吗？是的，风力发电机的叶片形状对电能输出有影响。
一般来说，叶片越长，转动的面积就越大，从而可以捕捉到更多的风能。
叶片的形状还会影响风的流动情况，合理的叶片形状可以减小风力发电机的阻力，提高转动效率，进而增加电能输出。
4. 风力发电机的发电效率是多少？风力发电机的发电效率一般在30%到50%之间。
发电效率受到多个因素的影响，包括风速、叶片形状、发电机的设计和制造工艺等。
目前，科学家和工程师一直在努力提高风力发电机的发电效率，以更好地利用风能资源。
总结：本文通过解析多个与风力发电相关的物理题，对风力发电的工作原理、转动速度与电能输出的关系、叶片形状对电能输出的影响以及发电效率进行了解析。
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第四章 例题
例题1、证明：无量纲参数
1
T Dn 和
2
11D
p T m a 实际就代表气流的决定性相似准则
Ma
其中： D ——压气机直径； n ——压气机转速；
1T ——压气机温度； 1p ——压气机压力。
证明：（1）
u Ma kR
u T kR kR
T u
T Dn π
ππ6060601
1
1
=
==
（其中：kRT a =）
式中kRT
u
Ma u =
为轮缘速度u 的Ma ，显然如果u Ma 不变，
1
T Dn 也就不变。
（2）
2
11D
p T m a
因为：11
1
11V RT p V m
a ==ρ （RT p ρ=状态方程） 所以：
a a a c kRT R kR D c kRT R kR
A T R V p T m 11
2
111111141π=== 最后：
2
11D p T m a a c Ma R
kR
14π=
式中1
11kRT c Ma a c a =
，为轴向速度a c 1的Ma ，因此，若a c Ma 1不变，则
2
11D
p T m a 保持不变，所以该参数变量代表了气流的决定性准则Ma 。
例题2、一台高涵道比风扇，在标准平面大气条件下（K T H 288=，
2/101325m N p H =），风扇流量为s kg /360，风扇压比为1.65，风扇效率为0.89，
风扇直径1.6m ，风扇转速为min /5000r n =。
（1）计算传动这台风扇动力的功率数值；
（2）按缩比为0.6缩型此风扇进行实验研究时，其动力源为多少千瓦？ （3）实验台动力必需达到的转速是多少？
解：（1） ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=-⋅111
*
1k k K
ad RT k k L π K
K
ad u L L η⋅=
1000/a u m L N ⋅=
1000
111
*1⨯⋅⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=-K a
k k m RT k k ηπ
1000
89.036016.128806.28714.14.14.11
4.1⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯-=-
kW 18023=
（2）()2
l a
a a u a u k m m m L m L N N ='
=''=' （其中：'=⇒'='=u u L L T T ππ,*1*1）
()kW k N N l 3.648836.0180232
=⨯=='⇒
（3）''⋅'⋅
='
=⋅⋅
=*
1*
1T D n k T D
n k u u λλ （其中'=*1*1T T ） l
k D D n n 1='='⇒
即：m in /83346.0/5000/r k n n l ==='
例题3、某台多级压气机的压比为11*
=K π，效率为0.84，流量为42kg/s ，（以
上为K T H 288=，2/101325m N p H =条件下数据）。
现对此台多级轴流压气机进行实验研究，但只有一台功率为8000kW 的压气机实验台，现传动上述多级轴流
压气机需对该压气机的气体节流，求节流比，即H
p p *
1
应为多少？
解： ()
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡--=-⋅111
**1k
k K
K
ad RT k k
L π
kg
J /03.28511911128806.28714.14.14.114.1=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯-=- kg J L L K
K
ad u /42.33942784
.003
.285119==
=
⋅η
kW m L N a u 95.142551000
42
42.3394271000=⨯=⋅=
56.095
.142558000*1=='=''='='N N L m L m m m p p u a u a a a H 例题4：一台性能良好的11级轴流压气机，拟进一步提高流经该压气机的流量和增压比，正好，有一台高迎风面流量和高负荷的研究压气机成果，故决定将11级轴流压气机后面10级保持不变，将原来的第一级压气机换成新研制的压气机，现将原来11级压气机和新研制压气机参数列举如下（均对应于K T 288*=，
2*1/101325m N p =条件下）：
原11级压气机：
23*
=K
π，82.0*=K η，s kg m a /64= 75.1*
1.=Kst π，83.0*1.=st η，m
in /11950r n l = 新研制的高性能超跨声压气机：
96.1*=K
π，855.0*
=K η，s kg m a /4.28= m D tip 432.0=，s m U tip /457=
（1）求更换第一级压气机后，保证原11级压气机的后10级压气机增压比和
效率不变的条件（即新11级压气机的流量'
a m 和低压压气机转速'l n 各为多少？新
11级压气机的高压压气机转速'
h
n 和原来的h n 比值
h
h
n n '为多少）。
（2）新11级压气机的增压比*'K π和新效率*'
K η各为多少（在保证原后10级压
比不变条件下）？
（3）求新11级压气机（显然在新的流量'a m 和新的转速'l n ，'h n 下工作）的外
径'tip D 为多少？。