第二章(2流体机械

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。

第一章、流体机械概述1、流体机械的定义是什么？它是一种把各类原动机的机械能传递给流体,从而转变为流体的动能、压力能和位能等；或者把流体的动能、压力能、位能和热能转变为其它能量的机械——称之为流体机械。

2、流体机械在选煤厂有那些应用？流体机械在选煤厂中主要用于：1）供水；在选矿过程中，需要大量的水作为介质，对矿物进行洗选加工，而洗水是通过水泵来提供的。

2）输送矿浆；洗选的尾矿、煤泥水的输送是由杂质泵完成的。

3）提供动力；在跳汰洗选及螺旋分选加工时，其动力是由鼓风机和泵等流体机械提供的。

4）液固分离；循环水及煤泥水的处理，液固的分离也是由流体机械完成的。

3、流体机械的分类方法有那些？1）按能量传递的方式有：速度式：利用高速旋转的叶轮来传递能量。

一般称作叶片式涡轮机、或透平机。

如离心式、轴流式等。

容积式：利用容积的变化来传递能量。

如往复泵（活塞或柱塞泵、隔膜泵）、空压机、回转泵（齿轮式、螺杆式）、水环泵、叶片泵等。

无传动式（非接触式）：利用流体的动能给流体传递能量，而无叶轮或柱塞等，如射流泵、水击泵、气泡泵等。

2）按工作介质分有：泵与风机；一般输送液体的流体机械称为泵，输送气体的流体机械称为风机。

但也有例外，抽吸空气的称为真空泵。

3）按介质在旋转叶轮内部的流动方向有：离心式：轴向进入，径向流出。

轴流式：轴向进入，轴向流出。

混流式：在叶轮中斜向流动。

4、流体机械的特征参数（以涡轮机为主）有那些？表征流体机械工作特性的参数称为流体机械的性能参数。

它们包括有流量Q、能头H（泵称为扬程）或压头p（风机称为全压或风压）、功率N、效率η、转速n，泵还有表示汽蚀性能的参数，即汽蚀余量h∆或吸上真空度H。

反映了流体机械内的整体性能。

s5、扬程H---它是指单位重量流体通过水泵时，自水泵获得的能量。

第二章、流体机械的工作理论1、对离心式流体机械理论分析的几点假设是什么？由于流体在叶轮内的流动情况相当复杂，要准确求出其压头特性是很困难的，只能是采用近似方法，一般是在以下几点假设条件下导出：1）叶轮的叶片无限多，叶片厚度无限薄，即流体质点严格地沿叶片型线流动，也就是流体质点的运动轨迹与叶片的外形曲线相重合；2）介质为理想流体，即无粘性的流体，暂不考虑由粘性产生的能量损失；3）叶轮工作时没有任何损失；4）流体的流动是稳定流动，且不可压缩。