流体力学泵与风机期末复习重点总结
泵与风机复习笔记
绪论★1、泵与风机是将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能从而实现流体定向输运的动力设备。
输送液体的为泵，输送气体的为风机，液体和气体均属流体，故泵与风机也称为流体机械。
2、泵输送的介质除水外，还有油、酸液、碱液及液固混合物，以及高温下的液态金属和超低温下的液态气体。
★1、泵与风机的分类：按产生压力的大小分为：⑴泵按产生压力的大小分：①低压泵：压力在2Mpa以下②中压泵：2～6Mpa ③高压泵：6MPa以上⑵风机按产生全压的大小分为：①通风机：全压p<15kPa②鼓风机：15～340kPa③压气机：p>340kPa ⑶通风机按产生全压的大小分为：①低压离心通风机：p<1kPa②中压离心：1～3kPa③高压离心：3～15④低压轴流通风机：<0.5⑤0.5～5。
按工作原理分类：⑴叶片式泵与风机:都具有叶轮，叶轮中的叶片对流体做功，使流体获得能量。
按其获得能量的方式不同分为离心式、轴流式、斜流式。
①离心式泵与风机：工作原理：利用旋转叶轮带动流体一起旋转，借离心力的作用，使流体的压力能和动能得到增加，流体沿轴向进入叶轮转90度后沿径向流出。
优点：性能范围广、效率高、体积小、重量轻，能与高速原动机直联。
②轴流式：工作原理：利用叶轮上的翼型叶片在流体旋转所产生的升力使流体的能量增加。
流体沿轴向进入叶轮并沿轴向流出。
优点：与离心式相比，流量大、压力小，一般用于大流量低扬程。
大容量机组中的循环水泵及引送风机。
③斜流式（混流式）泵：工作原理：部分利用了离心力，部分利用了升力，在两种力的共同作用下，输送流体，并提高其压力，流体轴向进入叶轮后，沿圆锥面方向流出。
⑵容积式：因工作方式的不同，分为往复式和回转式。
①往复式（包括活塞式、柱塞式、隔膜式）：工作原理：利用工作容积周期性的改变来输送流体，并提高其压力。
②回转式：工作原理：利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其它形状的转子在壳内作旋转运动来输送流体并提高其压力。
流体力学泵与风机期末复习重点总结
流体力学泵与风机期末复习重点总结流体力学泵与风机期末复习重点总结一、引言流体力学泵与风机是在流体力学领域中非常常见的装置，广泛应用于工程领域，如水泵、空调风机、离心风机等。
熟练掌握流体力学泵与风机的基本原理和性能特点，对于工程师和研究人员来说是非常重要的。
本文将对流体力学泵与风机的期末复习重点进行总结，帮助读者快速回顾和掌握相关知识。
二、流体力学泵的基本原理流体力学泵是一种能够将流体从低压区域输送到高压区域的装置。
其基本原理是利用泵的叶轮运动与流体之间的相互作用来实现流体的输送。
在泵的叶轮中，流体由低压区域进入，受到叶片的作用而增加了动能，然后被推向高压区域。
流体在泵内的流动过程中，需克服摩擦阻力和叶轮的转动阻力，从而提供功率。
三、泵的性能特点及分类1. 泵的扬程和流量特性：泵的扬程和流量是泵性能的两个重要指标。
扬程表示泵能够提供的压力能力，流量表示泵单位时间内输送流体的量。
泵的性能曲线反映了扬程和流量之间的关系，帮助人们了解泵在不同工况下的表现。
2. 泵的效率：泵的效率是指泵转换输入功率和输出功率之间的比值。
有效高效的泵可以提供更大的流量，同时减少能源的消耗。
泵的效率与流量、扬程等参数有关。
3. 泵的分类：根据其结构和工作原理不同，泵可以分为离心泵、容积泵、轴流泵等多种类型。
离心泵是最常见的类型，通过旋转叶轮产生离心力将流体推向出口。
容积泵利用容积的变化来实现流体输送。
轴流泵则是通过推力来推动流体。
四、风机的基本原理及特点风机是一种将气体（如空气）转化为动能的装置，常用于通风、循环等工程领域。
风机与泵类似，但在工作原理和性能特点上有所不同。
1. 风机的工作原理：风机通过旋转叶轮产生了气流的动能，然后将其传递给周围的空气，使空气流动起来。
在风机内部，气流具有一定的压力差，使得气体在风机内不断循环流动。
2. 风机的性能特点：与泵相比，风机的压力增加较小，但流量较大。
风机性能的评估指标主要包括气流量和压力增加。
泵与风机期末总结
泵与风机期末总结一、引言泵与风机是机械工程中的两个重要设备，广泛应用于工业生产和民用领域。
泵是将机械能转化为流体能，将液体或气体从一处输送到另一处的机械装置；而风机是利用风力进行能量转换，将空气或气体输送或排除的装置。
本文对泵与风机的种类、工作原理、性能参数及应用进行总结与分析。
二、泵的种类与工作原理1. 泵的种类泵按照流体性质可分为液体泵和气体泵。
液体泵根据压力不同可分为低压泵和高压泵；根据工作方式可分为容积泵、离心泵和轴流泵等。
气体泵主要包括气体增压泵和真空泵，应用于压缩、输送和抽气等领域。
2. 泵的工作原理液体泵的工作原理是利用机械能将泵入口处的液体吸入泵内，然后通过泵内的叶轮或蜗壳等装置将能量转化为压力能，将液体推送到泵出口处。
液体泵的工作原理主要包括容积泵原理、离心泵原理和轴流泵原理。
容积泵是根据容积周期性变化的原理进行工作的。
它通过转子与外壳之间的密封空间容积改变来输送液体。
常见的容积泵包括柱塞泵、齿轮泵和螺杆泵等。
离心泵是靠转子产生的离心力将流体从入口处吸入泵内，然后通过离心力的作用将液体推向泵出口。
离心泵的工作原理类似于离心离子分离器，根据物质密度和大小的不同将液体分离。
轴流泵是利用涡轮产生的涡旋流将液体推向泵出口。
当液体进入轴流泵时，涡轮将液体转化为径向和切向速度，然后利用涡轮产生的离心力将液体推向出口。
三、风机的种类与工作原理1. 风机的种类风机按照工作原理可分为离心风机和轴流风机。
根据风机的电机安装位置可分为内装电机风机和外装电机风机；根据叶片数量可分为单级风机和多级风机。
2. 风机的工作原理离心风机是利用机械能将空气吸入风机内，然后通过叶轮产生的离心力将空气推向出口的装置。
离心风机根据叶轮的设计和工作原理可分为前曲叶式、后曲叶式、直叶式和斜流叶式等。
轴流风机是通过叶轮产生的轴向力将空气推动到出口的装置。
它与离心风机不同，离心风机是靠离心力将空气推出，而轴流风机是靠轴向力将空气推出。
流体力学泵与风机[总结]
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流体力学泵与风机方程式（Z+p/γ）=C 从物理学：Z项是单位重量液体质点相对于基准面的位置势能，p/γ项是单位重量液体质点的压力势能，Z+p/γ项是单位重量液体的总势能，（Z+p/γ）=C表明在静止液体中，各液体质点单位重量的总势能均相等。
从水力学：Z为该点的位置相对于基准面的高度，称位置水头，p/γ是该点在压强作用下沿测压管所能上升的高度，称压强水头，Z+p/γ称测压管水头，它表示测压管液面相对于基准面的高度，（Z+p/γ）=C表示同一容器的静止液体中，所有各点的测压管液头均相等。
——————————————等压面：①在连通的同种静止液体中，水平面必然是等压面②静止液体的自由液面是水平面，该自由液面上各点压强均为大气压钱，所以自由液面是等压面③两种不同液体的分界面是水平面，故该面也是等压面——————————————绝对压强=相对压强+真空压强——————————————压强的量度单位：①用单位面积上所受的压力来表示，单位N/m2，或Pa②用液柱的高度来表示，mH2O、mmHg、mmH2O，h=p/γ③用大气压的倍数来表示，单位为工程大气压和标准大气压，1atm=101.325kPa。
——————————————流线：同一时刻流场中一系列流体质点的流动方向线，即在流场中画出的一条曲线，在某一瞬时，该曲线上的任意一点的流速矢量总是在该点与曲线相切。
迹线：某一流体质点在连续时间内的运动轨迹。
——————————————能量方程式的意义（物理意义）：z表示单位重量流体的位置势能，简称位能，简称位能，p/γ表示单位重量流体的压力势能，简称压能，av2/2g表示单位重量流体的平均势能，简称动能，hw表示克服阻力所引起的单位能量损失，简称能量损失，z+p/γ表示单位势能，z+p/γ+av2/2g表示单位总机械能。
（几何意义）方程式中各项的单位都是米，具有长度量纲[L]表示某种高度，可以用几何线段来表示，流体力学上称为水头，z称为位置水头，p/γ称为压强水头，av2/2g 称为流速水头，hw称为水头损失，z+p/γ称为测压管水头（Hp），z+p/γ+av2/2g称为总水头（H）——————————————沿程水头损失：在管路中单位水流的沿程能量损失。
流体力学泵与风机期末考点
流体力学泵与风机期末考点填空1 流体静压力和流体静压强都是压力的一种量度。
它们的区别在于：前者是作用在某一面积上的总压力；而后者是作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
2 １工程大气压等于98.07千帕，等于10m水柱高，等于735.6毫米汞柱高。
3 流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
4 作用于曲面上的水静压力的铅直分力等于其压力体内的水重。
5 欧拉法是通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
6 流线不能相交（驻点处除外），也不能是折线，因为流场内任一固定点在同一瞬间只能有一个速度向量，流线只能是一条光滑的曲线或直线7 紊流是液体质点的运动轨迹极不规则，各部分流体相互剧烈掺混的流动状态。
8 根据λ繁荣变化特征，尼古拉兹实验曲线可分为五个阻力区，分别是层流区；临界区；紊流光滑区；紊流过渡区和紊流粗糙区。
9 圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而和管壁粗糙度无关。
0.2510 紊流过渡区的阿里特苏里公式为λ=0.11(k/d + 68/Re)11 局部损失是速度的大小、方向或分布发生变化而引起的能量损失。
12 正方形形断面管道(边长为a)，其水力半径R=a/4当量直径de=a13 正三角形断面管道(边长为a)，其水力半径R=A/x=根号3 a/12当量直径de=根号3 a/314 层流运动时，沿程阻力系数λ与f(Re)有关，紊流运动沿程阻力系数λ在光滑管区与f(Re)有关，在过渡区与f(Re,K/d)有关，在粗糙区与f(K/d)有关。
15 两个流动问题的力学相似原理：几何相似运动相似动力相似初始条件和边界条件相似16 均匀流过流断面上压强分布服从于水静力学规律。
判断1 一个工程大气压等于98kPa,相当于10m水柱的压强。
2静止液体自由表面的压强，一定是大气压。
3 静止液体的自由表面是一个水平面，也是等压面。
4当相对压强为零时，称为绝对真空。
5 流场中液体质点通过空间点时，所有的运动要素不随时间变化的流体叫恒定流动。
流体力学泵与风机期末复习
Solution to Example 3
由伯努利方程 p 0+0+0= ρg +0+ 得v=
−2 p ρ
v2 2g
由静力学方程p+ρ水gh=0 p=-ρ水gh代入 得 v= 2gh ρ 水 = 2 × 9.807 × 01 × 1000 .
⇒
ρ
12 .
=40.43m/s qv=v • π d 2 = 40.43 × π × (0.4) 2 = 5.08m 3 / s
Example 2
Solution to Example 2
解：在附图中取两截面, 列柏努利方程： 在附图中取两截面 列柏努利方程：
2 u 12 p1 u2 p2 z1 + + + H e ' = z2 + + + 2 g ρg 2 g ρg
∑H
f
据题意: 据题意 z1=0 体积流量
p1=p2 ∑Hf = 52.0 J·kg-1 u1=0
给水系统
消防系统
给水系统及消防系统以冷水为介质，通 过学习《流体力学·泵与风机》可以解决给水 系统水力计算、消防系统水力计算、给水系 统水泵选型及水泵工作点确定等问题。
Example 1
• 一截面为圆形风道，风量为10000m3/h， 最大允许平均流速为20m/s， • 求：(1)此时风道内径为多少? • (2)若设计内径应取50mm的整倍数，这时 设计内径为多少? • (3)核算在设计内径时平均风速为多少?
江西太阳能科技职业学院 流体力学泵与风机 期末复习2
阮仔龙
传统的散热器采暖系统
地板辐射热水采暖系统
采暖系统以热水为介质，通过学 习《流体力学·泵与风机》可以解决采 暖系统阻力损失的计算、阻力平衡以 及循环泵扬程确定等问题。
第二章 泵与风机的复习要点及例题
第二章离心式泵与风机的基本理论流体在通过泵与风机时，只在叶轮中得到能量，叶轮是实现机械能转换成流体能量的场所，是泵与风机最主要的工作部件。
泵与风机的基本理论也称泵与风机的叶轮理论，它是研究流体在叶轮中的运动规律、流体在叶轮中如何得到能量、流体得到能量的大小与性质以及主要影响因素。
速度分析法是研究离心式泵与风机叶轮中流体运动规律的主要方法，它的基本点是速度三角形。
泵与风机的基本方程式是反映流体在叶轮中得到的能量与叶轮进出口流体速度的关系，它是本章的核心。
本章还讨论了泵扬程、风机全压的计算方法，分析了不同叶片型式的特点。
一、重点、难点提示1．重点（1）速度三角形（2）基本方程式（3）泵扬程的计算（4）风机全压的计算（5）不同叶片型式的特点与应用2．难点（1）基本方程式计算（2）泵与风机扬程和全压的计算（3）不同叶片型式的特点分析3．考核目标（1）能简述离心式泵与风机的工作原理。
（2）理解离心式叶轮中流体的绝对运动是圆周运动和相对运动的合成，能正确表述这三种运动，以及相应速度（圆周速度、相对速度和绝对速度）的大小、方向与哪些因素有关，能熟练画出叶轮中某一处（特别是叶片进、出口处）流体速度三角形，并能对其进行正确标示，能熟练、正确地计算速度三角形中的各个参数，在计算中知道泵与风机的理论流量与实际流量的关系、理解排挤系数的含义。
（3）知道推导叶轮基本方程式的假设条件，熟记基本方程式的两种表达形式，并能根据题目的具体条件进行熟练计算，知道叶轮扬程（或全压）由静能头和动能头组成以及各组成的计算式，能利用基本方程式进行简单分析，知道提高叶轮扬程（或全压）的主要方法以及特点。
（4）大体知道叶轮进口预旋的产生原因，以及对叶轮工作的影响。
（5）知道有限叶片叶轮中与无限多叶片叶轮中流体相对运动的差别，以及由此引起的叶轮出口速度三角形的区别，知道滑移系数的含义。
（6）知道由于实际流体有粘性，使得泵与风机的实际扬程（或全压）比理论扬程（或全压）低。
流体力学泵与风机期末复习重点总结
流体力学泵与风机期末复习重点总结
1. 流体机械基础知识：包括流体的基本性质、流体静力学和流体动力学基本定理等概念。
需要掌握一些基本公式，如马努涡定理、伯努利方程等。
2. 压力与速度的关系：了解流体力学泵和风机的工作原理，掌握压力与速度的关系，了解泵和风机的基本参数，如容积流量、扬程、转速等。
3. 泵和风机的分类：掌握各种类型的泵和风机的结构和特点，了解适用范围，包括离心泵、轴向流泵、混流泵、空气压缩机、离心风机、轴流风机等。
4. 设计和选型：了解设计和选型的基本要求，可以根据不同的使用场景选择不同的泵和风机。
需要了解各种变量和参数的计算方法，如泵和风机的效率、功率、负载特性等。
5. 操作与维护：掌握泵和风机的操作和维护技术，了解故障排除的方法和维修技术，以及基本的保养和维护知识。
6. 新技术和新型材料：了解新技术和新型材料在泵和风机行业的应用，如数值模拟、优化设计、新型叶片材料等。
需要了解未来的发展趋势和应用前景。
泵与风机考试重点
1.写出欧拉方程，并简述其物理意义①()111222cos cos 1ααc u c u gH L -=①水从叶轮中所获的能量，仅与水在叶轮进口及出口处的运动速度有关，与水在流道中的流动过程无关②理论扬程HL 与u2有关，因而③流体所获得的理论扬程HL 与流体种类无关 2.水泵工况的调节的目的是什么？有哪些调节方法？ 答：①一.是使水泵的工况点始终满足正常工作条件；二是使水泵的流量和扬程满足实际工作的需要②改变管路特性或扬程特性的方法，在变管路特性：闸门节流阀，管路并联调解法，旁路分流调节；改变扬程特性：减少叶轮数目调解法，切割叶轮外经调解法，泵的串联与并联，改变叶轮转速调解法：皮带轮调速，变频调速，采用变速电动机 4.轴向推力是如何产生的？有哪些平衡轴向推力的方法？ 答：1.①由于作用在叶轮前、后轮盘上的压力不平衡而产生轴向推力②由于叶轮内水流动量发生变化而产生的轴向推力③由于大小口环磨损严重，泄漏量增加，使前后轮盘上的压力分布规律发生变化，从而引起轴向推力的增加 2.平衡孔法，对称布置叶轮法，双吸法，平衡叶片法，平衡鼓法，推力轴承法，平衡盘法 5.如何评价水泵运转的经济性？提高水泵运转经济性的主要方法有哪些？答：①排水系统效率越高，吨水百米电耗就越低，经济性就越好，反之，经济性就越差，因此，也可用排水系统效率ηp 来评价排水设备运行的经济性②想提高排水设备运行的经济性就必须设法提高ηM 和ηg6.离心式水泵为什么要在关闭调节闸阀的情况下启动停止？答：启动：由于离心式水泵零流量时轴功率最小，这样可降低启动电流，但水泵也不能长时间在零流量情况下运转，否则会强烈发热。
停止：若不如此，则会因逆止阀的突然关闭，使水流速度发生突变，产生水击，严重时，会击毁管路，甚至击毁水泵7.为什么离心式通风机要在闸门关闭的情况下启动，而轴流式通风机则应在闸门全开或半开情况下启动？对于离心式通风机，因流量为零时功率最小，故应在闸门完全关闭的情况下进行启动；对于轴流式通风机，若由于不稳定而产生的风压波动量不大时，也可以选择功率最低点位启动工况，此时闸门应半开，流量约为正常流量的30％~40％；若不稳定时风压波动太大，也允许在全开闸门情况下启动，启动工况应落在稳定区域内8.如何确保通风及工作的稳定性和经济性？通风机工况点有哪些调节方法？①划定工业利区的目的是为了保证通风机工作的稳定性和经济性②稳定条件：max 9.0j M H H ≤ 必须保证通风机工况点的唯一性③经济工作条件：m a 8.0j M ηη≥ 6.0≥M η9.K4-73-01No.32 :矿用通风机，通风机最高效率点全压系数为0.4，通风机的比转数为73，0表示叶轮为双侧进风，1是设计序号，通风机机号，即叶轮直径为3200mm10.2K60-4No.28 ：两级叶轮，矿用通风机，该型通风机轮毂比的100倍，即叶轮的轮毂直径，，与叶轮直径之比为0.6，4是结构设计序号，No.28通风机机号，即叶轮直径为2800mm 11.轴流式通风机有哪些主要部件？各起什么作用？ ①有叶轮、导叶、机壳、集流器、疏流罩、扩散器、传动部②叶轮：用来对流体做功以提高流体能量的关键部件 导叶：确定流体通过叶轮前或后的流动方向，减少气流流动的能量损失，对于后导叶还有将叶轮出口旋绕速度的动压转换成静压的作用 集流器和疏流罩：改善气体进入风机的条件，使气体在流入叶轮的过程中流断面变小，以减少入口流动损失，提高风机效率 扩散器：将流体的部分动压转为静压，以提高风机静效率1.扬程：单位重量的水通过水泵后所获得的能量2.吸水扬程：泵轴线到吸水井水面之间的垂直高度3.允许吸上真空度：在水泵不发生汽蚀的情况下，水泵吸水口出所允许的真空度4.汽蚀余量：水泵吸入口处单位重量的水超出水的汽化压力的富余能量5.相对速度：水的质点沿着叶片表面流动，其方向与叶片相切，此速度成为相对速度6.工况点：如果把水泵特性曲线和管路特性曲线按同一比例画在同一坐标图上，所得的交点M就是水泵的工作点，称为工况点7.汽蚀：在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下，金属表面很快出现蜂窝状的麻点，并逐渐形成空洞而损坏的现象8.吨水百米耗：水泵将1t 的水提高100m所消耗的电量9.风量：单位时间内通风机输送的气体体积量10.风压：单位体积的空气流经通风机后所获得的总能量11.轴功率：电动机传递给通风机轴的功率，即通风机的输入功率12.有效功率：单位时间内空气自通风机所获得的实际能量13.反风：根据实际需要，人为的临时改变通风系统中的风流方向1.离心式水泵的组成：叶轮，叶片，外壳，泵轴，轴承2.离心式水泵的分类：按叶轮数目分：①单级泵②多地泵安水泵吸水方式分①单吸水泵②双吸水泵按泵壳的结构分：①螺壳式水泵②分段式水泵③中开式水泵按泵轴的位置分：①卧式水泵②立式水泵按比转数分：①低比转数水泵②中比转数水泵③高比转数水泵3.后弯叶片因流道长，断面变化的扩散叫小，流动结构变化缓慢，所以流动能量损失最小，效率最高4.离心泵损失分为：机械损失，容积损失，水力损失5.泵提供的能量等于流体在管路中流动所需的能量6.欲使泵不发生汽蚀，①装置提供的汽蚀余量应大于或等于泵的允许汽蚀余量，即ra hh∆≥∆②必须使sHHs'>③合理吸水高度2gv-h-H2xxsx<H④总之，要保证水泵正常运作，所确定的工况点必须同时满足稳定工作条件、经济工作条件和不发生汽蚀的条件7.D型泵是单吸、多级、分段式离心泵8.叶轮作用是将电动机输入的机械能传递给水，使水的压力能和动能得到提高9.D型水泵叶轮叶片的入口边缘呈扭曲状10.吸水侧填料装置的作用是防止空气进入泵内，排水侧填料装置的作用是防止高压水向外泄露11.保证矿井上下空气交流的方法有自然通风和机械通风两种12.矿井通风方式分为抽出式通风和压入式通风两种13.当网路风量一定时，等积孔面积越大，网路阻力越小，则通风越容易14.通风机工况的调节有两条途径，其一是改变网路特性曲线，可通过闸门节流阀来实现，其二是改变通风机的特性曲线，它可通过改变叶轮转速、前导器调节、改变叶轮叶片安装角度、改变通风机的叶轮片数目来实现15.通风机的噪声：气动噪声，机械噪声，电磁性噪声16.通风机消声措施：吸声、消声器、隔声、减振。
《流体机械》复习
《流体机械》部分第一章 泵与风机的分类及工作原理1、泵与风机的分类基工作原理2、泵与风机的特性参数水泵：流量，扬程H （单位重量的液体在泵内所获得的总能量，单位为m ），转速，功率（轴功率、有效功率()1000kW Na HQ γ=），效率，允许吸上真空度。
风机：风量，风压P （单位体积的气体在风机内所获得的总能量，单位为Pa ），转速，功率（轴功率、有效功率()1000kW Na HQ =），效率。
第二章 泵与风机的基本理论1、速度三角形2、离心式泵与风机的基本方程式 （1）理论流量：222T r Q D b c ψπ=（2）叶片无限多时的理论压头基本方程：()22111T u u H u c u c g∞=± 222222211221222T u u w w c c H g g g∞---=++（3）叶片出口安装角对压头分配的影响（前弯290β> 、径向290β= 、后弯290β< 叶片叶轮的性能）3、离心式泵与离心风机的典型特性曲线4、轴流风机的速度三角形和基本方程式()21T u u uH c c g=±，()21T u u P u c c ρ=± 5、轴流通风机的特性曲线（特点）全压特性曲线静压特性6、泵与风机的相似理论（1）相似条件：几何形似、运动相似、动力相似（含义）（2）相似定律：彼此相似的泵或风机在相似工况点的压头、流量、功率之间的比例关系，利用相似定律可以将依据模型实验的结果推算出实物的特性，以及当工作介质、转速发生变化后的特性。
2222m m m m D P n P n D ρρ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭322m m m D Q n Q n D ⎛⎫= ⎪⎝⎭3522m m m m D N n N n D ρρ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（3）比例定律：当泵或风机转速变化时，对应工况点的压头、流量和功率分别按转速比的平方、一次方和三次方而变化。
流体力学泵与风机期末复习重点总结
第一章 绪论作用在流体上的力1kgf=9、807N力作用方式的不同分为质量力与表面力。
质量力:作用在流体的每一个质点上的力。
单位质量力f 或(X,Y,Z)N ╱kg表面力:作用在流体某一面积上且与受力面积成正比的力。
又称面积力,接触力。
表面力单位N ╱㎡,Pa流体的主要力学性质流体都要发生不断变形,各质点间发生不断的相对运动。
液体的粘滞性随温度的升高而减小。
气体的粘滞性随温度的升高而增大。
黏度影响(流体种类,温度,压强)压缩系数:单位体积流体的体积对压力的变化率。
○流体的力学模型将流体视为“连续介质”。
无粘性流体。
不可压缩流体。
以上三个就是主要力学模型。
第二章 流体静力学流体静压力:作用在某一面积上的总压力。
流体静压强:作用在某一面积上的平均或某一点的压强。
流体静压强的方向必然就是沿着作用面的内法线方向。
在静止或相对静止的流体中,任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。
静止流体质量力只有重力。
水平面就是等压面。
水静压强等值传递的帕斯卡定律:静止液体任一边界面上压强的变化,将等值地传到其她各点(只要原有的静止状态不被破坏)。
自由面就是大气与液体的分界面。
分界面既就是水平面又就是等压面。
液体静压强分布规律只适用于静止、同种,连续液体。
静止非均质流体的水平面就是等压面,等密面与等温面。
静止气体充满的空间各点压强相等。
平面上的液体压力水静压力的方向就是沿着受压面的内法线方向。
作用于受压平面上的水静压力,只与受压面积A,液体容重γ及形心的淹没深度h c 有关。
作用于平面的水静压力数值上等于压强分布图形的体积。
曲面上的液体压力压力体:受压曲面与其在自由面投影面积之间的柱体。
垂直于表面的法向力(P) 平行于表面的切向力(T)压力体组成静止流体只受到质量力与由压力产生的法向表面力,满足流体平衡的微分方程式。
第三章 一元流体动力学基础欧拉法:通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动方法。
流体力学期末复习重点
第1章 绪论
二、 基本公式 流体的体积压缩率
δV V k δp
流体的体积模量
1 δp K k δV V
第1章 绪论
二、基本公式 体膨胀系数
δV V v δT
牛顿粘性应力公式
运动粘度
dvx dy
第2章 流体静力学
一、基本概念 正压流体 绝对压强 计示压强 真空 等压面 等势面 流体的相对平衡 流体的压力中心 浮力
二、基本公式 1 2 声速 c d
d p
完全气体的声速
马赫数 速度系数
c RT
v Ma c
v M ccr
第7章 流体运动学和动力学基础
一、基本概念 有旋流动 无旋流动 涡线 涡管 涡束 涡通量 速度环量 斯托克斯定理 汤姆孙定理 亥姆霍兹第一定理 亥姆霍兹第二定理（涡管守恒定理） 亥姆霍兹第三定理（涡管强度守恒定理） 速度势 有势流动 流函数 流网
2 1 2 2 2 1 2 2
第4章 相似原理和量纲分析
一、基本概念 流体力学相似 几何相似 运动相似 动力相似 牛顿数Ne 牛顿（动力）相似准则 弗劳德数Fr 重力相似准则 雷诺数Re 粘滞力相似准则 欧拉数Eu 压力相似准则
第4章 相似原理和量纲分析
一、基本概念 柯西数Ca 弹性力相似准则 量纲 基本量纲 导出量纲 无量纲量 物理方程的量纲一致性原则
pe p pa gh
第2章 流体静力学
二、基本公式 静止液体作用在平面上的总压力
总压力的大小
FP dFP ghc A
A
总压力的作用点
xD xC ICy xC A
流体力学,泵与风机期末复习资料
一、叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。
前盘的形式有多种，如图示。
叶片是主要部件。
按叶片的出口安装角分类：有前向叶片、后向叶片、径向叶片二、机壳由蜗壳、进风口和风舌等零部件组成。
1）蜗壳蜗壳是由蜗板和左右两块侧板焊接或咬口而成。
作用：●是收集从叶轮出来的气体；二．泵壳三、泵座四、轴封装置离心式泵与风机的工作原理和性能参数离心式泵与风机的工作原理叶轮随原动机的轴转时，叶片间的流体也随叶轮高速旋转，受到离心力的作用，被甩出叶轮的出口。
被甩出的流体挤入机（泵）壳后，机（泵）壳内流体压强增高，最后被导向泵或风机的出口排出。
同时，叶轮中心由于流体被甩出而形成真空，外界的流体在大气压沿泵或风机的进口吸入叶轮，如此源源不断地输送流体。
当叶轮旋转时，在叶片进口“另一方面又沿叶片方向作相对流动，其相对速度为流体在进、出口处的绝对速度v应为为了便于分析，将绝对速度v分解为与流量有关的径向分速度vr和与压力有关的切向分速vu。
径向分速度的方向与半径方向相同，切向分速与叶轮的圆周运速度v和u之间的夹角叫做叶片的工作角离心式泵与风机的基本方程—欧拉方程假定把它当做一元流动来讨论，也就是用流束理论进行分析。
这些基本假定是：）流动为恒定流）流体为不可压缩流体）叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度（涡，在（如图），0.75~0.85，它说明了涡流欧拉方程的物理意义在速度三角形中，由余弦定理得：v2cosα= u2+v2-2u2v u2，2（u22+v22–w22）/2（u12+v12–w12）/2泵与风机的损失与效率5. 4. 1流动损失与流动效率、流动损失根本原因：流体具有粘性、进口损失流体进入叶道之前发生了预旋转，叶片做功减小，使气流角发生了旋转，理论扬程下降。
它与流量差的平方成正比。
）D25.5性能曲线及叶型对性能的影响5. 5. 1泵与风机的理论特性曲线1、三种性能曲线A、H=f1（Q）；B、N=f2（Q）；C、η=f3（Q）。
流体力学泵与风机总复习
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+
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4、一弧形闸门AB，宽b=4 m，圆心角 45 ，半径
r =2 m，闸门转轴恰与水面齐平，求作用于闸门的水静压 力及作用点。
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[解] h sin 2
v2
2
2
y
x o
1 v1
1
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Chapter 4 流动阻力和能量损失
1、一段直径d=100 mm的管路长10 m。其中有两个90°的 弯管，ζ=0.294 。管段的沿程阻力系数λ=0.037。如拆除这 两个弯管而管段长度不变，作用于管段两端的总水头也保 持不变，问管段中流量能增加百分之几？
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2、单向阀弹簧刚度为k=6 N/mm，预压缩量为x=5 mm， 钢球直径D=24 mm，入口管道 直径d=10 mm，钢球相对密度 是7，试求接通油路所需要的计 示压强p。
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[重点]泵与风机考前知识点总结
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第一章泵与风机综述第一节泵与风机的分类和型号编制一、泵与风机的分类泵与风机是利用外加能旦输送流体的流体机械。
它们大量地应用于燃气及供热与通风专业。
根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下：(一)容积式容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸入或排出流体。
按其结构不同，又可再分为；1．往复式这种机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体，如活塞泵(piston pump)等；2．回转式机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体，如齿轮泵(gear pump)、螺杆泵(screw pump)等。
(二)叶片式叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。
通过叶轮的旋转对流体作功，从而使流体获得能量。
根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数种：1．离心式泵与风机；2．轴流式泵与风机；3．混流式泵与风机，这种风机是前两种的混合体。
4．贯流式风机。
(三)其它类型的泵与风机如喷射泵（jet pump）、旋涡泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。
本篇介绍和研讨制冷专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。
由于制冷专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的。
而风机的增压程度不高(通常只有9807Pa或1000mmH2O以下)，所以本篇内容都按不可压缩流体进行论述。
二、泵与风机的型号编制（一）、泵的型号编制除上述基本型号表示泵的名称外，还有一系列补充型号表示该泵的性能参数或结构特点。
根据泵的用途和要求不同，其型号的编制方法也不同，现以下列示例说明。
（二）（二）、风机的型号编制1、1、离心式风机的型号编制离心式风机的名称包括：名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和风口位置等六部分。
(1)名称包括用途、作用原理和在管网中的作用三部分，多数产品第三部分不作表示，在型号前冠以用途代号，如锅炉离心风机G，锅炉离心引风机Y,冷冻用风机LD,空调用风机KT等名称表示。
流体力学泵与风机期末复习资料
一、选择题1、流体运动的两种重要参数是(A)。
（A）压力、速度；（B）压力、温度；（C）比容、密度；比容、速度。
2、雷诺数Re可用来判别流体的流动状态，当(A )时是紊流状态。
(A) Re>2000 (B) Re<2000； Re>1000； Re<1000。
3、流体流动时引起能量损失的主要原因是（D ）。
（A）流体的压缩性；（B）流体膨胀性；（C）流体的不可压缩性；（D）流体的粘滞性。
4、（ C）管路各段阻力损失相同。
（A）短管管系；（B）串联管系；（C）并联管系；（D）分支管系。
5、温度升高对流体粘度影响是（B ）（A）液体粘度上升，气体粘度下降（B）液体粘度下降，气体粘度上升；（C）液体和气体粘度都上升； (D) 液体和气体粘度都下降6、下列四种泵中，相对流量最高的是(B )。
(A)离心泵；(B)轴流泵；(C)齿轮泵；(D)螺杆泵。
7、效率最高的叶轮叶片型式是（C ）（A) 前向型 (B)径向型 (C) 后向型 (D)轴向型8、机械密封装置属于（B ）(A)级间密封装置； (B) 轴封装置； (C)内密封装置（D）填料密封装置9、站在电机侧的端面，面对风壳，风轮为顺时针旋转的风机是(A)风机。
(A)右旋 (B)左旋； (C)左右旋；10、某台水泵在运行过程中，出现了轴承润滑不良，轴承处的机械摩擦比较严重，转速没有明显变化，这时相应地会出现（D ）。
A．流量减小、扬程降低、电动机功率增大；B．流量减小、扬程降低、电动机功率减小；C．流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显；D．流量和扬程不变、电动机功率增大。
二、填空题三、计算题一、判断题。
1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。
（）2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
（）3.附面层分离只能发生在增压减速区。
（）4.等温管流摩阻随管长增加而增加，速度和压力都减少。
（）5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。
流体力学、泵与风机专业知识重要内容
流体力学、泵与风机专业知识重要内容1.连续介质假设，流体的易变形性，粘性（粘性随温度的变化），可压缩性（工程上对不可压缩的判断及分类），2.静压强及其特性（静水特性），点压强的计算，静压强分布。
连通管测量液位的原理（锅炉水位测量装置）。
3.作用于平面上液体总压力的计算。
作用于曲面上液体总压力，压力体的画法。
4.欧拉法（场观点）观察流场的方法，迹线在工程上的应用。
流线描述流场的特点（流线不相交、不分支、不能突然折转。
流线密集的地方流体流动的速度大，流线稀疏的地方流动速度小）。
5.湿周、水力半径、水力直径（非圆管道沿程损失的当量直径计算）、平均流速的概念。
6.掌握三大方程及其应用计算：连续性方程、伯努利方程和动量方程。
（连续性方程是根本，不存在不符合质量守恒的流动；伯努利方程是认识流动的关键，当流动损失可以忽略不计时，可以推知位能、压能和机械能三者的相互转化关系；动量方程求解有关作用力的问题，推导泵与风机、汽轮机和燃气轮机的工作方程）。
7.几种热能工程常用的差压式流速、流量测量装置：皮托管、文丘里(Venturi) 流量计、孔板（未必是孔，可以是喷嘴形式）流量计的原理及计算。
8.流体运动的两种形态：层流和紊流及其判别准则（Re雷诺数准则，了解其他判别如速度分布（最大流速、平均流速与中心流速关系），沿程损失与平均流速关系、紊流流动涡扩散特性等）9. 能量损失的两种形式及其计算：沿程流动损失（达西公式）、局部损失（范宁公式）。
关键是系数的求取（），同时感性认识和判断不同管道和过流断面布置流动损失的高低（结合泵与风机的结构和管路布置）。
10. 管内流动的分区：层流区、层流（到紊流的）过渡区、紊流光滑区、紊流粗糙区、紊流过渡区。
了解尼古拉兹图和分区计算公式的应用。
尤其公式应用首先判断适用范围，层流计算公式必须掌握（λ=64/Re ），其他区域有综合的公式，能覆盖从层流过渡区到一般高度紊流的区域（如斯瓦M 江公式)Re 74.57.3ln(8687.019.0+∆-=d e λ的适用范围为，Re ＝5×103～108，Δe/d=10－6～10－2）。
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第一章 绪论
作用在流体上的力
1kgf=9.807N
力作用方式的不同分为质量力和表面力。
质量力：作用在流体的每一个质点上的力。
单位质量力f 或（X,Y,Z ）N ╱kg 表面力：作用在流体某一面积上且与受力面积成正比的力。
又称面积力，接触力。
表面力
单位N ╱㎡，Pa
流体的主要力学性质
流体都要发生不断变形，各质点间发生不断的相对运动。
液体的粘滞性随温度的升高而减小。
气体的粘滞性随温度的升高而增大。
黏度影响（流体种类，温度，压强）
压缩系数：单位体积流体的体积对压力的变化率。
○
流体的力学模型
将流体视为“连续介质”。
无粘性流体。
不可压缩流体。
以上三个是主要力学模型。
第二章 流体静力学
流体静压力：作用在某一面积上的总压力。
流体静压强：作用在某一面积上的平均或某一点的压强。
流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
在静止或相对静止的流体中，任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关，只与该点的位置有关。
静止流体质量力只有重力。
水平面是等压面。
水静压强等值传递的帕斯卡定律：静止液体任一边界面上压强的变化，将等值地传到其他各点（只要原有的静止状态不被破坏）。
自由面是大气和液体的分界面。
分界面既是水平面又是等压面。
液体静压强分布规律只适用于静止、同种，连续液体。
静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。
静止气体充满的空间各点压强相等。
平面上的液体压力
水静压力的方向是沿着受压面的内法线方向。
作用于受压平面上的水静压力，只与受压面积A ，液体容重γ及形心的淹没深度h c 有关。
作用于平面的水静压力数值上等于压强分布图形的体积。
曲面上的液体压力
压力体：受压曲面与其在自由面投影面积之间的柱体。
垂直于表面的法向力（P ） 平行于表面的切向力（T ）
压力体组成
静止流体只受到质量力和由压力产生的法向表面力，满足流体平衡的微分方程式。
第三章 一元流体动力学基础
欧拉法：通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动方法。
（以流场为对象） 拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法。
基本特点：追踪流体质点的运动。
优点：直接运用质点或质点系动力学进行分析。
在某一时刻，各点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间曲线称为流线。
同一质点在各不同时刻所占有的空间位置联成的空间曲线称为迹线。
流线越密处流速越大。
同一时刻的不同流线不能相交。
流线只能是一条光滑的曲线或直线。
在恒定流中，流线和迹线是完全重合的，在非恒定流中，流线和迹线不重合。
伯努利方程（理想流体，不可压缩，恒定流动—平均流动—一元流动） 流速分为均匀流动和不均匀流动。
不均匀流动分为渐变流动和急变流动。
静压+位压=势压，静压+动压=全压。
静压+动压+位压=总压。
零压线→位压线→势压线→总压线
第四章 流动阻力和能量损失
克服沿程阻力引起的能量损失称为沿程损失。
克服局部阻力引起的能量损失称为局部损失。
分层有规则的流动状态称为层流。
有序，规则性
液体质点的运动轨迹是及不规则的，各部分流体相互掺混，这种流动状态称为紊流。
不规则脉动，雷诺数较大
层流和紊流的根本区别在于层流各流层间互不掺混。
单位长度的沿程损失，称为水力坡度（J ）。
J=h f ╱l
沿程阻力系数：λ=64╱Re 。
圆管层流的沿程阻力系数仅与雷诺数有关，且成反比，而与管壁粗糙度无关。
沿程损失系数λ的变化归纳如下：
层流区：λ=f 1（Re ）
临界过渡区：λ=f 2（Re ）
紊流光滑区：λ=f 3（Re ）
紊流过渡区：λ=f （Re ，K ╱d ）
紊流粗糙区：λ=f （K ╱d ）
当量糙粒高度：指和工业管道粗糙区λ值相等的同直径尼古拉兹粗糙管的糙粒高度。
管道流动的局部损失
层流的局部损失也与平均流速的一次方成正比。
受压曲面本身。
通过曲面周围边缘所作的铅垂面。
自由液面或自闭液面的延长线。
紊流的局部阻力系数ζ一般来说决定于局部阻碍的几何形状、固体壁面的相对粗糙度和雷诺数。
减少管中流体运动的阻力：改进流体外部的边界、在流体内部投加少量的添加剂。
改善边壁的减阻措施：减少管壁的粗糙度、用柔性边壁代替刚性边壁。
第五章孔口管嘴管路流动
渐变流能量损失仅发生在孔口，仅存在局部损失。
由孔口自由出流和淹没出流基本公式得：当上下游液面高度一定时，即H一定时，出口流量与孔口在液面下开设的位置高低无关。
管嘴的阻力损失主要是进口损失，相当于一般锐缘进口的局部损失。
管嘴长度也有一定极限值，太长阻力大，使流量减少。
太短则流股收缩后来不及扩大到整个断面而呈非满流流出。
一般取管嘴长度[ l] =（3~4）d。
简单管路
综合反映了管路上的沿程阻力和局部阻力情况，称为管路阻抗。
水泵水头（又称扬程）不仅用来克服流动阻力，还用来提高液体的位置水头、压强水头，使之流到高位压力水箱中。
虹吸管中存在真空区是它的流动特点。
控制真空区高度是虹吸管的正常工作条件。
管路的串联与并联
串联：无中途分流或合流，则流量相等，阻力相加，总管路的阻抗S等于各管段的阻抗叠加。
并联：并联节点上的总流量为各支管中流量之和。
并联各支管上的阻力损失相等，总的阻抗平方根倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和。
并联管路各段上的水头损失相等并不意味着它们的能量损失也相等。
并联管路各段上的水头损失相等，只表明通过每一管段的单位重量液体的机械能损失相等。
第六章气体射流
气体射流：气体自孔口，管嘴或条缝向外喷射所形成的流动。
在等压的情况下，以周围气体的焓值作为起算点，射流各横截面上的相对焓值不变，这一特点称为热力特征。
第七章不可压缩流体动力学基础
有旋流动：流体微团的旋转角速度在流场内不完全为零的流动。
涡线上各点的角速度向量在该点处与涡线相切。
有旋流动运动学性质：在同一瞬间，通过同一涡管的各截面的涡通量相等。
微元涡管截面越小的地方，流体的旋转角速度越大。
涡管不可能在流体内部开始或终止，只能在流体中自行封闭成涡环，或者终止于和开始于边界面。
有旋流动，其流动空间既是速度场，又是涡量场。
下篇泵与风机
泵与风机的基本原理：利用外加能量输送流体的流体机械。
泵与风机的损失可分为水力损失、容积损失，机械损失。
泵与风机可分为容积式（往复式，回转式）、叶片式（离心式、轴流式、混流式、贯流式）和其他类型的泵与风机。