流体机械学习课件汇总

机械损失与机械效率
机械损失=轴封轴承摩擦 损失+圆盘损失 轴封轴承摩擦损失= 1%---5%（轴功率） 圆盘损失=Kn3D25=2%--10%
效率 m=(N-Nm)/N
轴封
前盘 轴封 后盘
容积损失与容积效率
容积损失=f(密封状况，扬程) 4%~10%（理论流量）
效率 v=Q/(Q+q)=Q/QT
即此时扬程只与出口速度三角形有关
5）当 1设计为90º，其它条件相同时，随着出口叶片 安装角度的增加，扬程上升，但在扬程中压力机械能 所占比例将逐渐减小。通常用叶片出口安装角度定义
叶片型式
< 90º称为后向式叶片：扬程较小、压力机械能增 量大于动能增量
=90º称为径向式叶片；压力能等于机械能增量
3）扬程可分解为有确定物理意义的三部分：
离心力做功所产生的压力能增量 (u22-u12)/2g
截面积变化所引起压力能增量 动能增量
(w12-w22)/2g (v22-v12)/2g
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欧拉方程的分析 HT
u 2,T
v u 2,T u1,T g
v u1,T
4) 一般1设计为90º，则此时欧拉方程为 H T =u2 ,T vu2,T/g
泵与风机按工作原理的分类 容积式 1. 往复式：柱塞泵、空气压缩机 2. 回转式：齿轮泵、罗茨风机 叶片式 1. 离心式：离心泵、离心风机 2. 混流式：泥浆泵 3. 贯流式：双螺杆泵，转子泵 其它类型 1. 引射器： 2. 旋涡泵：湍流泵 3. 真空泵：水环式真空泵
概述
典型泵与风机的外形
离心式泵与风机的机械能损失分析 机械损失、容积损失、水力损失
离心式泵与风机的性能曲线 对任意一台确定的泵或风机，其工作流量靠其自身 的条件无法完全确定，必须结合外部条件才能确定， 也就是实际运行的离心式泵与风机的流量是随外部 条件的变化而变化的变数，而其它性能参数则随流 量的改变而改变，因此通常用H---Q N---Q ---Q 三条曲线来表示离心式泵与风机的性能
概述
典型离心式泵与风机的外形
概述
离心式泵与风机的基本性能参数 概述
体积流量Q
单位时间通过泵与风机的流体体积
扬程H
单位重量流体流体通过泵与风机后所获得的机 械能
功率N 有效功率Ne：单位时间内流体所获得的有
效机械能 轴功率N：原动机加在泵与风机轴上的功率 效率η： η= Ne /N
N=M = QT H T =QT(r2 vu2,T- r1 vu1,T) H T =(u2 ,T vu2,T- u1 ,T vu1,T)/g
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欧拉方程的分析
HT
u 2,T
v u 2,T u1,T g
v u1,T
1）扬程与输送流体介质种类无关
2）扬程仅与流体进出口速度三角形有关，与 中间流动过程无关
流体机械
概述 离心式泵与ห้องสมุดไป่ตู้机的理论基
础 离心式泵构造 离心式风机构造 离心泵的汽蚀现象分析 离心式泵与风机的运行、
调节、选型
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概述
流体机械的概念
以流体为工作介质实施流体与外界之间的 机械能转换的装置称为流体机械。将外部 机械能转化为流体机械能的装置称为从动 的流体机械，如泵与风机；将流体的能量 转化为外部动力装置的机械能称为原动流 体机械，如水轮机、汽轮机等。其中泵与 风机式最典型的流体机械也是使用最多的 流体机械，属于通用机械类型
>90º称为前向式叶片：扬程较大，压力能增量小于 动能的增量
6）叶片有限时的修正
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欧拉方程的分解
H T =(u2 ,T vu2,T- u1 ,T vu1,T)/g
省略下标 T
w22 =u2 2 + v22 -2u2 v2cos2=u2 2 + v22 -2u2 vu2
w12 =u1 2 + v12 -2u1v1cos1=u1 2 + v12 -2u1 vu1
离心式泵与风机的理论基础
离心式泵与风机的基本构造和工作原理 理想叶轮的流动分析---欧拉方程的建立 实际叶轮式泵与风机的性能分析 泵与风机的相似分析
基本构造和工作原理
前盘
叶片
轮毂
轴
吸入口
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后盘
下一页 机壳
基 本 构 造 和 工 作 原 理
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基 本 构 造 和 工 作 原 理
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轴封
低压区 轴封
高压区
水力损失与水力效率
水力损失=摩擦损失+局部损 失+撞击损失
hl=k1Q2+k2Q2+k3(Q-Qd)2 效率 h=H/HT
一般水力损失是影响泵与风机 的主要因素，是所有损失中最 大的一项
H T =(u2 vu2- u1 vu1)/g
=(( u2 2 + v22 - w22 ) - ( u1 2 + v12 - w12))/2g
=[u22-u12 + w12-w22 + v22-v12]/2g
v vr
vu
u
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w
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离心式泵与风机的性能分析
对实际叶轮，与理想叶轮的假定存在较大的差异，因 此，其性能也存在较大的差异
欧拉方程的建立
1.理想叶轮的假定
假定流体通过叶轮流动是恒定的 假定叶轮具有无限多的叶片,且叶片厚度无限薄 假定流体为理想不可压流体
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2.有关参数的描述 性能参数 几何参数
欧拉方程的建立
Q 、H、N D0、D1、D2、b1、b2、1、2
叶轮运动参数 流体运动参数
其它参数
n、 v 、w、 u、vr、vu、
、、g
下标标示 1 --- 叶片进口处的参数 2 --- 叶片出口处的参数 T --- 假设为理想情形(理想流体、无泄漏)时的参
数
--- 假设叶轮具有无限多叶片时的参数
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欧拉方程的建立
欧拉方程的建立 动量矩守恒定理：质点系对某一转轴的动量矩对时间的 变化率，等于作用于该质点系的外力对该轴的力矩。 叶轮内流体质点系动量矩变化率为 QT(r2 vu2,T- r1vu1,T) 作用在流体上的外力矩也就是流体作用在转轴上的阻力 矩，由于转轴是匀速旋转的，所以其阻力矩应与原动机 加在转轴上的动力矩相等，则原动机加在转轴上的动力 矩为 M= QT(r2 vu2,T- r1 vu1,T) 轴功率