水力机械现代设计方法第一章：水力机械概述课件.ppt

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1、华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械原理与设计主讲教师：孙建平张双全华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ第一章水力机械概述水力机械概述华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述第一节水力机械的定义流体机械是指以流体为工作介质的机械设备。流体机械的工作过程，是流体的能量与机械的机械能相互转换过程或是不同能量的流体之间能量传递的过程。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述原动机和工作机：能量传递的方向不同华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述原动机将流体的能量转换为机械能用于驱动其他的机械设备。水轮机、汽轮机、燃气轮机、风力

2、机、各种液压马达和各种气动工具等。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述工作机则将机械能转换为流体的能量，以便将流体输送到高处有更高压力的空间克服管路阻力将流体输送到远处例如各种泵、风机和压缩机等。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述流体机械可分成容积式和叶片式：取决于流体与机械相互作用的方式。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述容积式流体机械：工作介质处于一个或多个封闭的工作腔中，工作腔的容积是变化的，机械与流体之间的相互作用力主要是静压力。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述例如往复活塞式流体机械：活塞与缸体形

3、成一个封闭工作腔，介质与机械间的相互作用力为活塞表面的压力。当介质推动活塞运动时，是原动机。当活塞推动介质流动时，是工作机。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述叶片式流体机械的特点：具有一个带有叶片（动叶）的转子（叶轮impeller或转轮runer）；工作时介质对叶片连续绕流；介质作用于叶片的力是惯性力；流体由壳体与静止叶栅的引入。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述涡壳、固定导叶、活动导叶、转轮华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述泵体、叶轮、导叶华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述叶片式机器中流体圆周分速度的

4、变化及其意义：原动机：cu=0—（涡壳）导叶—cu—叶轮—cu=0工作机：cu=0—叶轮—cu—导叶（涡壳）—cu=0华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述结论：叶轮进、出口cu的变化与叶轮所转换的能量成正比；机器进口处通常没有cu机器出口处，通常不希望有cu通过动叶与静叶以及涡壳的配合，可以满足以上要求。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述叶片式流体机械可分成反击式和冲击式：取决于流体在叶轮内的压力与速度的变化情况华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述反击式叶轮：流体的压力和速度都发生变化，流体与叶片交换的能量中既有压力能（势能）也

5、有速度能（动能）；华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述反击式机器包括：（轴流式、径流式和混流式（斜流式））华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述轴流式机组华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述在反击式机器中：原动机静叶：c↑，p↓，但p>0；叶轮（转轮）中，c↓，p↓工作机叶轮（转轮）中，c↑，p↑，静叶中，c↓，p↑华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述冲击式叶轮：流体的压力是不变的，流体与叶片交换的能量中只有速度能（动能）。原动机静叶：c↑，p↓至p=0；叶轮（转轮）中，c↓，p不变工作机无冲击式！！！华中科技大学

6、能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述冲击式水轮机华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述冲击式水轮机转轮（水斗）华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述水力机械：以液体为工作介质叶片式华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述水力机械的主要类型有：切击式水轮机、双击式水轮机、混流式水轮机、斜流式水轮机、轴流式水轮机、离心泵、混流泵、斜流泵、轴流泵华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述第二节水力机械在国民经济中的应用电力工业水利工程化学工业石油工业采矿工业航天技术环保部门

7、华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述第三节水力机械的主要性能参数流量、水头（扬程）、转速、效率、空蚀、水压脉动参数，称为水力机械的性能参数。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述一、流量Q单位时间内通过机器的介质的量（体积或质量）称为流量。体积流量：单位为m3／s、l／s或m3／h质量流量：单位为kg／s、kg／min或kg／h华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械概述二、水头、扬程以液柱高度表示的机器进、出口