第一章流体机械的定义及分类

流体机械原理及结构西华大学能源与环境学院宋文武教授Tel/p>

2/3/20231西华大学宋文武教授引言

1流体机械所占的地位

流体机械与我们的生活有着密切的关系。例如自来水和管道煤气需要用水泵和压缩机加压以便输送到用户；汽车上装备的燃料泵；石油工业采用的潜水泵；油田用的注水泵，即用高压油向油层中注水，提高油层压力，实现原油自喷；空气压缩机以及大家常见的抽油烟机等都属于流体机械。2/3/20232流体机械原理及结构

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宋文武教授

另外，在高新技术领域中也广泛地应用流体机械，如人工心脏泵、液体火箭燃料泵等。所以流体机械的应用领域十分广阔。2/3/20233西华大学宋文武教授第一章流体机械的定义及分类一）、流体机械的定义流体机械——指在流体具有的机械能和机械所作的功之间进行能量转换的机械。

注意：一般教材中把流体机械定义为：指在流体和机械之间进行能量交换的机械的总称。这种定义并不严密，比如内燃机是从流体所带来的化学能中获取机械能的，但它并不属于流体机械。

2/3/20234西华大学宋文武教授举例说明水轮机水流流经转轮，水流把能量传给水轮机转轮旋转，即流体能量机械能。驱动发电机旋转（或其它机械设备）。

2/3/20235西华大学宋文武教授泵从电动机（原动机）得到能量，叶轮吸入流体，并使流体的能量得到增加（压能，动能），即机械能流体的能量，可将流体输送到一定高度或输送到远处。

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上面两个例子中的机器都是以能量转换为目的，但水轮机是接受流体的能量产生动力的机械，通常把这种流体机械称作原动机；泵是给予流体以能量，通常把这种流体机械称作工作机。

对于流体机械的工作介质，可分为液体和气体。根据情况有时也可以是液体和固体的混合物（如热电厂锅炉燃烧，需要由风机输送煤和空气等）。

2/3/20237西华大学宋文武教授二）、分类流体机械的分类方法很多，可按：1）、按能量传递方向分

原动机：流体通过机器其本身能量减少，即将流体的能量转换为机械能用于驱动其它机械。2/3/20238西华大学宋文武教授例：

热力发电厂（汽轮机）燃料化学能——热能——机械能——电能燃料在锅炉设备中通过燃烧和传热，转换成水蒸气形成的热能，再借助汽轮机将热能转换成旋转机械能，最后通过发电机将机械能转换成电能。2/3/20239西华大学宋文武教授

水力发电厂（水轮机）水能——机械能——电能

工作机：将机械能转换为流体的能量，以便将流体输送到需要的高度和远处。例:

泵（水泵、油泵、渣浆泵等）2/3/202310西华大学宋文武教授2）、按工作介质分

两种介质的区别：

一般的应用场合，液体为不可压缩，气体为可压缩。2/3/202311西华大学宋文武教授3）、按流体与机械相互作用方式

叶片式：能量转换是在带有叶片的叶轮及连续绕流叶片的介质之间进行的；叶片与流体的相互作用力是惯性力。

包括叶片泵、风机、水轮机、汽轮机等。2/3/202312西华大学宋文武教授

容积式：利用封闭工作腔中容积周期变化来输送流体的机械（机械与流体间的相互作用力主要是静压力）。

2/3/202313西华大学宋文武教授例如往复活塞式压缩机。活塞与缸体形成了封闭的工作腔，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——原动机；活塞推动介质流动——工作机。容积式流体机械又可按运动方式分为：往复式：活塞或柱塞在缸体中作往复运动；回转式：各种形状的转子在壳体中作回转运动。2/3/202314西华大学宋文武教授对于气体机械又通常按