第一章 泵与风机的叶轮理论_2011上.ppt

1、1,第一章 泵与风机的叶轮理论,第一节 离心式泵与风机的叶轮理论 第二节 轴流式泵与风机的叶轮理论,2,第一节 离心式泵与风机的叶轮理论,一、离心式泵与风机的工作原理,3,二、流体在叶轮内的运动及速度三角形,平面投影图：平面投影图的作法与一般机械图的作法相同，是将叶片投影到与转轴垂直的平面（也称为径向面，方程为zc）上而得。 轴面（子午面）：是指通过叶轮轴线的平面。 轴面投影图：是将每一点绕轴线旋转一定角度到同一轴面而成。（圆柱投影法）,平面与轴面,4,二、流体在叶轮内的运动及速度三角形,叶轮内的流线是空间曲线，若假定流动是轴对称的，则空间流线绕轴旋转一周所形成的回转面即为流面。 该回转面与轴

2、面的交线也就是轴面流线。,5,二、流体在叶轮内的运动及速度三角形,假设：叶轮中叶片数为无限多且无限薄，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； 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； 流体不可压缩，作定常流动。,6,二、流体在叶轮内的运动及速度三角形,7,三、能量方程及其分析,(一)能量方程式的推导,动量矩定理：在定常流动中，单位时间内，流体质量的动量矩变化等于作用于该流体上的外力矩。 为讨论问题简化起见，仍假设叶轮叶片无限多，且无限薄，并为理想的无粘性流体。,8,三、能量方程式(欧拉方程式)及其分析,(一)能量方程式的推导,9,三、

3、能量方程式(欧拉方程式)及其分析,(一)能量方程式的推导,10,三、能量方程式(欧拉方程式)及其分析,二、能量方程的分析 T-m，pT=gH T -Pa。 T-与流体的密度无关，pT-与流体的密度有关。,11,四、离心叶轮的叶片型式分析,后弯式叶片径向式叶片前弯式叶片。,12,四、离心叶轮的叶片型式分析,（二）叶片出口安装角2a对静扬程Hst和动扬程Hd的影响,反作用度,13,四、离心式叶轮叶片型式的分析,（二）叶片出口安装角2a对静能头Hst和动能头Hd的影响,14,五、有限叶片叶轮中流体的运动,15,五、有限时片叶轮中流体的运动,16,五、有限时片叶轮中流体的运动,17,五、有限时片叶轮中

4、流体的运动,在定常流动时，流线和迹线重合。,旋转坐标系中相对运动伯努利方程,18,五、有限时片叶轮中流体的运动,设Rk=常数，中间流线的相对速度是wm。,理想不可压气体沿流线法线方向的速度变化率,19,五、有限时片叶轮中流体的运动,设叶间流道的宽度是a，则在叶片工作面和非工件面上的相对速度是：,工作面n=-a/2,非工作面n=a/2,20,六、滑移系数和环流系数,21,七、流体进入叶轮前的预旋,流量变化引起预旋时的速度三角形,具有强制预旋的进口速度三角形,22,23,第二节轴流式泵与风机的叶轮理论,一、概述,24,第二节轴流式泵与风机的叶轮理论,二、流体在叶轮中的运动及速度三角形,柱面流动假设,不同直径处速度三角形有什么不同？,25,第二节轴流式泵与风机的叶轮理论,二、流体在叶轮中的运动及速度三角形,26,第二节轴流式泵与风机的叶轮理论,二、流体在叶轮中的运动及速度三角形,27,三、轴流式泵与风机的升力理论,（一）翼型及叶栅的概念及主要几何参数,28