西华大学 宋文武 教授 西华 文武 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: 028 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。 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。 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。 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）。 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。 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）。 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。 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。 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）、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。 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。 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。 对于气体机械又通常按压力（绝对压力）大小来进行命名： 通风机 P0.015MPa 鼓风机 P=0.015~0.35MPa 压缩机 P0.35MPa * *西华大学 宋文武 教授 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）。

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