第一章流體機械的定義及分類

流體機械原理及結(jié)構(gòu)西華大學能源與環(huán)境學院宋文武教授Tel/p>

2/3/20231西華大學宋文武教授引言

1流體機械所占的地位

流體機械與我們的生活有著密切的關(guān)系。例如自來水和管道煤氣需要用水泵和壓縮機加壓以便輸送到用戶；汽車上裝備的燃料泵；石油工業(yè)采用的潛水泵；油田用的注水泵，即用高壓油向油層中注水，提高油層壓力，實現(xiàn)原油自噴；空氣壓縮機以及大家常見的抽油煙機等都屬于流體機械。2/3/20232流體機械原理及結(jié)構(gòu)

西華大學宋文武教授西華大學

宋文武教授

另外，在高新技術(shù)領(lǐng)域中也廣泛地應用流體機械，如人工心臟泵、液體火箭燃料泵等。所以流體機械的應用領(lǐng)域十分廣闊。2/3/20233西華大學宋文武教授第一章流體機械的定義及分類一）、流體機械的定義流體機械——指在流體具有的機械能和機械所作的功之間進行能量轉(zhuǎn)換的機械。

注意：一般教材中把流體機械定義為：指在流體和機械之間進行能量交換的機械的總稱。這種定義并不嚴密，比如內(nèi)燃機是從流體所帶來的化學能中獲取機械能的，但它并不屬于流體機械。

2/3/20234西華大學宋文武教授舉例說明水輪機水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪，水流把能量傳給水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，即流體能量機械能。驅(qū)動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)（或其它機械設備）。

2/3/20235西華大學宋文武教授泵從電動機（原動機）得到能量，葉輪吸入流體，并使流體的能量得到增加（壓能，動能），即機械能流體的能量，可將流體輸送到一定高度或輸送到遠處。

2/3/20236西華大學宋文武教授

上面兩個例子中的機器都是以能量轉(zhuǎn)換為目的，但水輪機是接受流體的能量產(chǎn)生動力的機械，通常把這種流體機械稱作原動機；泵是給予流體以能量，通常把這種流體機械稱作工作機。

對于流體機械的工作介質(zhì)，可分為液體和氣體。根據(jù)情況有時也可以是液體和固體的混合物（如熱電廠鍋爐燃燒，需要由風機輸送煤和空氣等）。

2/3/20237西華大學宋文武教授二）、分類流體機械的分類方法很多，可按：1）、按能量傳遞方向分

原動機：流體通過機器其本身能量減少，即將流體的能量轉(zhuǎn)換為機械能用于驅(qū)動其它機械。2/3/20238西華大學宋文武教授例：

熱力發(fā)電廠（汽輪機）燃料化學能——熱能——機械能——電能燃料在鍋爐設備中通過燃燒和傳熱，轉(zhuǎn)換成水蒸氣形成的熱能，再借助汽輪機將熱能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機械能，最后通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換成電能。2/3/20239西華大學宋文武教授

水力發(fā)電廠（水輪機）水能——機械能——電能

工作機：將機械能轉(zhuǎn)換為流體的能量，以便將流體輸送到需要的高度和遠處。例:

泵（水泵、油泵、渣漿泵等）2/3/202310西華大學宋文武教授2）、按工作介質(zhì)分

兩種介質(zhì)的區(qū)別：

一般的應用場合，液體為不可壓縮，氣體為可壓縮。2/3/202311西華大學宋文武教授3）、按流體與機械相互作用方式

葉片式：能量轉(zhuǎn)換是在帶有葉片的葉輪及連續(xù)繞流葉片的介質(zhì)之間進行的；葉片與流體的相互作用力是慣性力。

包括葉片泵、風機、水輪機、汽輪機等。2/3/202312西華大學宋文武教授

容積式：利用封閉工作腔中容積周期變化來輸送流體的機械（機械與流體間的相互作用力主要是靜壓力）。

2/3/202313西華大學宋文武教授例如往復活塞式壓縮機?；钊c缸體形成了封閉的工作腔，介質(zhì)與機械間的相互作用力為活塞表面的壓力。當介質(zhì)推動活塞運動——原動機；活塞推動介質(zhì)流動——工作機。容積式流體機械又可按運動方式分為：往復式：活塞或柱塞在缸體中作往復運動；回轉(zhuǎn)式：各種形狀的轉(zhuǎn)子在殼體中作回轉(zhuǎn)運動。2/3/202314西華大學宋文武教授對于氣體機械又通常按