流体机械原理第一章流体机械中的能量转换.ppt

流体机械中的能量转换
第一章

流体机械中的能量转换
华中科技大学能源与动力工程学院电话:027-87543728
流体机械中的能量转换
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一、叶轮机械中流体流动的简化
第一节流体在叶轮中的运动分析
三维:通流部件一般为三维曲面
非定常:机器的启停机、工况的转换等
有粘:流体之间、流体与固体壁面之间的摩擦
多相:有液相与气相、液相与汽相、液相与固相、汽(气)相与固相等
非理想气体:在高压低温下,气体不能作为理想气体,应考虑气体分子体积和相互作用力的影响
复杂的几何形状:三维曲面
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简化假设:
一维流动假设:当流道的曲率不大时,将流动作为沿流线方向的一维流动,或在复杂的流道截面上以各参数平均值表示。
无粘假设:将边界层以外的流动假定为无粘流,或黏性仅以能量损失计入。
非定常:将坐标系取在旋转轴上,认为叶轮作为定常流动。
非特殊情况下:认为流体单相、无粘介质作连续、定常、一维流动,若为气体,则假定为理想气体。
二、叶轮流道(叶片)投影图及主要尺寸
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叶片表面方程:
=(r,z)
工程中表达叶片表面的方法:
投影图
圆柱坐标系中的投影方法:
旋转投影
轴面投影+平面投影
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叶轮的轴面投影图:
反映了叶轮的总体尺寸和特征
叶轮的平面面投影图:
反映了叶片的包角和叶片的进出口角度的变化,即叶片的弯曲程度。
轴面投影图
平面投影图
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cu 能量头
cm 流量
三、叶轮中的流动速度
圆柱坐标系中速度矢量及分解
c=cr+cz+cu=cm+cu
cm=cr+cz
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流线与流面:
流线:空间流线与轴面流线
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流面:流线(轴对称假设)旋转一周
空间流面的展开
径流式: 圆环面(平面)
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