1、华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换第二节 叶片式流体机械基本方程式 叶轮叶片数为无穷多,叶片无限薄。所以叶轮内流动能够看作是轴对称,而且相对速度方向与叶片表面相切。相对流动是定常。轴面速度在过流断面上均匀分布。第1页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换1、泵进口速度三角形作图条件:已知机器尺寸、转速和流量一、进出口速度三角形第2页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换1)进口边圆周速度2)进口边轴面速度3)吸入室与进口导流器影响 cu1(或1)第3页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换阻塞系数(排挤
2、系数)概念:AA无冲击进口:无冲击进口:1f(u1,cm1,1)b1第4页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换2、泵出口速度三角形作图条件:1)出口边圆周速度2)出口处轴面速度3)出口相对流动角 2 2=b2b2第5页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换轴面过流面积计算:离心、轴流和混流式叶轮第6页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换3、还击式水轮机进口速度三角形作图条件:u1、cm1、cu1(1)无冲击进口条件第7页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换4、还击式水轮机出口速度三角形 作图条件:u2
3、,cm2,2b2 2f(u2,cm2,2)90法向出口法向出口第8页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换5、冲击式水轮机进、出口速度三角形 cwu 1)进口作图条件:cu1,cm1,u1 对切击式,cm102)出口作图条件:u2,2b2,w1w2不满流条件第9页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换斜击式水轮机进、出口速度三角形第10页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换二、欧拉方程式推导条件:推导条件:无穷叶片数;定常流动;控制面单位时间流入动量矩L1qmcu1r1流出动量矩L2qmcu2r2依据动量矩定理有作用力矩:1)控制面外流体作用力矩为零2)叶轮作用力对轴力矩M第11页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换因为 MgqVHth,可得欧拉方程欧拉方程水轮机:泵:欧拉方程其它形式第二欧拉方程第12页华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ水力机械中能量转换讨论:方程意义与普遍性关于假设条件:叶片无穷多;cm均匀分布对轴流式和混流式叶轮利用对轴流式:hthu(cupcus)ucu第13页