求。
? 1.电力工业：
核电、火电、水电
– 综述：
? 火电、核电中，发电机组的大型化 电站用泵大型化、高参数。 大型高参数风机。 最大的锅炉给水泵功率在 49.3mw，扬程达 3000m 。
? 问题： 目前我国热电站的厂用电占发电量的 12%，而 发达国家只占 4~5%。
? 提高辅机特别是泵和风机的效率对节能有重要 的意义。同时，其 可靠性更为重要。
图 0-8 主机系统简图
图 09 水电辅机系统简图
? 2.水利工程
– 2.1大型引水提水工程： 大型高扬程（离心泵）、大型大流量可调泵（轴 流混流泵）。
– 2.2排水排涝： 低扬程大流量泵的应用。 节水灌溉技术，大量用泵或其他形式的流体机械。
图0-10 山西万家寨 引黄工程简图
图 0-11 南水北调示意图
– 可压缩性是一个相对的概念： 高压下要考虑液体的可压缩性如水锤问题， 低压下或压力变化不大时，气体也可不考虑 其压缩性。如风机。
容积式流体机械根据运动方式可分为往复式和回转式两类。 图 0-3 往复式例图
图 0-4 回转式例图
– 叶片式流体机械中 根据流体在叶轮内压力和速 度的变化情况 可分为反击式和冲击式两类流体 机械。
? 世界水力资源总蕴藏量 38*105MW 已开发仅10% ? 我国水力资源总蕴藏量 3.78*105MW 已开发<15%
? 长江三峡电站，是目前世界上最大的水电站，向家坝、 溪洛渡、九滩……
? 水轮机是水力发电的关键部件。
? 水力发电的生产过程：主机系统、辅机系统。
? 除水轮机外，水电厂油气水等辅机系统中，要应用大量 的水泵、油泵、压缩机等流体机械。
– 核电站：
? （1）二次蒸汽回路中需用火电相同的泵，一 次回路中主循环泵是该回路的唯一回转机械， 高温高压下工作，关键设备之一。
? （2）安全系统，容积控制系统、废料处理系 统用很多泵，表 03核电站用泵参数
– 水力发电：
? 水能是清洁可再生能源，水力资源是目前唯一可以大规 模开发的清洁可再生能源，并有防洪、灌溉、航运、水 产养殖、旅游等综合效益。有与热电、核电相比便于调 节出力的优点。
? 叶轮内流体的压力和速度都发生变化的，既 交换动能又交换势能，则称反击式流体机械。
? 叶轮内流体只是速度发生变化的，只交换动 能，则称冲击式流体机械。
图 0-5 混流式水轮机图
图 0-6 冲击式水轮机图
– 容积式流体机械可分为： 往复式和回转式：详见表0——1
– 叶片式中的冲击式又可分为： 切击式、斜击式及双击式，详见表0——1
流体机械原理
主讲人：陈乃祥
绪论
目录
? 流体机械概述
– 流体机械的定义 – 流体机械的分类
? 流体机械的应用
一、流体机械概述
一）流体机械的定义
– 流体机械——以流体（气体或液体）为工作 介质与能量载体的机械设备。
– 流体机械的工作过程 ——流体所具有的能量 与机械的机械能相互转换或具有不同能量的 流体之间进行能量的传递。
– 3.化学工业
? 输送各种流体（包括各种液流和气流和多 相流）的泵和压缩机是化工厂的心脏，化 工装置大型化 ——对泵和压缩机的性能参 数的要求越来越高。
? 高温、低温、高压、易燃、剧毒、易结晶、 易汽化、易分解等介质的输送，对泵和压 缩机的设计制造提出了各种特殊要求。以 乙烯流程用泵为例见表 04
– 4.石油工业
? 泵和压缩机是石油天然气钻探、开采、传输和加工 过程中的重要设备，对于沙漠和海洋油田，由于环 境的不同对几种流体机械有着特殊的要求：
二）流体机械的分类：
– 根据流量传递的方向： 分为工作机和原动机
? 原动机： 将流体的能量转换为机械能用于驱动其他的机 械设备。 水轮机、汽轮机、燃气轮机、风力机、各种液 压马达和各种汽动工具。
? 工作机： 将机械能转变成流体的能量，将流体送到高处， 或压力更高的空间，或克服管路阻力将流体送 到远处。 水泵、风机、压缩机均属工作机。
– 可逆式水泵水轮机是最典型的叶片式流 体机械： 工作机方向 —— 泵 动力机方向 —— 水轮机。
图 0-2 水泵水轮机图
– 按工作介质的性质 ： 水力机械、热力机械。 ? 水力机械：以液体如油、水等为工作介质。 ? 热力机械：以气体为工作介质。
– 液体和气体主要区别在于：一般液体是认为 不可压缩的，气体是可以压缩的。
– 叶片式的反击式又可分为： 径流式：径向流过转轮叶片区 混流式：液流径向进轴向出 轴流式：水流轴向进轴向出
– 热力机械根据所产生的压力的不同分为： 通 风 机 （ 压 力 小 于 0 . 0 1 5 mpa） 鼓 风 机 （ 压 力 在 0 . 0 1 5 ~ 0 . 3 5 mpa） 压缩机（压力大于0.35mpa）
– 其他分类方法：用途、结构特点等进行分类，后面 叙述。
01
类分械机体流式积容 表
02
类分械机体流式片叶 表
二 流体机械的应用
（1）流体机械广泛应用在： 国民经济各部门，社会生活各领域。
（2）科学技术越发展流体机械应用越广泛， 起的作用越大。
如现代电力工业中，发电量的 3/4由汽轮机承担，1/4由水轮 机承担，近年来西电东送，水电发展越来越多； 而用电量中 1/3用于驱动水泵、风机、压缩机。特别是水泵 占的比例很大； 各种应用场合对流体机械的性能参数和可靠性提出更高的 要求； 流体机械理论研究、设计水平及制造技术提出了更高的要
– 工作机： 转动，平移、吸气、 压气、推动介质流动。
– 原动机： 介质以一定的压力推 动活塞的运动 ——转 动。
? 叶片式流体机械：
– 能量转换是连续绕流叶片的介质与叶轮 之间进行的。
– 叶片使介质的速度（大小和方向）都发 生变化，产生这种变化叶片要克服流体 的惯性力，从而引起对叶片的反作用力。
– 根据流体与机械的相互作用方式 ： 分成容积式和叶片式流体机械。
? 容积式流体机械特点： 1）工作介质处于工作腔，工作腔可以是一个或几个。 2）工作腔的容积是变化的。 3）机1 往复活塞式流体机械
– 举例：
? 蒸汽机车 —— 原动 机
? 风箱、打气筒 —— 是工作机