流体机械原理(1-4能量损失)

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1、第六节流体机械内的能量损失及效率流体机械的损失分类：1、流动损失（水力损失）H（或h、p）：摩擦损失、冲击损失、分离损失、二次流损失、叶端损失本质上是压力损失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2、泄漏损失（容积损失）qV（qm）流量损失3、机械损失P：轴承、轴封的摩擦损失Pm和圆盘损失Pr力矩或功率损失一、流动损失根本原因：介质的粘性1、摩擦损失沿程损失阻力系数：与雷诺数和管壁相对粗糙度的关系，由试验测定。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2、分离损失边界层

2、分离的原因（逆压梯度）和影响分离的控制：1、扩散角：不可压＜8～122、扩压度：不可压A2／A13、扩散（扩压）因子其他的分离损失，转弯、面积突变等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3、冲击损失进口冲击引起叶片表面的流动分离，但冲击损失与流量的关系不同于分离损失。冲击速度冲击损失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加速与减速冲击工作机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原动机冲击速度的大小：wsh∝qV－qVopt其他部件中的冲击

3、损失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4、二次流损失二次流的概念ac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5.叶端损失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6、雷诺数Re和马赫数Ma对流动损失的影响Re对流动损失的影响不大当流道中尚未达到音速（Ma＜Macr）时，损失与Ma的关系不大。当Macr＜Ma＜Mamax时，损失与Ma关系密切，损失随Ma增大而增大，至Ma＝Mamax时达到极限。华中科技大学能源与动力工程学院电话：027－8754

4、3728流体机械中的能量转换二、容积（泄漏）损失内部泄漏与外部泄漏：间隙两端的压差离心泵的典型密封结构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风机有两种间隙形式：套口形式（径向间隙）对口形式（轴向间隙）对口形式泄漏流量沿与主流垂直的方向流入叶轮，对主流是一种干扰。该处正好是容易发生流动分离的地方，因此应尽量避免采用。为减小泄漏量，在结构与工艺条件许可的条件下，间隙值越小越好。通常取为叶轮直径的0.5%～1%。套口形式对口形式华中科技大学能源与动力工

5、程学院电话：027－87543728流体机械中的能量转换由于压差比通风机大得多，为减小泄漏量，故设法使泄漏介质通过多个间隙，使作用在每个间隙上压差减小。气流通过每一个间隙时，都可视为一次绝热节流。对理想气体，其温度不变，压力降低。通过多次节流后，压力最终降低到密封出口处的压力。由于压力降低，比容增加，所以速度越来越高，压降也越来越大。三、圆盘摩檫损失（轮盘损失）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叶轮在工作介质中转动，其外表面与介质发生磨擦造成功率损失，称为圆盘损失（轮盘损失、轮阻损失）。这种损失在径流式叶轮中占有很大比重

6、。开式与闭式泵腔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图所示为两种泵腔的设计，左为闭式，右为开式。在开式泵腔中，离心力使一部分高能液体微团进入压水室，因而提高了泵的扬程，即回收了一部分能量。而闭式泵腔则没有这个优点。如其他条件都相同时，开式泵腔的H、均较高。华中科技大学能源与动力学院水机教研室HSJ四、流体机械的效率能量平衡图流体机械中的能量转换1、不可压缩介质效率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华中科技大学能源与动力学院水机教研室电话：027－87543728能源及动力装置

7、对于风机和泵还将损失分为：内部损失：流动损失、容积损失和机械损失中的圆盘摩擦（轮阻）损失。外部损失：为轴承和密封等处的机械摩擦损失。内功率：内效率：圆盘（轮阻）效率：机械传动效率：华中科技大学能源与动力学院水机教研室电话：027－87543728能源及动力装置静压总效率：静压内效率：华中科技大学能源与动力学院水机教研室电话：027－87543728能源及动力装置（三）工质为可压缩时效率的定义为什么与不可压缩介质不同？1、压缩机级的功率引入泄漏损失系数和轮阻损失系数V和r泄漏损失系数轮阻损失系数于是叶轮传递给单位质量介质的能量为华中科技大学能源与动力学院水机教