流體復(fù)習(xí)整理資料

第一章流體及其物理性質(zhì)

——流動(dòng)性：

在任意微小的剪切力作用下能產(chǎn)生連續(xù)剪切變形的物體稱為流體。也可以說能夠流動(dòng)的物

質(zhì)即為流體。

流體在靜止時(shí)不能承受剪切力,不能抵抗剪切變形。

流體只有在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能抵抗剪切變形。

只要有剪切力的作用，流體就不會(huì)靜止下來，將會(huì)發(fā)生連續(xù)變形而流動(dòng)。

運(yùn)動(dòng)流體抵抗剪切變形的能力（產(chǎn)生剪切應(yīng)力的大?。┍磉_(dá)在變形的速率上，而不是變形

的大?。ㄅc彈性體的不同之處）。

2,流體的重度：單位體積的流體所的受的重力，用y表示。r=pgN/"3

g一般計(jì)算中取mis1

3.密度：=1000kg/,,,常壓常溫下，空氣的密度大約是水的1/800

3.當(dāng)流體的壓縮性對(duì)所研究的流動(dòng)影響不大，可忽略不計(jì)時(shí)，這種流體稱為不可壓縮流體,

反之稱為可壓縮流體。通常液體和低速流動(dòng)的氣體（U〈70m/s）可作為不可壓縮流體處

理。

4.壓縮系數(shù)：GdV/V=IdV=，叱」立病小

〃1Vd/7PpVdppd/7

E=—=p^-N/m2

強(qiáng)性模數(shù)：&dp

cdV/V1dV

p.=------=------(1/K)

膨脹系數(shù)：drVdT

5,流體的粘性：運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)存在內(nèi)摩擦力的特性（有抵抗剪切變形的能力），這就是粘滯性。

流體的粘性就是阻止發(fā)生剪切變形的一種特性，而內(nèi)摩擦力那么是粘性的動(dòng)力表現(xiàn)。溫度升高時(shí)，液體

的粘性降低，氣體粘性增加。

6.牛頓內(nèi)摩擦定律:單位面積上的摩擦力為：r=Z7—

內(nèi)摩擦力為：h

此式即為牛頓內(nèi)摩擦定律公式。其中：u為動(dòng)力粘度，表征流體抵抗變形的能力，它和密度的比值稱為

流體的運(yùn)動(dòng)粘度v_//

內(nèi)摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的，流體所受的內(nèi)摩擦力總與相X”一萬、為使公式中的:■值既能反映大小,

又可表示方向，必須規(guī)定：公式中的r是靠近坐標(biāo)原點(diǎn)一側(cè)（即w線以下）的流體所受的內(nèi)摩擦應(yīng)力，其

大小為pdu/dy）方向由du/dy的符號(hào)決定，為正時(shí)T與u同向，為負(fù)時(shí)T與u反向，顯然，對(duì)下列圖

所示的流動(dòng)，T>0,即t—t線以下的流體I受上部流體n拖動(dòng)，而H受I的阻滯。

粘性受溫度影響明顯：

氣體粘性：分子熱運(yùn)動(dòng)，溫度升高，粘性增加；液體粘性：分子間吸引力，溫度升高，粘性下降。

：粘性系數(shù)很小，可以忽略粘性的流體，4=0

第二章流體靜力學(xué)

1.作用于流體上的力按作用方式可分為外表力和質(zhì)量力兩類。

外表力：是毗鄰流體或其它物體作用在隔離體外表上的直接施加的接觸力

質(zhì)量力：是流體質(zhì)點(diǎn)受某種力場(chǎng)的作用而具有的力，它的大小與流體的質(zhì)量成正比。單位質(zhì)量力：單位

質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量力。在非慣性系中，質(zhì)量力除了重力外還包括慣性力。

慣性力：-F=-ma

單位質(zhì)量力的慣性力分力：了=工

：方向性（流體靜壓力的方向總是扁布用面的內(nèi)法線方向）；在靜止流體中任意一點(diǎn)靜壓強(qiáng)的大小與

作用的方位無關(guān)，其值均相等，僅取決于作用點(diǎn)的空間位置。

3.等壓面;在平衡流體中，壓力相等的各點(diǎn)所組成的面稱為等壓面。在等壓面上如=0。因流體密度〃網(wǎng),

可得等壓面微分方程：Xdx+yd〉+Zdz=O

等壓面具有以下兩個(gè)重要特性:特性一，在平衡的流體中，通過任意一點(diǎn)的等壓面，必與該點(diǎn)所受的質(zhì)

量力互相垂直。特性二，當(dāng)兩種互不相混的液體處于平衡時(shí)，它們的分界面必為等壓面。

流體靜力學(xué)根本方程：適用條件:作用在流體上的質(zhì)量力只有重力；均勻的不可壓縮流體.

在重力場(chǎng)中x=o,y=o,z=g；對(duì)于不可壓縮流體，p二常數(shù)，即：

Zj+2-=+幺"=cp=p.}+yh

y-y.*

在靜力學(xué)根本方程式Z+E=C中，各項(xiàng)都為長度量綱，稱為水頭（液柱高）。

y

艮z+〃

表示位置水頭；/表示壓強(qiáng)水頭；了表示靜水頭也稱為測(cè)壓管水頭。在重力場(chǎng)中，平衡流體內(nèi)

各點(diǎn)的靜水頭相等，測(cè)壓管水頭線是一條水平線。

測(cè)壓管水頭的含義：在內(nèi)有液體的容器壁選定測(cè)點(diǎn)，垂直于壁面打孔，接出一端開口與大氣相通的玻璃

管，即為測(cè)壓管。

能量意義；’表示位置勢(shì)能；尸表示壓強(qiáng)勢(shì)能；/表示總勢(shì)能。位置勢(shì)能與壓強(qiáng)勢(shì)能可以互相

轉(zhuǎn)換，但它們之和——總勢(shì)能是保持不變的，并可以相互轉(zhuǎn)化

5.確定等壓面的原那么：在重力場(chǎng)中,好止、同種、連續(xù)的流體中,水平面是等壓面。

佃〃20）、毫米汞柱（〃〃〃〃&）等

帕斯卡原理:P=[%+pgh在重力作用下不可壓縮流體外表上的壓強(qiáng)，將以同一數(shù)值沿各個(gè)方向傳遞

到流體中的所有流體質(zhì)點(diǎn),

對(duì)壓強(qiáng):以完全真空為零點(diǎn)，記為"I

相對(duì)壓強(qiáng)（表壓）：以當(dāng)?shù)卮髿鈮簠^(qū)為零點(diǎn)，記為&f兩者的關(guān)系為：E+Da

真空度：相對(duì)壓強(qiáng)為負(fù)值時(shí)，其絕對(duì)值稱為真空壓強(qiáng)。

今后討論壓強(qiáng)一般指相對(duì)壓強(qiáng),省略下標(biāo)，記為P，假設(shè)指絕對(duì)壓強(qiáng)那么特別注明。

8.液體相對(duì)平衡，就是指液體質(zhì)密之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但盛裝液體的容器卻對(duì)地面上的固定坐標(biāo)系有相

對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。原理：達(dá)圖伯耍0這時(shí)流體處于慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，流體平衡微分方程仍適

用。根本方程：dp=夕（Xdx+Ydy+Zdz）

9?靜止液體對(duì)壁面的作用力:（要會(huì)計(jì)算）

作用在平面上的總壓力:

dP—yhdA

---------------------------------------總壓力大小為：P=也?A

fc

作用在平面上的總壓力的作用點(diǎn)：為二次力區(qū)另Uhe和ye

幾點(diǎn)結(jié)論:平面上靜水壓強(qiáng)的平均值為作用面（平面圖形）形心處的壓強(qiáng)?？倝毫Υ笮〉扔谧饔妹嫘涡?/p>

C處的壓強(qiáng)pc乘上作用面的面積A.

平面上均勻分布力的合力作用點(diǎn)將是其形心，而靜壓強(qiáng)分布是不均勻的，浸沒在液面下越深，壓強(qiáng)越大

所以總壓力作用點(diǎn)位于作用面形心以下。

在計(jì)算中壓強(qiáng)取相對(duì)壓強(qiáng)。

10.作用在曲面（柱面）上的總壓力：

總壓力的作用點(diǎn)確定方法:水平分力P、的作用線通過A、的壓力中心；鉛垂分力Pz的作用線通過Vp的

重心；總壓力尸的作用線由入、依鯨速距確定；將P的作用線延長至受壓面，其交

點(diǎn)即為總壓力在曲面上的作用點(diǎn)。以

第三章：流體運(yùn)動(dòng)學(xué)

1.流場(chǎng)：充滿運(yùn)動(dòng)流體的空間

2.研究流體運(yùn)動(dòng)的方法：拉格朗日法和歐拉法。

拉格朗日法是著眼于流體質(zhì)點(diǎn)，先跟蹤個(gè)別流體質(zhì)點(diǎn)，然后將流場(chǎng)中所有質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況綜合起來，

就得到所有流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)；（跟蹤J

歐拉法著眼于流場(chǎng)中的空間點(diǎn)，用同一時(shí)刻所有點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)情況來描述流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)（布哨〕

3,定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)

流場(chǎng)中各點(diǎn)的流動(dòng)參數(shù)與時(shí)間無關(guān)的流動(dòng)稱為定常流動(dòng)。

4.跡線與流線。

跡線就是流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。跡線只與流體質(zhì)點(diǎn)有關(guān)，對(duì)不同的質(zhì)點(diǎn)，跡線的形狀可能不同；

流線是同一時(shí)刻流場(chǎng)中連續(xù)各點(diǎn)的速度方向線

流線具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：①非定常流動(dòng)時(shí)，流線的形狀隨時(shí)間改變；定常流動(dòng)時(shí)，其形狀不隨時(shí)間

改變。

②流線是一條光滑曲線。流線之間不能相交。

5.流管、流束及總流

流管：在流場(chǎng)中作一條與流線不重合的封閉曲線，那么通過該曲線上所有點(diǎn)的流線組成的管狀外表就稱

為流管

流束：流管中的所有流體稱為流束?？偭鳎毫鲃?dòng)邊界內(nèi)所有流束的總和稱為總流

6.濕周、水力半徑、水力直徑

總流的過流斷面上，流體與固體接觸的長度稱為濕周，用Z表示。

總流過流斷面的面積A與濕周x之比稱為水力半徑R,水力半徑的4倍稱為水力直徑。

di=4A//=4R

7.流量：單位時(shí)間穿過該曲面的流體體積

8,平均速度:體積流量與斷面面積之比V=/為斷面平均流速，它是過水?dāng)嗝嫔喜痪鶆蛄魉費(fèi)瞬時(shí)速度）

的一個(gè)平均值

眾多流體質(zhì)點(diǎn)的集合稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)一經(jīng)確定，它所包含的流體質(zhì)點(diǎn)都將確定?？刂企w是指流場(chǎng)中某一

確定的空間。

10.總流的連續(xù)性方程:區(qū)+冬+邑=o

有旋流動(dòng)：角速度不為0;dJ分勻0

11.流體微團(tuán)的運(yùn)動(dòng)一般可分解為平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和變形運(yùn)動(dòng)等三局部。

第四章流體動(dòng)力學(xué)坦蹲

.Z1-1--4-y-=Z2+—+

是流體力學(xué)中最常用的A式老一，但至使詞時(shí)，應(yīng)注意其限制條件:

①理想不可壓縮流體；②作定常流動(dòng)；③作用于流體上的質(zhì)量力只有重力；④沿同一條流線（或微

小流束）。

伯努里方程是能量守恒原理在流體力學(xué)中的具體表達(dá)，故被稱之為能量方程?？倷C(jī)械能不變，并不是各

局部能量都保持不變。三種形式的能量可以各有消長，相互轉(zhuǎn)換，但總量不會(huì)增減。伯努里方程在流線

上成立，也可認(rèn)為在微元流上成立，所以伯努里方程也就是理想流體定常微元流的能量方程。

伯努里方程可理解為：微元流的任意兩個(gè)過水?dāng)嗝娴膯挝豢倷C(jī)械能相等。由于是定常流，通過微元流各

過水?dāng)嗝娴馁|(zhì)量流量相同，所以在單位時(shí)間里通過各過水?dāng)嗝娴目倷C(jī)械能（即能量流量）也相等。

2.沿流線法線方向壓力和速度的變化：當(dāng)流線的曲率半徑很大或流體之間的夾角很小時(shí)，流線近似為平

行直線，這樣的流動(dòng)稱為緩變流,否那么稱為急變流。

緩變流任意過流截面上流體靜壓力的分布規(guī)律與平衡流體中的相同，Z+P/Y=常數(shù)

且+止+”=小上+且可

應(yīng)用條件:y2g'y2gM

①不可壓縮流體；②作定常流動(dòng)；③重力場(chǎng)中；④緩變流截面。⑤中途無流量出、入，如有方程式

仍近似成立。⑥中途無能量出、入。

假設(shè)流體是粘性，楞名且+左=z,+?！?里+〃

4,孔口出流：?/2g,y2g

5,動(dòng)量方程的應(yīng)用及計(jì)算P129

第五章粘性流體流動(dòng)及阻力

L沿程阻力及沿程損失:沿程阻力是指流體在過流斷面沿程不變的均勻流道中所受的流動(dòng)阻力。由此所

發(fā)生的能量損失稱為*.,/v2

2局部阻力及局部損失，-Z不當(dāng)指流體流過局部裝置（如閥門、彎頭、斷面突然變化的流道等）時(shí)，

也就是發(fā)生在急變流中的阻力。由此所發(fā)生的能量損失稱為＜爐

3,雷諾數(shù):其中，」2g:

d是圓管直徑，y是斷面平均流速，v是流體的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)［分母）。小雷諾數(shù)流動(dòng)趨于穩(wěn)定，而大雷

諾數(shù)流動(dòng)穩(wěn)定性差，容易發(fā)生紊流現(xiàn)象。

4.圓管中恒定流動(dòng)的流態(tài)轉(zhuǎn)化僅取決于雷諾數(shù)

5.流體具有兩種流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)速度變化時(shí)，這兩種流態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)變速度Vc，和Vc,

分別為上臨界速度和下臨界速度。當(dāng)ywvc時(shí)，為層流；當(dāng)v=時(shí)，為紊流。

6.流體在圓管中的層流速度分布：

二工2_2）r表示距圓管中心處的距離，i表示單位管長的沿程損失，即水力坡度。

"一樂"一'此公式說明，速度沿半徑方向是按二次規(guī)律變化，速度分布是一個(gè)旋轉(zhuǎn)拋物面。

7.圓管中的層流流動(dòng)：

圓管層遮蟲心處的最大速度等于生均速度的兩倍L平均速度v=；

沿程阻力損失:Red2g.；（兒二4工廠為沿程阻力系數(shù)。

素流的根本特征是有一個(gè)在時(shí)間和空間上隨機(jī)分布的脈動(dòng)沆頃宜上/聶為平滑和平穩(wěn)的流場(chǎng)上。所以對(duì)

于紊流的各種物理量采用取統(tǒng)計(jì)平均的處理方法，把瞬時(shí)物理量看成平均量與脈動(dòng)量之和。統(tǒng)計(jì)平均的

方法一般采用時(shí)間平均法。流體質(zhì)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)，朝各個(gè)方向的脈動(dòng)時(shí)機(jī)均等，所以在時(shí)間T內(nèi)，

脈動(dòng)速度對(duì)時(shí)間的平均值均為零。

時(shí)均速度：

同樣還有，時(shí)均壓力

10.流體流過固體壁面時(shí)，沿壁面法線方向速度逐漸增大的區(qū)域稱為附面層。流體在壁面附近反向流回

而形成回流的現(xiàn)象稱為附面層的別離。

第六章能量損失及管路計(jì)算

1.尼古拉茨實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)裝置:人工粗糙管一一把經(jīng)過篩選的大小均勻一致的固體顆粒粘貼在管壁上，這樣

的管路稱為人工粗糙管。實(shí)驗(yàn)原理：能量方程；實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喝?Re、A/d

（尼古拉茨曲線）

1區(qū)——層流區(qū)，AeV2320。2=64/Re.說明層流區(qū)內(nèi)入與A/d尢關(guān)，只與Re相關(guān),符合夭=64/Re

II區(qū)——第一過渡區(qū)，232叱ReV4000。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)無明顯規(guī)律。

（八8/7

4000<Re<26.9?—

ni區(qū)一水力光滑區(qū),⑴，所有管道中的流動(dòng)都變?yōu)槲闪?，阻力特性也發(fā)生了

變化。九只與Re有關(guān)，但對(duì)于相對(duì)粗糙度A/d不同的管道，這一區(qū)域的上界雷諾數(shù)是不相同的

第二過渡區(qū)：這時(shí)層流底層已經(jīng)不能遮蓋壁面的粗糙峰，壁面的粗糙峰對(duì)中部的紊流產(chǎn)生了影響。Re

A/d和Re對(duì)阻力系數(shù)入均有影響。

水力粗糙區(qū)：對(duì)同一管道而言，層流底層已經(jīng)變得非常薄，以至于管壁上所有的粗糙峰都凸入了紊流區(qū),

及時(shí)雷諾數(shù)再大，也不再有新的凸峰對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生影響，這表現(xiàn)為人不隨Re變化

2.局部阻力損失與局部阻力系數(shù)：流經(jīng)局部裝置時(shí)，流體一般都處于高紊流狀態(tài)。這表現(xiàn)為局部阻力系

教工只與局部裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)而與雷諾數(shù)無關(guān)。

局部阻力損失：h=

當(dāng)一條管路中包含有能設(shè)弄個(gè)局部裝置時(shí)，管路的總水頭損失等于沿程損失與所有管件的局部損失之

和，即

其中，R=8a（因?yàn)镼=H

R稱為管阻系數(shù)，簡稱管阻。—Egd$

4.管路分類：1.按管路的布置分類

簡單管路：管徑沿程不變而且沒有分支的管路;

復(fù)雜管路：不符合簡單管路條件的管路。如：串聯(lián)管路、并聯(lián)管路和分支管路。

2.按能量損失的比例分類

長管：局部損失在總損失中占的比例較小的管路，如＜5%,這時(shí)常忽略局部損失。

短管：沿程損失、局部損失大小相當(dāng)，均需計(jì)及的管路。

5.串聯(lián)管路的特點(diǎn)是：各條管路中的流量相等，等于總流量；各管的水頭損失之和等于管路的總損失,

6,并聯(lián)管路是由假設(shè)干條簡單管路（或串聯(lián)管路）首、尾分別連接在一起而構(gòu)成的。并聯(lián)管路的特點(diǎn)是：

各條管路中的流量之和，等于總流量；各管的水頭損失之相等，等于管路的總損失。

7.簡單管路：管徑沿程不變且沒有分支的管路。

8.水擊現(xiàn)象：管路中因某種原因使液體壓力交替劇變這一現(xiàn)象稱為水力錘擊，簡稱水擊。

第七章相似原理和量綱分析

1.相似條件

要使兩流動(dòng)現(xiàn)象相似，必須滿足力學(xué)相似條件，即幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。

動(dòng)力相似準(zhǔn)那么包括:粘性力相似準(zhǔn)那么——雷諾數(shù)相等；重力相似準(zhǔn)那么——弗魯?shù)聰?shù)相等；壓力相

似準(zhǔn)那么一歐拉數(shù)相等。

相似準(zhǔn)那么有決定性和非決定性相似準(zhǔn)那么，除歐拉準(zhǔn)那么外，其他準(zhǔn)那么都是決定性相似準(zhǔn)那么。

兩流動(dòng)現(xiàn)象相似的充要條件是：在幾何相似的前提下，各決定性相似準(zhǔn)那么分別對(duì)應(yīng)相等。

2.量綱：物理量單位的屬性。一個(gè)正確的物理方程中，各項(xiàng)的量綱必定相同。這就是物理方程的量綱和

諧性，它是量綱分析的根底。

量綱分為根本量綱和導(dǎo)出量綱。根本量綱具有獨(dú)立性，比方與溫度無關(guān)的動(dòng)力學(xué)問題可選取長度［L］、

時(shí)間［T］和質(zhì)量［M］為根本量綱；誘導(dǎo)量綱可由量綱公式通過根本量綱導(dǎo)出。

3,無量綱量：物理量的所有量綱指數(shù)為零

——九定理。通過量綱分析來確定影響某流動(dòng)的相似準(zhǔn)那么間定性關(guān)系的方法，就稱為淀理

5.求取無量綱數(shù)的具體方法：①某物理現(xiàn)象有〃個(gè)物理量，其中有r個(gè)根本量綱。那么在〃個(gè)物理量中

任選「?jìng)€(gè)作為獨(dú)立變量。但這「?jìng)€(gè)獨(dú)立變量的量綱不能相同，而且它們必須包含有〃個(gè)物理量所涉及的

全部根本量綱。

②在保證量綱相同的前提下，將剩余的5"）個(gè)物理量分別用所選定的，個(gè)獨(dú)立變量的乘嘉組合來表示，

將其無量綱化。

在流體機(jī)械局部會(huì)有揖出送備各部件名秒的簡答題。

第一章泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理

1.泵的分類：按工作原理：容積泵、葉片泵、其他類型的泵；根據(jù)葉輪數(shù):單級(jí)和多級(jí)；根據(jù)葉輪入口

數(shù)目：單吸式和雙吸式；根據(jù)主軸的布置位置：立式和臥式；

根據(jù)外殼接縫形式：中開式和分段式

，Q；￡?門—惴XI（數(shù)字代表的名稱要知道，下同）

2.風(fēng)機(jī)的分類:按氣體在葉輪內(nèi)流動(dòng)方向：離心式和軸流式；根據(jù)葉輪數(shù)目：單級(jí)和兩級(jí)；按風(fēng)機(jī)產(chǎn)

生的壓力大?。旱蛪猴L(fēng)機(jī)（全壓小于1000Pa）中壓風(fēng)機(jī)（全壓為1000?3000Pa）高壓風(fēng)機(jī)（全壓為

3000?5000Pa)

3.泵的特性參數(shù)：(1)流量Q--單位時(shí)間內(nèi)通過泵的液體體積叫泵的流量，又稱排量，單位為m3/min。

(2)揚(yáng)程H??單位重量的液體在泵內(nèi)所獲得的總能量叫泵的揚(yáng)程，單位為m。

(3)轉(zhuǎn)速泵葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)周數(shù)叫轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

(4)功率-泵功率有軸功率和有效功率之分。

①軸功率N??原動(dòng)機(jī)傳給泵軸上的功率，單位為W或kw。

②有效功率--單位時(shí)間內(nèi)液體自泵所獲得的實(shí)際能量叫泵的有效功率，單位為W或kw,其表達(dá)式為：N?=pg、

(5)效率n-泵的有效功率與軸功率之比稱為效率，其表達(dá)式為：_N”_pgQHI

(6)允許吸上真空度這個(gè)參數(shù)表示泵的吸液能力，草位為丁二9二W

4.風(fēng)機(jī)的特性參數(shù);

(1)流量Q-單位時(shí)間內(nèi)通過風(fēng)機(jī)的氣體體積叫風(fēng)機(jī)的流量，又稱風(fēng)量，單位為nrVmin。

(2)壓力P-壓力有全壓和靜壓。單位體積的氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)所獲得的總能量叫通風(fēng)機(jī)全壓P,單位為

Pa；風(fēng)機(jī)的全壓減風(fēng)機(jī)出口的動(dòng)壓稱為風(fēng)機(jī)的靜壓P“，單位為Pao

(3)轉(zhuǎn)速n??風(fēng)機(jī)葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)周數(shù)叫轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

(4)功率??通風(fēng)機(jī)功率有：軸功率和有效功率。

①軸功率N?■原動(dòng)機(jī)傳給通風(fēng)機(jī)軸上的功率，單位為W或KWo

②有效功率N「.單位時(shí)間內(nèi)氣體自風(fēng)機(jī)所獲得的實(shí)際能量，單位為W或kwoNa=PQN=PslQ

5)效率?■風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率之比稱為風(fēng)機(jī)的效率。

笫二章泵與風(fēng)機(jī)的根本理論

1,下列圖依次為點(diǎn)，入口，出口處的速度三角形(會(huì)有類似課后習(xí)題2?6解答題)

B為葉片安裝角；a為絕對(duì)流動(dòng)角

2.理論流量：QT=i//27vD2b2c2r

W——葉片排擠系數(shù)，表示葉輪出口處實(shí)際出口截面積與不計(jì)葉片厚度的出口截面積之比值；

D2—葉輪外徑；

1)2—葉片出口寬度；

C2r——葉輪出口處的徑向速度。

3,葉片尢限多時(shí)的理論壓頭根本方程:

假設(shè)：1)流過葉輪的流體是理想流體，不考慮能量損失；2：葉輪是理想葉輪，即葉輪的葉片數(shù)為無

限多，葉片無限??；3)流體不可壓縮且流動(dòng)是定常的。

表示單位重量流體所獲得的能量。

?流體所獲得的壓頭，僅與流體在葉片進(jìn)口及出口處的速度有關(guān)，而與流動(dòng)過程無關(guān)。

?流體所獲得的壓頭與被輸送流體的種類無關(guān)。也就是說，無論是被輸送的流體是液體還是氣體，

只要葉片進(jìn)口和出口處的速度三角形相同，都可以得到相同的壓頭。

?壓頭與葉輪外緣圓周速度U2成正比，而U2FI1D2/60。所以，當(dāng)其他條件相同時(shí)，葉輪外徑D2

越大，轉(zhuǎn)速n越高，壓頭就越高。

當(dāng)進(jìn)口切向速度為零時(shí),―那么有，HT.=-(”2“一〃￡")=-(?2一”2rCOtA)

4.離心式泵與風(fēng)機(jī)的能量損失和效率且且

按其產(chǎn)生原因不同可分為水力損失、容積損失和機(jī)械損失三種

(1)水力損失：①摩擦損失沖擊損失AHd

(2)容積損失：局部回流到低壓區(qū)(或大氣)的流體在流經(jīng)葉輪時(shí)，顯然也已從葉輪中獲得能量，但

未能有效利用。因此，把這局部回流的流體稱為Or_Q/=Q/Qr=|_q/0T

(3)機(jī)械損失：泵或風(fēng)機(jī)的機(jī)械損失包括軸承和神勤的摩探頂大以及嚇褥我切叮兵外衣與機(jī)殼內(nèi)流體

之間發(fā)生的所謂圓盤"=七=廝二］N-N,

5?相似定律:以一N-N『+N

(N=PQ)

6上匕轉(zhuǎn)數(shù)：實(shí)質(zhì)上是個(gè)比例〔即相似）常數(shù)，它的大小是由葉輪本身形狀［也即性能參數(shù)）所決定的。

比轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)際上應(yīng)理解為葉輪的比轉(zhuǎn)物,而不苫整機(jī)。所以公式中Q、H是對(duì)一個(gè)葉輪的流量和壓頭而言

的，那么對(duì)于（Q/2）,

雙吸單級(jí)泵，網(wǎng)應(yīng)為：%=3.65X〃\

4

對(duì)于多級(jí)泵，運(yùn)應(yīng)為H

7.離心泵和風(fēng)機(jī)的實(shí)際特性曲線為：壓頭，功率，效率與流量之間的關(guān)系曲線。其中最重要的是壓頭-

流量曲線。

8.工況點(diǎn)：泵或風(fēng)機(jī)在特性曲線上某點(diǎn)工作時(shí)，那么稱該點(diǎn)為工況點(diǎn)

9,軸流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生風(fēng)壓的條件：當(dāng)時(shí)，即出口處的葉片安裝角大于入口處的葉片安裝角。（葉片安裝角一

軸流風(fēng)機(jī)的有效工作范圍只限制在最高壓力點(diǎn)c的右側(cè)。為了擴(kuò)大工作范圍，通常采用改變?nèi)~片安裝角

的方法實(shí)現(xiàn)。

第三章泵與風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及性能

L離心泵的主要零部件（葉輪、吸水室、壓出室、導(dǎo)葉，密封裝置等零部件〕

密封裝置的分類：阻止葉輪間液體溝通的密封；阻止大氣與泵腔液體溝通的密封。前者稱為密封環(huán)，后

者稱為填料函。

軸向推力及平衡裝置:

單吸式離心泵運(yùn)行時(shí)，由于葉輪前后蓋板面積不等，作用在葉輪兩側(cè)的壓力不用，以及液體進(jìn)入葉輪時(shí)

的動(dòng)反力等因素，產(chǎn)生了一個(gè)迫使葉輪軸向移動(dòng)的軸向推力。軸向推力除了使葉輪朝進(jìn)口方向移動(dòng)外，

還會(huì)引起振動(dòng)，磨損并增加軸承負(fù)載。軸向推力F的方向是從泵的出水側(cè)指向進(jìn)水側(cè)。

平衡方法：1）開平衡孔（2）采用平衡葉片3）采用雙吸葉輪4）對(duì)稱布置葉輪（5）平衡鼓（6）平衡

盤

2.常用離心泵：

D型泵：型號(hào)200D43X3：200——吸水口直徑200mm；D——單吸，多級(jí)，分段式；43——單級(jí)額

定揚(yáng)程43m

3——3級(jí)D280-43X3——280表示額定流量為280立方米每小時(shí)。

B型泵：型號(hào)6B33A：6------吸入口直徑為6m；B------單吸，單級(jí)，懸臂式；33------揚(yáng)程33m；A—

一換了直徑較小的葉輪。

4.離心風(fēng)機(jī)的主要零部件：一般由進(jìn)口集流器、葉輪、蝸殼和傳動(dòng)軸組成。

葉輪是關(guān)鍵部位，可分為：前彎，徑向和后彎三種。

進(jìn)口集流器:是保證氣流均勻地充滿葉輪進(jìn)口，減小流動(dòng)損失和降低進(jìn)口渦流噪聲。集流器與葉輪之間

的間隙形式有徑向間隙和軸向間隙。

蝸殼:作用是將葉輪出口的氣體聚集起來，導(dǎo)至風(fēng)機(jī)的出口，并將氣體的局部動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榘秹耗堋?/p>

5.離心風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方式：離心風(fēng)機(jī)葉輪只能順蝸殼旋線的展開方向旋轉(zhuǎn)，根據(jù)葉輪旋轉(zhuǎn)方向可分為左旋

和右旋兩種。確定方法：從電動(dòng)機(jī)一側(cè)看風(fēng)機(jī)，葉輪按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)稱為右旋，按你逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向

旋轉(zhuǎn)，稱為左旋。

6,離心風(fēng)機(jī)的型號(hào)與規(guī)格:

G4?73?11J^2OD右90。表示:名稱：G?鼓風(fēng)機(jī)；型號(hào)：4-73-11,4fmax時(shí)的壓力系數(shù)X10后圓整；73-

工程單位制時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù)，1■進(jìn)氣口數(shù)主為1（1表示單側(cè)進(jìn)氣，0表示雙側(cè)進(jìn)氣），I-設(shè)計(jì)序號(hào)，第一次

設(shè)計(jì)。機(jī)號(hào)：N220,葉輪直徑的分米數(shù)。傳動(dòng)方式：D

旋向：右旋，即順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。出口位置：在90。處

7,軸流風(fēng)機(jī)可用調(diào)整葉片安裝角來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓，同時(shí)可反轉(zhuǎn)反風(fēng)，在煤礦中廣泛應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)：軸流式和離心式的風(fēng)機(jī)同屬葉片式，但從性能及結(jié)構(gòu)上兩者有所不同。軸流式風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)是

流量大，揚(yáng)程（全壓）低，比轉(zhuǎn)數(shù)大，流體沿軸向流入、流出葉輪。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，重量相對(duì)較輕。因有較大的輪毅動(dòng)葉片角度可以作成可調(diào)的。動(dòng)葉片可調(diào)的軸

流式泵與風(fēng)機(jī)，由于調(diào)動(dòng)葉片角度可隨外界負(fù)荷變化而改變，因而改變工況時(shí)調(diào)節(jié)性能好，可保持較寬

的高效工作區(qū)。

8.軸流風(fēng)機(jī)的主要零部件：葉輪、導(dǎo)葉、外殼、集流器、疏流罩和擴(kuò)散器等。

葉輪：葉輪由輪轂和葉片組成，其作用和離心式葉輪一樣，是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的主要部件

集流器：集風(fēng)器的作用是使氣流獲得加速，在壓力損失最小的情況下保證進(jìn)氣速度均勻、平穩(wěn)。

導(dǎo)葉：確定流體通過葉輪前或后的流動(dòng)方向，減少液體流動(dòng)的能量損失。

前導(dǎo)葉的作用是使進(jìn)入風(fēng)機(jī)前的氣流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，把氣流由軸向引為旋向進(jìn)入，且大多數(shù)是負(fù)旋向

（即與葉輪轉(zhuǎn)向相反），這樣可使葉輪出口氣流的方向?yàn)檩S向流出。

后導(dǎo)葉在軸流式風(fēng)機(jī)中應(yīng)用最廣。氣體軸向進(jìn)入葉輪，從葉輪流出的氣體絕對(duì)速度有一定旋向，

經(jīng)后導(dǎo)葉擴(kuò)壓并引導(dǎo)后，氣體以軸向流出。

9.軸流風(fēng)機(jī)構(gòu)造：

10.離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)區(qū)別在于:

1、離心風(fēng)機(jī)改變了風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向，而軸流風(fēng)機(jī)不改變風(fēng)管內(nèi)介質(zhì)的流向；2、前者風(fēng)量和風(fēng)壓都

很大，后者風(fēng)量和風(fēng)壓都很低；3、前者安裝較復(fù)雜，后者安裝較簡單；4、前者電機(jī)與風(fēng)機(jī)一般是通過

軸連接的，后者電機(jī)一般在風(fēng)機(jī)內(nèi)；5、前者常安裝在空調(diào)機(jī)組進(jìn)、出口處，鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)，等等，

后者常安裝在風(fēng)管當(dāng)中、或風(fēng)管出口前端。

第四章：給排水系統(tǒng)

1

1.水泵揚(yáng)程:H=H（+R,Q

其中表示側(cè)地高度，為克服阻力損失。管路效率為/H2.管路特性曲線:特性曲線意義：泵的性能曲線，

只能說明泵自身的性能，但泵在管路中工作時(shí)，不僅取決于其本身的，而且還取決于管路系統(tǒng)的性能，

即管路特性曲線。由這兩條曲線的交點(diǎn)來決定泵在管路系統(tǒng)中的運(yùn)行工況。

下列圖為管路阻力特性曲線

3.泵的工況點(diǎn)及確定方法:水泵的壓頭特性曲線與管路特性曲線有一交點(diǎn)，這就是水泵的工作點(diǎn)，簡稱

工況點(diǎn)。

4.氣蝕:由于壓力的變化而導(dǎo)致的液流內(nèi)的氣泡的產(chǎn)生、開展和潰滅引起的材料破壞，稱為氣蝕。

氣蝕危害:材料破壞;噪聲和振動(dòng);性能下降

5.泵的吸水高度:指泵軸線的水平面與吸水池水面的標(biāo)高之差。確定泵的幾何安裝高度是保證泵在設(shè)計(jì)

工況下工作時(shí)不發(fā)生氣蝕的重要條件。

6,氣蝕余量:用符號(hào)△1】表示，或用NPSH表示。指水泵在進(jìn)口處，單位重量的水所具有的的大于飽和

蒸汽壓的剩余能量

氣蝕余量分為裝置氣蝕余量和臨界氣蝕余量。裝置氣蝕余量以裝置氣蝕余量就是水泵進(jìn)口處的實(shí)際

氣蝕余量；臨界氣蝕余量△:臨界氣蝕余量是指泵內(nèi)最低壓力點(diǎn)的壓力為飽和蒸氣壓時(shí)，水泵進(jìn)口處的

氣蝕余量，其實(shí)質(zhì)是水泵進(jìn)口處的水流到泵內(nèi)最低壓力點(diǎn)壓力降至飽和蒸氣壓時(shí)的水頭降。

允許氣蝕余量：是將臨界