华中科技大学：《水力机械原理与设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 叶片式流体机械中的能量转换——水力机械内的能量损失及效率

水力机械中的能量转换 第六节流体机械内的能量损失及效率 P=Mo=pqv 流体机械的损失分类: 1、流动损失(水力损失)AH(或伍、4):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学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 第六节 流体机械内的能量损失及效率 P = M= pqV 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

水力机械中的能量转换 2、泄漏损失(容积损失) Aqy( aqm) 流量损失 3、机械损失AP:轴承、轴封的摩擦损 失APn和圆盘损失AP 力矩或功率损失 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 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

水力机械中的能量转换 流动损失 根本原因:介质的粘性 1、摩擦损失 沿程损失 g·△Hr=△h,=21c 阻力系数λ 与雷诺数和管壁相对粗糙度的关系,试验 测定 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 一、流动损失 根本原因：介质的粘性 1、摩擦损失 沿程损失 2 c d l g H h 2  f =  f =  阻力系数： 与雷诺数和管壁相对粗糙度的关系，试验 测定

水力机械中的能量转换 2、分离损失 边界层分离的原因(逆压梯 度)和影响 分离的控制: 1、扩散角:可压<6°~7°,不可压<8°~12° 2、扩压度:可压1/W2=A22A1p1,不可压A2/A1 3、扩散(扩压)因子D smax 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学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 2、分离损失 边界层分离的原因（逆压梯 度）和影响 分离的控制： 1、扩散角：可压＜6～7 ，不可压＜8～12 2、扩压度：可压w1／w2 ＝A22／A11，不可压A2／A1 s1 smax s2 w w w D − = 3、扩散（扩压）因子 其他的分离损失，转弯、面积突变等

水力机械中的能量转换 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 W,=W10 + Wish 冲击损失 2 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 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 w1 = w10 +w1sh 冲击损失 2g w H 2 1sh sh sh  =  w w w

水力机械中的能量转换 加速与减速冲击 工作机 w. Wo ao 0>B 0<月 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 加速与减速冲击 工作机

水力机械中的能量转换 原动机 Bo>B, 0=8 6o< 冲击速度的大小qy-9om 其他部件中的冲击损失 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 原动机 冲击速度的大小:wsh∝qV－qVopt 其他部件中的冲击损失

水力机械中的能量转换 4、二次流损失 A 二次流的概念 A-A 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 4、二次流损失 二次流的概念 ac

水力机械中的能量转换 5叶端损失 A-A 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 5.叶端损失

水力机械中的能量转换 6、按流动损失与流量的关系分类 第一类,正比于流量的平方 第二类,正比于流量与最优流量的差的平方 华中科技大学能源与动力学院水机教硏室

华中科技大学能源与动力学院水机教研室 HSJ 水力机械中的能量转换 6、按流动损失与流量的关系分类 第一类，正比于流量的平方 第二类，正比于流量与最优流量的差的平方