第八章 叶片式泵与风机的理论 第一节 离心式泵与风机的叶轮理论 离心式泵与风机是由原动机拖动叶轮旋转，叶轮上的叶片就对流体做功，从而使流体 获得压能及动能。因此，叶轮是实现机械能转换为流体能量的主要部件。 一、离心式泵与风机的工作原理 泵与风机的工作过程可以用图 2—l 来说明。先在叶轮内充满流体，并在叶轮不同方向 上取 A、B、C、D 几块流体，当叶轮旋转时，各块流体也被叶轮带动一起旋转起来。这时 每块流体必然受到离心力的作用，从而使流体的压能提高，这时流体从叶轮中心被甩向叶轮 外缘， ，于是叶轮中心 O 处就形成真空。界流体在大气压力作用下，源源不断地沿着吸人管 向 O 处补充，而已从叶轮获得能量的流体则流人蜗壳内，并将一部分动能转变为压能，然 后沿压出管道排出。由于叶轮连续转动，就形成了泵与风机的连续工作过程。 流体在封闭的叶轮中所获得的能（静压能）： 上式指出：流体在封闭的叶轮内作旋转运动时,叶轮 进出口的压力差与叶轮转动角速度的平方成正比关系变 化；与进出口直径有关，内径越小，外径越大则压力差 越大，但进出口直径均受一定条件的限制；且与密度成 正比关系变化，密度大的流体压力差也越大。 二、流体在叶轮内的运动及速度三角形 为讨论叶轮与流体相互作用的能量转换关系，首先 越大，但进出口直径均受一定条件的限制；且与密度成 正比关系变化，密度大的流体压力差也越大。 二、流体在叶轮内的运动及速度三角形 为讨论叶轮与流体相互作用的能量转换关系，首先 要了解流体在叶轮内的运动，由于流体在叶轮内的运动比较复杂，为此作如下假设：①叶轮 中叶片数为无限多且无限薄，即流体质点严格地沿叶片型线流动，也就是流体质点的运动轨 迹与叶片的外形曲线相重合；②为理想流体，即无粘性的流体，暂不考虑由粘性产生的能量 损失；③流体作定常流动。 流体在叶轮中除作旋转运动外，同时还从叶轮进口向出口流动，因此流体在叶轮中的运 动为复合运动。 当叶轮带动流体作旋转运动时，流体具有圆周运动(牵连运动)，如图 2—3(a)所示。其运 动速度称为圆周速度，用符号u 表示，其方向与圆周切线方向一致，大小与所在半径及转速 有关。流体沿叶轮流道的运动，称相对运动，如图 2—3(b)所示，其运动速度称相对速度， 符号w 表示，其方向为叶片的切线方向、大小与流量及流道形状有关。流体相对静止机壳 的运动，称绝对运动，如图 2—3(c)所示，其运动...
