流体机械的相似理论.pptx

《流体机械的相似理论.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体机械的相似理论.pptx（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、3-13-1 流动相似条件和准则 流动相似的条件概括起来可表述为：1、同类流动，即为相同的数学模型；2、单值条件相似3、准则数相等（影响流动的主要因素相同）第1页/共27页一、相似条件一、相似条件 1、几何相似：过流部分的几何尺寸成比例，对应角度相等 （静态基础）2、运动相似：同名速度成比例 （外在表象）3、动力相似：同名力的比值相等(重力、粘力、压力、惯性力)（内在根源）4、热力相似：同名温度的比例相等5、物性相似3-13-1 流动相似条件和准则 第2页/共27页二、相似准则二、相似准则1、压力相似（欧拉数相等）：2、粘性力相似（雷诺数相等）：3、重力相似（弗劳德数相等）：4、惯性力相似（斯

2、特劳哈数相等）：3-13-1 流动相似条件和准则 第3页/共27页三、不完全相似三、不完全相似准则是由条件派生出来的，自然界是不可能完全满足其中任何一个条件的，更不可能全部满足所有条件。工程中则是根据自身的特点，抓住主要的影响因素和条件有所取舍，对于流体机械则有：1、不可压缩流体 2、可压缩流体 3-13-1 流动相似条件和准则 第4页/共27页一、工作机（在一定的转速下工作）一、工作机（在一定的转速下工作）1、第一相似律（流量）2、第二相似律（能头）3-2 3-2 相似律第5页/共27页3、第三相似率（功率）在尺寸相差不大的情况下，可以认为它们的、排挤系数和效率相等有常用公式:3-2 3-2

3、 相似律第6页/共27页 同一台机器 变速工作，即可得比例律:由第一、二比例律可得相似（等效）抛物线：3-2 3-2 相似律第7页/共27页二、原动机（在一定的水头下工作）二、原动机（在一定的水头下工作）由上述第二定律可知：综合上述第一、三相似律，对于原动机则有：3-2 3-2 相似律第8页/共27页三、工介可压缩机器三、工介可压缩机器 1、转速关系：2、流量关系：3、能头关系：4、功率关系：3-2 3-2 相似律第9页/共27页四、效率换算（很复杂，没定论）四、效率换算（很复杂，没定论）尺寸效应（认为流动都在阻力平方区）需解决1、效率差1）工作机 设计点3-2 3-2 相似律第10页/共27

4、页其它点：2）原动机 3-2 3-2 相似律第11页/共27页2、（变化的）对相似律的修正1）原动机设计点 3-2 3-2 相似律第12页/共27页其它点（等值修正）2）工作机3-2 3-2 相似律第13页/共27页 设计点 其它点 3-2 3-2 相似律第14页/共27页一、工作机（泵与风机）一、工作机（泵与风机）1、流量系数：2、扬程压力系数：3、功率系数：3-33-3无量纲及单位参量 第15页/共27页二、原动机（水轮机）二、原动机（水轮机）1、单位转速 ：2、单位流量：3、单位功率：3-33-3无量纲及单位参量 第16页/共27页一、导出一、导出1、原动机（水轮机）由：得：为动力比转数

5、。2、工作机1）泵动力比转数3-4 3-4 综合性能参(判)数第17页/共27页 以前我国沿用前苏联的单位制用马力来计量功率，即有：（马力）将 代入 可得：运动比转数3-4 3-4 综合性能参(判)数第18页/共27页 2）风机与运动比转数 同理，可以导出标准状态下风机的比转数：在非常态条件下有：3）压缩机3-4 3-4 综合性能参(判)数第19页/共27页3、叶轮的型式数 定义：为叶轮的型式数（无量纲数），在统一的国际单位制下计算。二、讨论二、讨论1、物理意义：比叶轮的转速。2、唯一性 3、必要而不充分，且不完全相似条件下，会有一定的差别。3-4 3-4 综合性能参(判)数第20页/共27页

6、 4、叶轮的型式数为推行的国际标准，但尚未完全实行。5、内核相同但定义式和单位制不同，计算结果是不同的。三、应用三、应用1、型式分类 以3-4 3-4 综合性能参(判)数第21页/共27页代入 有：于是有随着比转数（型式数）由小变大：1）滑移系数小，叶槽内流体运动的自由空间大，过流量加大；2）变大，直至为1；3-4 3-4 综合性能参(判)数第22页/共27页3）变大，流槽变宽、叶轮直径相对变小；4）变大，直至为1；5）由于反作用度及效率问题的的影响，叶片安放角的变化规律不能单纯用上式解释，综合上述诸点与前面叶型分析的结论相结合有：叶片扭曲程度加剧（叶片进、出口边由轴向变成了径向）。2、性能变化当比较数由小变大时：机器流量由小变大；3-4 3-4 综合性能参(判)数第23页/共27页水轮机型式分类3-4 3-4 综合性能参(判)数第24页/共27页叶片泵型式分类3-4 3-4 综合性能参(判)数第25页/共27页 能头由大变小；效率有如下变化规律：3-4 3-4 综合性能参(判)数第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页