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葉輪機(jī)械的原理

葉輪機(jī)械是一種以連續(xù)旋轉(zhuǎn)葉片為本體,使能量在流體工質(zhì)與軸動力之間相互轉(zhuǎn)換的動力機(jī)械。它不同于往復(fù)活塞式機(jī)械將工質(zhì)密閉在變?nèi)莘e的空間中,而是與環(huán)境貫通,從而較前者具有更強(qiáng)大的通流能力,為大幅度提高機(jī)械的功率提供了有效途徑。廣義地講,葉輪機(jī)械包括燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)、水輪機(jī)等原動機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)、水泵等工作機(jī);狹義上的葉輪機(jī)械一般指以可壓縮流體為工質(zhì)的燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)。


遵循流體力學(xué)中的連續(xù)性方程、動量方程、動量矩方程、能量方程。設(shè)計時往往利用速度三角形和歐拉公式進(jìn)行初步設(shè)計,我國科學(xué)家吳仲華教授在NACA工作時提出的三元流動理論(S1S2流面理論)是葉輪機(jī)械領(lǐng)域一座里程碑,對葉輪機(jī)械發(fā)展起到了幫助,至今仍在被廣泛使用?,F(xiàn)如今CFD技術(shù)的進(jìn)步讓葉輪機(jī)械的設(shè)計變得更加容易,但是由于CFD耗時較多,所以過去的設(shè)計方法仍在沿用。


葉輪機(jī)械是一個綜合性的工程學(xué)科,涉及有流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、計算流體力學(xué)、氣體動力學(xué)、傳熱學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、材料學(xué)、控制科學(xué)等領(lǐng)域,還需要先進(jìn)的加工、密封、軸承、測量等技術(shù)作為支撐,葉輪機(jī)械的先進(jìn)程度考驗了一個國家綜合的科學(xué)技術(shù)實力。
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