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1、第六节 流体机械内的能量损失及效率,流体机械的能量的分类：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,叶端损失,2、泄漏损失（容积损失）qV（qm）：,3、机械损失P：轴承、轴封的摩擦损失Pm和圆盘损失Pr,冲击式水轮机的容积损失。,流量损失,力矩或功率损失,一、流动损失,根本原因：介质的粘性损失大小：流动的微观结构，分类损失的计算与优化设计,1、摩擦损失,沿程损失,阻力系数：与雷诺数和管壁相对粗糙度的关系，试验测定,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67，不可压812,2、扩压度：
2、可压w1w2A22A11，不可压A2A1,3、扩散（扩压）因子,其他的分离损失，转弯、面积突变等,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w1sh,冲击损失,加速与减速冲击,工作机,原动机,冲击速度的大小:,wshqVqVopt,其他部件中的冲击损失,减小冲击损失的措施,非设计工况下尾水管中由cu2引起的损失,4、二次流损失,二次流的概念,5、其他流动损失,出口动能损失（余速损失）,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,不稳定相对（绝对）运动的损失,面积突然变化,7、雷诺数和马赫数对
3、流动损失的影响,进口马赫数与损失的关系MacrMamax；阻塞工况Mamax与i的关系Macr与i的关系,总结MaMacr时，与Ma关系不大；MacrMaMamax时，与Ma关系密切；MaMamax时，急剧增大,二、容积（泄漏）损失,内部泄漏与外部泄漏间隙两端的压差离心式通风机、压缩机和泵的典型密封结构,三、圆盘摩檫损失（轮盘损失）,开式与闭式泵腔,四、流体机械的效率,（一）不可压缩介质,能量平衡图,qVth、Hth、Pth的定义,效率的定义：,总效率；内部损失与外部损失；内效率；机械传动效率；圆盘效率；全压效率与静压效率,（二）可压缩介质,为什么与不可压缩介质不同？,1、压缩机级的功率,引入泄漏损失系数和轮阻损失系数 V 和 r，有,2、压缩机和压缩机级的效率,有用功的计算,标准过程：绝热；等温；多变,多变效率,略去动能差，有,能量头之间的关系,绝热效率,等温效率：,流动效率：,整机效率、机组级效率和级效率,3、重热现象与中间冷却,重热现象,重热系数,原动机中的重热现象,冷却的理由与冷却次数的确定,1、降低功耗2、介质特性3、用户要求4、结构许可,双轴H型压缩机示意图,
