2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 1
流体机械原理及结构
西华大学
能源与环境学院
宋文武 教授
Tel,028-87720521
引 言
1 流体机械所占的地位
流体机械与我们的生活有着密切的关系。例如自来水和管
道煤气需要用 水泵 和 压缩机 加压以便输送到用户；汽车上装
备的 燃料泵 ；石油工业采用的 潜水泵 ；油田用的 注水泵,即
用高压油向油层中注水，提高油层压力，实现原油自喷； 空
气压缩机 以及大家常见的 抽油烟机 等都属于流体机械。
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另外，在高新技术领域中也广泛地应用
流体机械，如 人工心脏泵, 液体火箭燃料泵
等。所以流体机械的应用领域十分广阔。
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第一章 流体机械的定义及分类
一）、流体机械的定义
? 流体机械 —— 指在流体具有的机械能和机械
所作的功之间进行能量转换的机械。
注意：一般教材中把流体机械定义为：指在流
体和机械之间进行能量交换的机械的总称。这种
定义并不严密，比如内燃机是从流体所带来的化
学能中获取机械能的，但它并不属于流体机械。
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举例说明
?水轮机
水流流经转轮，水流把能量传给水轮机
转轮旋转，即流体能量 机械能。 驱
动发电机旋转（或其它机械设备） 。
?? ?? 转化成
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? 泵
从电动机（原动机 ）得到能量，叶轮吸入
流体，并使流体的能量得到增加（压能，动
能），即机械能 流体的能量,可将流
体输送到一定高度或输送到远处。
?? ?? 转化成
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上面两个例子中的机器都是以能量
转换为目的，但水轮机是接受流体的能
量产生动力的机械，通常把这种流体机
械称作 原动机 ；泵是给予流体以能量，
通常把这种流体机械称作 工作机 。
对于流体机械的工作介质，可分为液体
和气体。根据情况有时也可以是液体和固体
的混合物（如热电厂锅炉燃烧，需要由风机
输送煤和空气等） 。
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二）、分类
流体机械的分类方法很多，可按,
? 1）、按能量传递方向分
原动机：流体通过机器其本身能量减少，
即将流体的能量转换为机械能用于驱动其它机
械。
?
?
?
）机械向流体传递能量流体输送机械（工作机
）流体能量传递给机械流体动力机械（原动机
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例,
热力发电厂（汽轮机）
燃料化学能 —— 热能 —— 机械能 —— 电能
燃料在锅炉设备中通过燃烧和传热，转
换成水蒸气形成的热能，再借助汽轮机将热
能转换成旋转机械能，最后通过发电机将机
械能转换成电能。
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水力发电厂（水轮机）
水能 —— 机械能 —— 电能
工作机：将机械能转换为流体的能量，
以便将流体输送到需要的高度和远处。
? 例,
泵（水泵、油泵、渣浆泵等）
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2）、按工作介质分
两种介质的区别,
一般的应用场合，液体为不可压缩，气体为可压缩。
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c o n s t
c o n s t
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，可压缩）（以气体作为工作介质气体机械（热力机械）
水、油等）—压缩流体工作介质，液体为不可水力机械（以液体作为
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3）、按流体与机械相互作用方式
叶片式,
能量转换是在带有叶片的叶轮及连续绕
流叶片的介质之间进行的；叶片与流体的相
互作用力是惯性力。
包括叶片泵、风机、水轮机、汽轮机等。
?
?
?
容积式流体机械
叶片式流体机械
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容积式,
利用封闭工作腔中容积周期变化来输送流
体的机械（机械与流体间的相互作用力主要是
静压力）。
?
?
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风机、滑片泵等回转式：齿轮泵、罗茨
、活塞泵。往复式：活塞式压缩机容积式
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例如往复活塞式压缩机。活塞与缸体形成
了封闭的工作腔，介质与机械间的相互作用力
为活塞表面的压力。当介质推动活塞运动 ——
原动机；活塞推动介质流动 —— 工作机。
容积式流体机械又可按运动方式分为,
往复式,活塞或柱塞在缸体中作往复运动；
回转式,各种形状的转子在壳体中作回转运动。
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对于气体机械又通常按压力（绝对压力）
大小来进行命名,
? 通风机 P<0.015MPa
? 鼓风机 P=0.015~0.35MPa
? 压缩机 P>0.35MPa
流体机械原理及结构
西华大学
能源与环境学院
宋文武 教授
Tel,028-87720521
引 言
1 流体机械所占的地位
流体机械与我们的生活有着密切的关系。例如自来水和管
道煤气需要用 水泵 和 压缩机 加压以便输送到用户；汽车上装
备的 燃料泵 ；石油工业采用的 潜水泵 ；油田用的 注水泵,即
用高压油向油层中注水，提高油层压力，实现原油自喷； 空
气压缩机 以及大家常见的 抽油烟机 等都属于流体机械。
2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 3
另外，在高新技术领域中也广泛地应用
流体机械，如 人工心脏泵, 液体火箭燃料泵
等。所以流体机械的应用领域十分广阔。
2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 4
第一章 流体机械的定义及分类
一）、流体机械的定义
? 流体机械 —— 指在流体具有的机械能和机械
所作的功之间进行能量转换的机械。
注意：一般教材中把流体机械定义为：指在流
体和机械之间进行能量交换的机械的总称。这种
定义并不严密，比如内燃机是从流体所带来的化
学能中获取机械能的，但它并不属于流体机械。
2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 5
举例说明
?水轮机
水流流经转轮，水流把能量传给水轮机
转轮旋转，即流体能量 机械能。 驱
动发电机旋转（或其它机械设备） 。
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2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 6
? 泵
从电动机（原动机 ）得到能量，叶轮吸入
流体，并使流体的能量得到增加（压能，动
能），即机械能 流体的能量,可将流
体输送到一定高度或输送到远处。
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上面两个例子中的机器都是以能量
转换为目的，但水轮机是接受流体的能
量产生动力的机械，通常把这种流体机
械称作 原动机 ；泵是给予流体以能量，
通常把这种流体机械称作 工作机 。
对于流体机械的工作介质，可分为液体
和气体。根据情况有时也可以是液体和固体
的混合物（如热电厂锅炉燃烧，需要由风机
输送煤和空气等） 。
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二）、分类
流体机械的分类方法很多，可按,
? 1）、按能量传递方向分
原动机：流体通过机器其本身能量减少，
即将流体的能量转换为机械能用于驱动其它机
械。
?
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）机械向流体传递能量流体输送机械（工作机
）流体能量传递给机械流体动力机械（原动机
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例,
热力发电厂（汽轮机）
燃料化学能 —— 热能 —— 机械能 —— 电能
燃料在锅炉设备中通过燃烧和传热，转
换成水蒸气形成的热能，再借助汽轮机将热
能转换成旋转机械能，最后通过发电机将机
械能转换成电能。
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水力发电厂（水轮机）
水能 —— 机械能 —— 电能
工作机：将机械能转换为流体的能量，
以便将流体输送到需要的高度和远处。
? 例,
泵（水泵、油泵、渣浆泵等）
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2）、按工作介质分
两种介质的区别,
一般的应用场合，液体为不可压缩，气体为可压缩。
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，可压缩）（以气体作为工作介质气体机械（热力机械）
水、油等）—压缩流体工作介质，液体为不可水力机械（以液体作为
2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 12
3）、按流体与机械相互作用方式
叶片式,
能量转换是在带有叶片的叶轮及连续绕
流叶片的介质之间进行的；叶片与流体的相
互作用力是惯性力。
包括叶片泵、风机、水轮机、汽轮机等。
?
?
?
容积式流体机械
叶片式流体机械
2012-3-23 西华大学 宋文武 教授 13
容积式,
利用封闭工作腔中容积周期变化来输送流
体的机械（机械与流体间的相互作用力主要是
静压力）。
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风机、滑片泵等回转式：齿轮泵、罗茨
、活塞泵。往复式：活塞式压缩机容积式
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例如往复活塞式压缩机。活塞与缸体形成
了封闭的工作腔，介质与机械间的相互作用力
为活塞表面的压力。当介质推动活塞运动 ——
原动机；活塞推动介质流动 —— 工作机。
容积式流体机械又可按运动方式分为,
往复式,活塞或柱塞在缸体中作往复运动；
回转式,各种形状的转子在壳体中作回转运动。
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对于气体机械又通常按压力（绝对压力）
大小来进行命名,
? 通风机 P<0.015MPa
? 鼓风机 P=0.015~0.35MPa
? 压缩机 P>0.35MPa
