知识,掌握流体在系统中的流动规律和泵与风机等热力设备的性能特点,在实践中不断提高 自身运行分析和操作技能,这样才能确保系统及有关热力设备在安全经济的状态下运行。另 外,本课程的内容也为学习《汽轮机设备》、《锅炉设备》、《热力设备试验》、《单元 机组运行》、《热力发电厂》等后续课程提供了必备的基本理论知识。由此可知,对热动类专 业的学生而言,学好本课程是极为重要的。 、流体力学和泵与风机的发展概况 流体力学、泵与风机和其他学科一样,也是人类在生产实践过程中建立和发展起来的, 今后还将随着生产力水平的提高而更加成熟和完善 在古代,人类为了生存,在向洪水作斗争、向自然要动力的过程中,积累了丰富的实 用水力学和简单流体机械的知识。例如我国公元前两千多年前的大禹治水,春秋战国和秦朝 时修建的都江堰、郑国堰和灵渠三大古老水利工程,隋朝时开通的闻名中外、全长为 1782klll的京杭大运河,在生产和生活中使用的序斗、吊杆、辘护、水车、风箱等简单流 体机械,以及古希腊学者阿基米德在公元前250年撰写的《论浮体》论文都是古人在流体力 学、泵与风机学科中留下的宝贵历史遗产。但是,流体力学作为一门独立的学科是从18世 纪开始的,经过欧拉、伯努利、拉格朗日,拉普拉斯等科学家的研究,从建立流体力学模型 开始,以严格的数学分析为工具逐步建成了《古典理论流体力学》。由于这种理论在建立模 型时,常常忽略或简化流体勃性等性质,因此,所得结论与复杂的实际流动总是存在一定的 误差。于是人们为了解决生产实践中的问题,又通过大量的试验和观察,以经验公式和系数 的形式总结流体运动规律,建立了《实用水力学》。在这方面,达西、威斯巴赫、雷诺 等学者做出了杰出的贡献。由于这种试验性的科学忽视理论而无力概括与分析大量试验的数 据,因而它的应用受到较大的限制。此后,到19世纪,经过纳维尔、柯西、波阿松、斯托 克斯等科学家的研究,建立了纳维尔一斯托克斯方程,并在本世纪又融人了儒可夫斯基研究 的机翼理论、普朗特提出的附面层理论以及我国著名工程热物理学家吴仲华教授发表的“轴 流、离心及混流透平机械内亚声速与超声速三元流体一般理论”等,使理论流体力学与实用 水力学走向结合,形成了一门比较完善的应用学科《工程流体力学》。随着计算机水平 的迅速提高,这门学科在解决工程中流体力学和流体机械的实际问题时发挥着越来越大的作 用 泵与风机的快速发展始于18世纪,由于蒸汽机的发明和采矿、钢铁工业的需要,出 现了一种比较完善的以蒸汽机为动力的往复式泵与风机。之后又发明了离心式和轴流式泵与 风机。与此同时欧拉和儒可夫斯基分别研究出叶片式泵与风机的基本方程式和升力公式,为 泵与风机的设计提供了理论根据。到19世纪末,由于电动机的发明,泵与风机在工农业生 产中得到了广泛的应用。本世纪50年代初,我国吴仲华教授的三元流动一般理论,又使流 体机械的设计理论上升到一个新的高度,对流体机械的高速发展作出了很大的贡献。随着科 学技术的不断进步,泵与风机正向着大容量、高转速、高效率及自动化等方向发展 大容量 50年代,50MW的发电机组被看做是一个重大的技术成就,而今天,这一动力只能 用来驱动一台1300MW大型机组的给水泵。近年来,国内200MW、300MW机组不断增多 国产300MW机组配套的两台DG500-240型离心式锅炉给水泵,驱动功率每台为5500kW 而目前大型锅炉给水泵的驱动功率已接近6000kW。给水泵的压力也从超高压13.7 5.7MPa,亚临界压力17.7-20MPa,己发展到超临界压力25.6~29.4MPa,近年来, 有压力更高达50MPa以上的产品。 风机方面,300MW机组原配套0.7-1N923型送风机,已用引进西德TLT公司的 FAF20—10-1型动叶可调轴流式风机代替:原配套的0.7-11N929型引风机,已用引进 丹麦诺迪斯克公司的ASN一3000/2000N动叶可调轴流风机所代替。日本袖浦100MW机知识，掌握流体在系统中的流动规律和泵与风机等热力设备的性能特点，在实践中不断提高 自身运行分析和操作技能，这样才能确保系统及有关热力设备在安全经济的状态下运行。另 外，本课程的内容也为学习《 汽轮机设备 》、《 锅炉设备 》、《 热力设备试验 》、《 单元 机组运行》、《热力发电厂》等后续课程提供了必备的基本理论知识。由此可知，对热动类专 业的学生而言，学好本课程是极为重要的。 二、流体力学和泵与风机的发展概况 流体力学、泵与风机和其他学科一样，也是人类在生产实践过程中建立和发展起来的， 今后还将随着生产力水平的提高而更加成熟和完善。 在古代，人类为了生存，在向洪水作斗争、向自然要动力的过程中，积累了丰富的实 用水力学和简单流体机械的知识。例如我国公元前两千多年前的大禹治水，春秋战国和秦朝 时修建的都江堰、郑国堰和灵渠三大古老水利工程，隋朝时开通的闻名中外、全长为 1782klll 的京杭大运河，在生产和生活中使用的序斗、吊杆、辘护、水车、风箱等简单流 体机械，以及古希腊学者阿基米德在公元前 250 年撰写的《论浮体》论文都是古人在流体力 学、泵与风机学科中留下的宝贵历史遗产。但是，流体力学作为一门独立的学科是从 18 世 纪开始的，经过欧拉、伯努利、拉格朗日，拉普拉斯等科学家的研究，从建立流体力学模型 开始，以严格的数学分析为工具逐步建成了《古典理论流体力学》。由于这种理论在建立模 型时，常常忽略或简化流体勃性等性质，因此，所得结论与复杂的实际流动总是存在一定的 误差。于是人们为了解决生产实践中的问题，又通过大量的试验和观察，以经验公式和系数 的形式总结流体运动规律，建立了 《 实用水力学 》 。在这方面，达西、威斯巴赫、雷诺 等学者做出了杰出的贡献。由于这种试验性的科学忽视理论而无力概括与分析大量试验的数 据，因而它的应用受到较大的限制。此后，到 19 世纪，经过纳维尔、柯西、波阿松、斯托 克斯等科学家的研究，建立了纳维尔一斯托克斯方程，并在本世纪又融人了儒可夫斯基研究 的机翼理论、普朗特提出的附面层理论以及我国著名工程热物理学家吴仲华教授发表的“轴 流、离心及混流透平机械内亚声速与超声速三元流体一般理论”等，使理论流体力学与实用 水力学走向结合，形成了一门比较完善的应用学科 《 工程流体力学 》 。随着计算机水平 的迅速提高，这门学科在解决工程中流体力学和流体机械的实际问题时发挥着越来越大的作 用。 泵与风机的快速发展始于 18 世纪，由于蒸汽机的发明和采矿、钢铁工业的需要，出 现了一种比较完善的以蒸汽机为动力的往复式泵与风机。之后又发明了离心式和轴流式泵与 风机。与此同时欧拉和儒可夫斯基分别研究出叶片式泵与风机的基本方程式和升力公式，为 泵与风机的设计提供了理论根据。到 19 世纪末，由于电动机的发明，泵与风机在工农业生 产中得到了广泛的应用。本世纪 50 年代初，我国吴仲华教授的三元流动一般理论，又使流 体机械的设计理论上升到一个新的高度，对流体机械的高速发展作出了很大的贡献。随着科 学技术的不断进步，泵与风机正向着大容量、高转速、高效率及自动化等方向发展。 1．大容量 50 年代，50M W 的发电机组被看做是一个重大的技术成就，而今天，这一动力只能 用来驱动一台 1300MW 大型机组的给水泵。近年来，国内 200MW、300MW 机组不断增多， 国产 300MW 机组配套的两台 DG500—240 型离心式锅炉给水泵，驱动功率每台为 5500kW。 而目前大型锅炉给水泵的驱动功率已接近 6000kW。给水泵的压力也从超高压 13．7～ 15．7MPa，亚临界压力 17．7—20MPa，已发展到超临界压力 25．6～29．4MPa，近年来， 有压力更高达 50MPa 以上的产品。 风机方面，300MW 机组原配套 0．7—11N923 型送风机，已用引进西德 TLT 公司的 FAF20—10—1 型动叶可调轴流式风机代替；原配套的 0．7—11N929 型引风机，已用引进 丹麦诺迪斯克公司的 ASN—3000／2000N 动叶可调轴流风机所代替。日本袖浦 1000MW 机