葉輪機械

葉輪機械是一種以連續旋轉葉片為本體，使能量在流體工質與軸動力之間相互轉換的動力機械。

按照流體運動方向可以分為軸流式，徑流式，混流式，組合式等。一般說來軸流式效率高，流量大，但是壓比（膨脹比低）；徑流式效率、流量略低，但是壓比（膨脹比大）。

按照功能可以分為原動機械，例如汽輪機、燃氣透平等（輸出功）；工作機械，如水泵、風機、壓氣機，螺旋槳等（耗功）。

常見的工質有空氣、水、氫氣、氨、二氧化碳等，不同工質的葉輪機特點也不同。

隸屬於動力工程及工程熱物理學科下的動力機械，流體機械兩個二級學科。用途廣泛，包括軍用飛行器以及艦船發動機中的壓氣機，透平，旋翼等；航海螺旋槳推進器；發電系統中的水泵、風機、汽輪機、風力機、水輪機；製冷行業使用的透平是壓縮機和膨脹機；化工行業中的壓縮機，風機等，葉輪機械在這些行業往往是最關鍵，最重要的部件之一。

1原理 2應用 3現狀

原理

葉輪機械是一種以連續旋轉葉片為本體，使能量在流體工質與軸動力之間相互轉換的動力機械。它不同於往複活塞式機械將工質密閉在變容積的空間中，而是與環境貫通，從而較前者具有更強大的通流能力，為大幅度提高機械的功率提供了有效途徑。廣義地講，葉輪機械包括燃氣輪機、蒸汽輪機、風力機、水輪機等原動機和鼓風機、水泵等工作機；狹義上的葉輪機械一般指以可壓縮流體為工質的燃氣輪機和汽輪機。

遵循流體力學中的連續性方程、動量方程、動量矩方程、能量方程。設計時往往利用速度三角形和歐拉公式進行初步設計，我國科學家吳仲華教授在NACA工作時提出的三元流動理論（S1S2流面理論）是葉輪機械領域一座里程碑，對葉輪機械發展起到了極大幫助，至今仍在被廣泛使用。現如今CFD技術的進步讓葉輪機械的設計變得更加容易，但是由於CFD耗時較多，所以過去的設計方法仍在沿用。

葉輪機械是一個綜合性的工程學科，涉及有流體力學、工程熱力學、計算流體力學、氣體動力學、傳熱學、結構力學、轉子動力學、材料學、控制科學等領域，還需要先進的加工、密封、軸承、測量等技術作為支撐，葉輪機械的先進程度考驗了一個國家綜合的科學技術實力。

應用

葉輪機械

葉輪機械在國民經濟尤其是整個重工業體系中佔有十分重要的地位。其中燃氣輪機已廣泛用來作為航空、電站、艦船、導彈、坦克、重載機車等高端領域的核心動力以及冶金、勘探、化工、土木等一般工業領域的主要或輔助動力，因而有越來越多的人認為，燃氣輪機的生產水平已成為衡量一個國家工業整體實力的最重要標誌之一。而汽輪機可實現的單機功率更大（可達百萬kW級）、轉速更高，運行可靠，燃料（多用煤）成本低，技術相對成熟，因而在做為中心電站和大型船舶及軍艦的主動力方面有著不可替代的作用。較高的可靠性也使汽輪機在冶金和化工等工業上的應用較燃機更為普遍。

葉輪機械是目前能源領域最大的發出設備（火力發電廠，燃氣輪機電廠，水電站，核電站等等均在使用），研究提高葉輪機械效率是解決能源問題的重要方法之一。

現狀

葉輪機械

我國的燃氣輪機技術水平還相當落後，國內只有南汽等少數幾家企業可在引進技術的基礎上進行設計和生產。汽輪機的技術整體上與國際先進水平相差不很大，在大型電站汽輪機方面，近幾年來以東汽、上汽、哈汽為代表的大型國企的產品在國內電力市場需求量大增的形勢刺激下其質量已有了顯著的提高；工業用汽輪機方面，我國以杭汽為代表的工業汽輪機產品甚至已初步具備了打入國際高端市場的能力。

葉輪機械

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應用

現狀

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