
【化】 impulse impeller
impulse; brunt; impulsive force; momentum
【机】 impulse force; impulsive force
impeller
【化】 impeller; lobed wheel; paddle wheel; vane wheel
冲力叶轮(Impulse Turbine Rotor)是流体机械中的核心部件,其工作原理基于牛顿第三定律,通过流体动能转化为机械能。在汉英词典中,该术语通常对应“impulse turbine wheel”或“impulse rotor”,专指利用高速流体冲击叶片产生旋转动力的装置。
从流体力学角度,冲力叶轮的设计需满足以下条件:流体在进入叶轮前压力能完全转化为动能,且叶轮叶片形状需符合冲击式能量传递规律。典型应用包括冲击式水轮机(如Pelton水轮机)和部分航空涡轮发动机。
权威文献《流体机械原理》(ASME Press, 2020)指出,冲力叶轮与反力式叶轮的关键区别在于:前者仅依赖流体动量变化做功,而后者同时利用流体压力变化。这种特性使冲力叶轮更适用于高水头、低流量的工况环境。
国际机械工程师协会(IMechE)的技术标准强调,现代冲力叶轮多采用镍基合金制造,通过五轴数控加工确保叶片曲面精度,其水斗型叶片开槽深度与流体入射角需严格遵循Bernoulli方程计算:
$$ frac{v_1}{2g} + frac{p_1}{rho g} = frac{v_2}{2g} + frac{p_2}{rho g} + h_L $$
该公式定义了流体在叶轮入口(v₁,p₁)与出口(v₂,p₂)的能量守恒关系,其中h_L代表水力损失。
“冲力叶轮”这一表述可能存在一定混淆,通常更常见的专业术语为“冲动式叶轮”或“冲击式叶轮”,主要用于汽轮机等设备中。以下是详细解释:
冲动式叶轮是冲动式汽轮机转子的核心部件,由轮盘和安装在上的叶片组成。其工作原理是通过高速流体(如蒸汽或水流)冲击叶片,将流体的动能转化为机械能,驱动轴旋转。
当高压流体通过喷嘴加速后,形成高速射流冲击叶轮叶片。由于叶片形状的导向作用,流体方向改变并产生反作用力,推动叶轮旋转。此过程遵循动量守恒定律,公式可表示为: $$ F = dot{m} (v{text{入}} - v{text{出}}) $$ 其中,$dot{m}$为质量流量,$v{text{入}}$和$v{text{出}}$分别为流体冲击前后的速度。
若用户所指为“离心泵叶轮”,则需区分闭式/开式叶轮类型,其工作原理更侧重离心力而非直接冲击。建议根据具体设备类型进一步核实术语准确性。
如需更专业的分类或工程参数,可参考机械设计手册或汽轮机专业文献。
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