Визначення. Гідравлічними лопатевими машинами називають машини, що перетворюють енергію рідини в механічну енергію обертових лопатей гідромашини і назад.
До цих машин відносять лопатеві насоси, лопатеві турбіни, а також лопатеві машини, у яких лопатеві насоси і лопатеві турбіни розташовані разом в одному корпусі: лопатеві гідромуфти і лопатеві гідротрансформатори.
У лопатевих машинах перетворення енергії відбувається в результаті механічної взаємодії рідини з обертовими силовими елементами-лопатями, які встановлюються на лопастном колесі машини (рис.1), вал якого з'єднаний з силовим приводом (ДВС, електродвигуна, турбіни).
Лопатеве колесо машини з'єднується за допомогою шліців з силовим валом машини. Силовий вал машини обертається навколо своєї осі з великими оборотами: від об / хв для промислових насосів до об / хв для насосів і турбін, наприклад, рідинних ракетних двигунів.
Лопатеві гідравлічні машини поділяють за кількома ознаками. Основний ознака цей напрямок руху рідини в машини по відношенню до напрямку осі вала.
Розрізняють радіальні, діагональні і осьові лопатеві машини.
У радіальних лопатевих машини - рідина переміщається перпендикулярно валу.
У діагональних лопатевих машини рідина переміщається діагонально по відношенню до валу.
В осьових машини рідина рухається уздовж осі вала.
Радіальні і діагональні лопатеві машини відносяться до класу відцентрових і доцентрових лопатевих машини. Відцентровими лопатевими машинами найчастіше бувають насоси. Вони називаються так тому, що рідина в цих насосах переміщається від центру до периферії, як-би "біжить" від центру, під дією відцентрових сил.
Однак, відцентрові сили в лопатевих насосах не повідомляє рідини ніякої додаткової енергії, тому що вони проходять через вісь обертання і момент їх відносно осі обертання дорівнює нулю.
У лопатевих насосах рідина отримує додаткову енергію тільки від тих сил, які створюють момент відносно осі обертання валу.
Такими силами тут є:
- сили М. Є. Жуковського.
Ці сили мають різну природу. Сили Коріоліса є масовими силами і відносяться до сил інерції рідини. Сили М. Є. Жуковського є поверхневими силами і пов'язані з обтіканням тіл. Перші виникають тільки в радіальних насосах, другі тільки в осьових. У діагональних насосах діють як перші, так і другі сили.