Als Turbomaschine bezeichnet man die Übertragung von Energie auf einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom durch die dynamische Einwirkung der Schaufeln auf das rotierende Laufrad oder die Förderung der Rotation der Schaufeln durch die Energie der Flüssigkeit. In Turbomaschinen üben die rotierenden Schaufeln positive oder negative Arbeit auf eine Flüssigkeit aus und erhöhen oder senken deren Druck. Turbomaschinen werden in zwei Hauptkategorien unterteilt: Die eine ist die Arbeitsmaschine, von der die Flüssigkeit Energie aufnimmt, um die Druckhöhe bzw. den Wasserdruck zu erhöhen, wie Flügelzellenpumpen und Ventilatoren; die andere ist die Antriebsmaschine, in der sich die Flüssigkeit ausdehnt, der Druck verringert oder der Wasserdruck Energie erzeugt, wie Dampfturbinen und Wasserturbinen. Die Antriebsmaschine wird Turbine genannt, die Arbeitsmaschine Schaufelströmungsmaschine.
Je nach Funktionsprinzip unterscheidet man zwischen Flügel- und Volumenventilatoren, wobei die Flügeltypen wiederum in Axial-, Zentrifugal- und Mischventilatoren unterteilt werden. Je nach Druck unterscheidet man zwischen Gebläse, Kompressor und Ventilator. Der aktuelle Industriestandard JB/T2977-92 definiert: Ein Ventilator ist ein Ventilator, dessen Einlass den Standard-Lufteintrittsbedingungen entspricht und dessen Auslassdruck (Überdruck) unter 0,015 MPa liegt. Ein Auslassdruck (Überdruck) zwischen 0,015 und 0,2 MPa wird als Gebläse bezeichnet. Ein Auslassdruck (Überdruck) über 0,2 MPa wird als Kompressor bezeichnet.
Die Hauptteile des Gebläses sind: Spirale, Sammler und Laufrad.
Der Kollektor kann das Gas zum Laufrad leiten, und die Einlassströmungsbedingung des Laufrads wird durch die Geometrie des Kollektors gewährleistet. Es gibt viele Arten von Kollektorformen, hauptsächlich: Tonnen-, Kegel-, Kegel-, Bogen-, Bogenbogen-, Bogenkegel- und so weiter.
Ein Laufrad besteht im Allgemeinen aus den vier Komponenten Radabdeckung, Rad, Schaufel und Wellenscheibe und ist hauptsächlich durch Schweiß- und Nietverbindungen aufgebaut. Je nach Einbauwinkel des Laufradauslasses kann es in radiale, vorwärtsgerichtete und rückwärtsgerichtete unterteilt werden. Das Laufrad ist der wichtigste Bestandteil eines Radialventilators. Es wird von der Antriebsmaschine angetrieben und ist das Herzstück der Radialturbinenmaschinerie. Es ist für den Energieübertragungsprozess verantwortlich, der durch die Eulergleichung beschrieben wird. Die Strömung im Radiallaufrad wird durch die Rotation und Oberflächenkrümmung des Laufrads beeinflusst und ist mit Abfluss-, Rückfluss- und Sekundärströmungsphänomenen verbunden, sodass die Strömung im Laufrad sehr kompliziert wird. Die Strömungsbedingungen im Laufrad wirken sich direkt auf die aerodynamische Leistung und Effizienz der gesamten Stufe und sogar der gesamten Maschine aus.
Die Spirale dient hauptsächlich dazu, das aus dem Laufrad austretende Gas zu sammeln. Gleichzeitig kann die kinetische Energie des Gases durch eine moderate Reduzierung der Gasgeschwindigkeit in statische Druckenergie umgewandelt und das Gas zum Austritt aus der Spirale geleitet werden. Als Fluidturbomaschine ist die Untersuchung des internen Strömungsfelds eine sehr effektive Methode, die Leistung und den Wirkungsgrad eines Gebläses zu verbessern. Um die tatsächlichen Strömungsbedingungen im Inneren eines Radialgebläses zu verstehen und die Konstruktion von Laufrad und Spirale zu optimieren, wurden zahlreiche theoretische Grundlagenanalysen, experimentelle Untersuchungen und numerische Simulationen von Radiallaufrad und Spirale durchgeführt.
