Turbomachines worden gebruikt om energie over te dragen aan een continue vloeistofstroom door de dynamische werking van de schoepen op de roterende waaier, of om de rotatie van de schoepen te bevorderen door de energie van de vloeistof. In turbomachines verrichten de roterende schoepen positieve of negatieve arbeid op een vloeistof, waardoor de druk ervan stijgt of daalt. Turbomachines worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: de werkmachine, waarbij de vloeistof energie absorbeert om de druk of waterkolom te verhogen, zoals schoepenpompen en ventilatoren; de aandrijfmotor, waarbij de vloeistof uitzet, de druk verlaagt of de waterkolom energie opwekt, zoals stoomturbines en waterturbines. De aandrijfmotor wordt de turbine genoemd en de werkmachine de schoepen-vloeistofmachine.
Afhankelijk van het werkingsprincipe kan een ventilator worden onderverdeeld in ventilatoren met schoepen en ventilatoren met volumestroom. Ventilatoren met schoepen kunnen verder worden onderverdeeld in axiale, centrifugale en gemengde ventilatoren. Afhankelijk van de druk kan een ventilator worden onderverdeeld in blowers, compressoren en ventilatoren. De huidige industrienorm JB/T2977-92 bepaalt het volgende: Een ventilator wordt een blower genoemd als de inlaat de standaard luchtconditie is en de uitlaatdruk (overdruk) lager is dan 0,015 MPa; een blower wordt een blower genoemd als de uitlaatdruk (overdruk) tussen 0,015 MPa en 0,2 MPa ligt; een compressor wordt een compressor genoemd als de uitlaatdruk (overdruk) hoger is dan 0,2 MPa.
De belangrijkste onderdelen van de ventilator zijn: de spiraalvormige behuizing (voluut), de collector en de waaier.
De collector kan het gas naar de waaier leiden, en de inlaatstroomconditie van de waaier wordt gegarandeerd door de geometrie van de collector. Er bestaan veel verschillende vormen voor collectoren, zoals: tonvormig, kegelvormig, boogvormig, boogboogvormig, boogkegelvormig, enzovoort.
Een waaier bestaat over het algemeen uit vier onderdelen: een wielkap, een wiel, een schoep en een as. De constructie is hoofdzakelijk gelast en geklonken. Afhankelijk van de installatiehoek van de waaieruitlaat kan deze worden onderverdeeld in radiale, voorwaartse en achterwaartse waaiers. De waaier is het belangrijkste onderdeel van de centrifugaalventilator. Hij wordt aangedreven door de aandrijfmotor en vormt het hart van de centrifugaalturbine. De waaier is verantwoordelijk voor de energieoverdracht die wordt beschreven door de vergelijking van Euler. De stroming in de centrifugaalwaaier wordt beïnvloed door de rotatie van de waaier en de kromming van het oppervlak, en gaat gepaard met uitstroom, terugstroming en secundaire stroming. Hierdoor is de stroming in de waaier zeer complex. De stromingscondities in de waaier hebben een directe invloed op de aerodynamische prestaties en het rendement van de gehele trap en zelfs de gehele machine.
De spiraalvormige behuizing (voluut) wordt voornamelijk gebruikt om het gas op te vangen dat uit de waaier komt. Tegelijkertijd kan de kinetische energie van het gas worden omgezet in statische drukenergie door de gassnelheid enigszins te verlagen, waardoor het gas naar de uitlaat van de spiraalvormige behuizing wordt geleid. Als vloeistofturbomachine is het bestuderen van het interne stromingsveld een zeer effectieve methode om de prestaties en het rendement van een ventilator te verbeteren. Om de werkelijke stromingsomstandigheden in een centrifugaalventilator te begrijpen en het ontwerp van de waaier en de spiraalvormige behuizing te verbeteren, hebben onderzoekers veel theoretische analyses, experimenteel onderzoek en numerieke simulaties uitgevoerd van centrifugaalwaaiers en spiraalvormige behuizingen.
