北理化原教学要求2013.docVIP

1-1?流体静力学方程及应用教学基本要求教学基本要求 重点掌握 1、流体静力学方程及应用 2、连续性方程与柏努力方程及其应用 3、流体流动状态及流型 4、直管阻力及局部阻力计算 5、流量的测量 掌握 1、流体密度的计算、粘度及单位 2、压强、压强表示法及测量 3、流量、流速 了解 1、牛顿黏性定律 2、流体在管内的速度分布 3 复杂管路的计算 第二章流体输送机械?1 概述本章重点是：以泵为代表的输送机械的选用、安装、操作等问题输送机械的分类动力式（叶轮式）：以高速选转的叶轮式流体获得能量包括离心式、轴流式。容积式（正位移式）：以活塞或转子的挤压使流体升压获得能量其他类：不属以上两类如喷射式?通常输送液体机械称之为泵，输送气体的机械按压强高低分为通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。2 离心泵????????????? 离心泵叶轮-闭式、半闭式、开式 2.1离心泵的工作原理 2.2 离心泵的主要性能参数流量—离心泵单位时间排送到管路系统的液体体积。 Q ; m3/s扬程（压头）—离心泵对单位重量流体所提供的有效能量。 H; m效率— η，用效率反映能量损失的大小。包括：容积损失ηv：泵的液体泄漏造成的损失机械损失ηm：泵轴与轴承、填料函之间以及叶轮与液体之间的摩擦损失水利损失ηb：黏性流体流过泵体内部的能量损失轴功率— 泵轴所需功率。N； ????? N= N e/ η??? Ne=QH ρ g??? N =QHρ/102η?2.3 离心泵的特性曲线特性曲线一般由三条线组成：H—Q、N—Q、η— Q关系曲线。出厂前由厂家提供。H—Q线：Q增大，H降低N—Q线：Q增大，N增大，当Q= Qmin 时，? N最小→泵启动前应先关闭出口阀，以保护电机。η— Q关系曲线：存在一最高效率点—设计点—对应最佳工况参数。 离心泵性能曲线测定方法仪器与装置：真空表、压力表、流量计、功率表。储槽、管线与泵连接组成循环管路。原理：流体流动规律—柏努力方程 泵的性能改变及换算密度ρ的影响：H、 Q与ρ无关，η也不变H—Q、 η— Q线不变。轴功率需重新计算黏度μ的影响：H、Q、η均变，N也变。需求换算系数转速n的影响：若黏度μ小，η变化不大，满足比例定律：Q ∝n ; H ∝n2; N∝n3 。叶轮直径D的影响：D变化不大，n不变时，有比例定律Q ∝D ; H ∝D2; N∝D3 2.4 泵的安装高度泵的使用与安装—工厂案例离心泵的抗气蚀性能—气蚀余量 为防止气蚀现象的发生，在离心泵入口处液体的静压头与动压头之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头某一数值，此数值称为离心泵的气蚀余量— NPSH发生气蚀的依据： 泵的压头较正常值下降3%临界气蚀余量由泵的生产厂家测定。测定条件为20℃的清水。临界气蚀余量测定方法：一定流量下，关小泵吸入管路阀，逐渐降低p1,直至泵内刚好发生气蚀（）时测得相应的p1min, 按下式计算临界气蚀余量。流量增大，（NPSH）C增大。临界气蚀余量—（NPSH)C泵内发生气蚀的临界条件是叶轮口附近（设为k-k截面）最低压强等于流体的饱和蒸气压，此时泵入口1-1截面压强应最小。在k-k与1-1间列Bq.方程，结合气蚀余量的定义有： 离心泵的抗气蚀性能 ???????????????????????? —允许吸上真空度定义—为避免发生气蚀，泵入口处允许的最低绝对压强p1，通常表示成真空度并以液柱高度计量，成为离心泵的允许吸上真空度；HS’ ,单位 m。允许吸上真空度与泵的结构、流量、流体性质、当地大气压有关。通常由厂家在大气压10m H2O柱下，用 20℃清水为介质测定。HS’? 随流量的增大而减小HS’?? 需较正 已知汽蚀余量求离心泵安装高度在泵的储槽0-0截面与泵入口1-1截面列Bq.方程，结合汽蚀余量的定义有：已知允许吸上真空度求泵安装高度若储槽为敞口的，p0 为大气压 pa ???????????????????????????????????????????????????EX2-4,5,6?2.5离心泵的流量调节1 离心泵的工作点管路特性曲线??? He=K+ B Qe 2 泵特性曲线?????? H= C – DQ2 工作点—管路特性与泵特性曲线的交点???????? H=He?? Q = Qe 工作点的调节—流量调节，调节管路特性或泵的特性 2 离心泵的流量调节泵的串联 同型号泵串联：流量不变，扬程加倍离心泵的并联 同型号泵并联：扬程不变，流量加倍3 离心泵串并联的选择高阻管路（管路曲线较陡时）或所需总势能差较大时，用串联。反之用并联。并联台数越多，流量增加的百分数越小两台同型号并联：Q并 =2Q;H并