第二章 泵与风机的基本理论幻灯片.pptVIP

（2）β2=90o，cotβ2＝0，B=0，故HT∞=A，即HT∞不随QT的变化而变化，是一条与横标平行的直线。 （3）β290o，cotβ20 B0，故HT∞=A-BQT,即HT∞随着QT的增加而减小，是一条下降的直线。 8. 离心式泵和风机能量损失和效率（实际流体、实际叶轮） 3.基元环 用半径为r和r+dr的两个无限接近的圆柱面截取一个厚度为△r的圆环，叶片被圆柱面截割。 4.叶栅 将基元环展开成平面后，机翼沿直线等距离排列，其位置和形状彼此相同，这种图形称为叶栅。 相似理论在泵与风机中的应用： ①根据模型实验的结果，进行新型泵或风机的设计，或者利用已有泵和风机的参数作为设计的依据，扩展系列； ②根据已知泵或风机的实验性能曲线推算与该泵或风机相似的泵或风机的性能曲线； ③根据一台泵或风机在某一状态下的工作参数，换算成其他工作状态的工作参数。 解决设计和制造方面的问题，也有助解决运转问题。 彼此相似的泵或风机在相似工况点的压头、流量、功率之间存在一定的比例关系： 六、比例定律 对于工作介质不变的同一台或两台对应尺寸相等的相似泵或风机有 ，则相似定律中的各项就变成： 模型与原型的流场所有对应点作用在流体微团上的各种力彼此方向相同，而它们大小的比例相等。 3.动力相似 力的比例尺 ——总压力 ——切向力 ——重力 ——惯性力 长度比例尺 速度比例尺 密度比例尺 常选取ρ、l、v的比例尺为为基本比例尺 力矩（功、能）比例尺 压强（应力）比例尺 功率比例尺 动力粘度比例尺 无量纲系数的比例尺 在相似的实物流动与模型流动之间存在着一切无量纲系数皆对应相等的关系。 4.几何相似、运动相似和动力相似三者间的关系 动力相似是决定运动相似的主导因素。 几何相似、运动相似和动力相似是模型流场和原型流场相似的重要特征。 几何相似是流动力学相似的前提条件。 运动相似是几何相似和动力相似的表现。 二、动力相似准则 判断相似的标准是相似准则。 1.弗劳德数，它代表惯性力与重力之比。 2.欧拉数，它代表压力与惯性力之比。 3.雷诺数，它代表惯性力与粘性力之比。 称为不可压缩流体定常流动的力学相似准则。 满足这三个制约关系，模型流动与实物流动完全力学相似，但这是有困难。 由于比例尺制约关系的限制，同时满足弗劳德和雷诺准则是十分困难的。 欧拉+弗劳德准则 欧拉+雷诺准则 这种不能保证全面力学相似的模型设计方法叫作近似模型法。 三、近似模型法 在设计模型和组织模型试验时，在与流动过程有关的定性准则中只考虑那些对流动过程起主导作用的定性准则，而忽略那些对过程影响较小的定性准则，以达到模型流动与圆形流动的近似相似。 1．弗劳德模型法 在水利工程及明渠无压流动中，处于主要地位的力是重力。重力是水工结构中的主要矛盾，因此弗劳德模型法的主要相似准则是 弗劳德模型法在水利工程上应用甚广，大型水利工程设计必须首先经过模型实验的论证而后方可投入施工。 2．雷诺模型法 管中有压流动是在压差作用下克服管道摩擦而产生的流动，粘性力决定压差的大小，粘性力决定管内流动的性质，此时重力是次要因素，因此雷诺模型法的主要是 雷诺模型法的应用范围也很广泛，管道流动、液压技术、水力机械等方面的模型实验多数采用雷诺模型法。 3．欧拉模型法 惯性力与粘性力之比也大到一定程度，粘性力的影响相对减弱，此时继续提高雷诺数，也不再对流动现象和流动性能发生影响，此时尽管雷诺数不同，但粘性效果却是一样的。这种现象叫作自动模型化，产生这种现象的雷诺数范围叫作自动模型区。 粘性力、重力的影响不必考虑，只需考虑代表压力和惯性力即欧拉准则 欧拉模型法用于自动模型区的管中流动、风洞实验及气体统流等情况。 泵和风机中对流体起作用的力是粘性力和压力。 以雷诺数 ，即Re=Re′作为主要的动力相似准则就可保证要求。 实际做到Re=Re′较困难，实验证明，Re105时符合动力相似。 泵和风机相似条件：几何相似、运动相似、 Re105 。 工况点相似 特定Q——N，H，η，对应一个工况点 四、泵和风机的相似问题 （2）流量 （3）功率 （2-34） （2-35） （2-36） （1）压头 五、相似定律 例2-2 一台3BA-6A水泵，铭牌参数为H=37.5m，Q=50m3/h，n=2900r/min,?=60%，配备奠基15kW。现改排送