[工学]过程流体机械2—叶片泵1.pptVIP

欲使静压头占总能量头的比例大，则β2A值较小为好，即采用后弯叶片。 根据 ，当叶轮尺寸及转速一定时， 和 的变化关系为一条直线方程如图2－9所示。由 知， 和 的变化关系为通过原点的二次曲线。 图2－9 离心泵扬程离角关系 由 和 的变化关系为呈下降直线。 离角的最大值 离角的最小值β2Amin=ctg-1 β2Amax＝－ctg－1 当β2A=90°时，静压系数ρ∞＝0.5。 小结： 由以上分析看出，希望泵叶轮给出的HP∞占较大比例，即静压系数ρ∞要大，所以离心泵叶轮均采用β2A90°的后弯叶片，一般静压系数ρ∞=0.7～0.75，叶片离角常用值为β2A＝16～40°。 此时ρ∞=0 ρ∞=1 2.1.2.5实际叶轮理论扬程HT 图2－10 轴向涡流 在叶片数有限的实际叶轮中，液体的相对运动： 叶片形状完全一致的均匀相对运动；因惯性力而产生的附加轴向涡流运动。 叠加结果，在同一个圆周上，液体流过实际叶轮时相对速度的大小不一样。 这反映在出口速度三角形上便是c2uc2u∞，所以 工程上为计算方便，一般采用环流系数来考虑叶片数有限时对扬程的影响，即 (2－22) 2.1.2.6离心泵的能量损失和效率 前面分析了实际叶轮理论扬程HT和理论流量QT的计算关系。 与实际情况的差异： 泵在工作中输送的液体不可能是无粘性的理想液体，因而要对基本方程式作进一步修正，得出泵的实际扬程H; 存在各种泄漏，泵的实际流量Q比理论流量QT要低些; 机械损失，泵的轴功率N也要比泵的有效功率大些。 因此应当尽量减少泵的各种损失，以达到输送液体高效节能的目的。 离心泵在输送液体过程中，产生下列各种损失。 （1）水力损失∑hh和水力效率ηh 由此引起实际扬程、流量低于理论扬程、流量。 沿程摩擦损失∑hp 液体流经泵吸液室、叶轮换能装置、压液室及扩压管等元件引起 水力损失 局部阻力损失∑hM 因转弯、收缩或扩大 冲击损失∑hsh 泵在偏离设计工况下运转时，液体流入叶轮及换能装置等处发生冲击而造成 沿程摩擦损失∑hp和局部阻力损失∑hM均与液体流速(或流量)的平方成正比 。 ∑hp+∑hM＝ζQT2 降低流速，尤其是降低压液室和多级泵中导轮转弯处的速度 提高叶轮过流部分的表面光洁度 改进措施 图2－11 沿程局部阻力损失与流量的关系 当液流作绝能扩压流动时，如果流道扩压度(扩压流道出口面积和进口面积之比)过大，将造成很大的边界层分离损失。 液体在收缩流道中流动不易发生边界层分离，流动损失较小。 因此，在离心泵中，如在吸液室及叶轮进口等液流方向发生剧烈变化的地方，往往做成收缩流道。 图2－12 冲击损失曲线 因此，泵的实际扬程H较有限叶片理论扬程HT为低，即 (2－23) 水力效率ηh——离心泵考虑了水力损失后的功率Pe与未经水力损失前的功率P′之比值 (2－24) 通常水力效率ηh＝0.8～0.9。 （2）容积损失∑q和容积效率ηV 离心泵水力损失包含哪几部分？ 图2－13 泵内液体泄漏 容积损失—— 泵工作时，泵内各部分的液体压力不相同； 间隙存在； 液体从高压端向低压端的流动。 这部分由高压区流回低压区的液体流量为∑q，它虽然在流经叶轮时获得了能量，但未被有效利用而是在泵内循环流动中为克服间隙阻力消耗掉了，这种能量损失称为容积损失。 (2－25) 容积效率ηV——考虑了容积损失后的功率P′与未经容积损失前的功率Pi之比 (2－26) 容积效率ηV与泵的结构形式有关，其值一般为ηV =0.90~0.96。 （3）机械损失Pm和机械效率ηm 机械损失主要包括： 摩擦阻力损失Prf 轮阻损失Pdf 轴与轴承、轴与轴封装置间因旋转运动而发生 叶轮圆盘与液体间发生摩擦而引起。轮阻损失是机械损失中最大的一项 机械损失的大小，可用机械效率ηm表示——即驱动机传给泵的功率经机械损失后剩余的功率与原动机传给泵的功率之比。 (2－27) （4）总损失和总效率 (2－28) 泵的有效功率与轴功率之比为泵的总效率，一般称为效率η，即 (2－28) 离心泵的效率η一般为0.5~0.9。 离心泵的能量损失包括哪几部分？ 水力损失和什么因素有关？ 作业（书后习题） 4．离心泵叶轮内的液体的速度三角形是如何构成的？说明速度三角形的重要性。 5．试推导欧拉方程，并说明影响离心泵理论扬程的影响因素。 6．离心泵的能量损失包括哪几个方面？对应的效率是如何定义的？ 2.1.3离心泵的性能曲线 2.1.3.1 性能曲线 2.1