《泵与风机》第一章—泵与风机的叶轮理论.pptVIP

泵与风机 Pump and Air-blower 第一章 泵与风机的叶轮理论 第一节 离心式泵与风机的叶轮理论 叶轮的结构和在图形中的表示方法:(1)轴面 (2)平面 一.离心式泵与风机的工作原理 流体从叶轮中心被甩向叶轮边缘，在叶轮中心处形成真空，外界流体在大气压作用下，源源不断的沿着吸入管向中心处补充，获得能量的流体则流入蜗壳内，将一部分动能转换为压力能，然后由排出管排出。由于叶轮连续转动，就形成了泵与风机的连续工作过程。 叶轮流道内任意点速度的计算（速度三角形的确定） 圆周速度 u u=πD n/60 m/s n－－叶轮转速， r/min； D－－计算点的叶轮直径， m。 轴面速度vm 由连续性方程，轴面速度为： vm＝qV,T/A＝qV/(AηV) m/s qV,T－理论流量， m3/s； qV－实际流量， m3/s； A－与轴面速度方向垂直的过流断面面积，m2； ηV－容积效率，％。 相对速度w的方向或流动角β 当叶片为无限多时，相对速度w的方向应与叶片相应点切线方向一致，即βa=β∞ 四. 能量方程式 能量方程式的几点说明： 理论扬程与流体的种类和性质无关； v1u∞＝0时可提高叶轮的理论扬程； 提高转速n，增大叶轮外径D2和绝对速度的圆周速度v２u∞可以提高HT ∞； 不能有太大的动扬程； 反作用度。 不能有太大的动扬程； β2α90。，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反，称为后弯式叶片； β2α＝90。，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向垂直，称为径向式叶片； β2α90。，叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相同，称为前弯式叶片。 当流体以α1∞＝90。进入叶轮时，理论扬程为： （一）叶片出口安装角β2α对理论扬程的影响 1.β2α90。　（后弯式叶片） （二）叶片出口安装角β2α对静扬程Hst∞及动扬程Hd∞的影响 （二）叶片出口安装角β2α对静扬程Hst∞及动扬程Hd∞的影响 对后弯、径向和前弯式叶片的特点及其适用情况的归纳： 1.后弯式叶片：在后续流道中的能量损失较小，效率高，噪声低；缺点是总扬程也低；满足高效要求，离心泵均采用后弯式叶片。 2.径向式叶片：叶轮中流动损失小；后续流道流动损失大于后弯式；扬程较后弯式叶轮高；叶片制造简单，多用于通风机和排尘风机。 3前弯式叶片：叶轮及后续流道中有较大的流动损失；扬程高；效率低；多用于低压通风机。 叶片出口安装角的选用原则 （1）为了提高泵与风机的效率和降低噪声，工程上对离心式泵均采用后弯式叶轮； （2）为了提高压头、流量、缩小尺寸，减轻重量，工程上对小型通风机也可采用前弯式叶轮； （3）由于径向式叶轮防磨、防积垢性能好，所以，可用做引风机、排尘风机和耐磨高温风机等。 六. 有限叶片叶轮中流体的运动 六. 有限叶片叶轮中流体的运动 七 滑移系数σ和环流系数K 滑移系数和环流系数：用来衡量轴向涡流造成的滑移速度Δvu大小的一个系数。 Δvu是轴向涡流造成的，到目前为止还没有精确的计算方法。往往采用两种不同的表达方式来衡量滑移量的大小，即滑移系数σ(slip facter)或环流系数K(circulation coefficient)表示： 两种表达式都可以用来衡量滑移量△vu的大小，但用环流系数K表示更为直观。 滑移系数σ或环流系数K至今还没有精确的计算公式，一般采用经验公式计算。 普弗列德尔(Pfleiderer)公式 斯基克钦(Stechkin)公式 斯托道拉(Stodola)公式 威斯奈(Wiesner)公式 普弗列德尔(Pfleiderer)公式（对泵） K－环流系数； p－修正系数。 普弗列德尔(Pfleiderer)公式（对泵） 普弗列德尔(Pfleiderer)公式（对泵） 斯基克钦(Stechkin)公式（对泵） 斯托道拉(Stodola)公式（对泵） 威斯奈(Wiesner)公式（对泵） 爱克(Eck) 公式（对风机） 斯托道拉(Stodola)公式（对风机） 粗略计算时，泵的K值可取为0.8~1；风机的K值可取为0.8~0.85。 八. 流体进入叶轮前的预旋 定义：实际流动中，流体在进入叶轮前，受到下游流体的作用，已经开始进行旋转运动，这种进入叶轮前的旋转运动称为预旋或先期预旋。 强制预旋 自由预选 强制预旋 形成原因：吸入室或背导叶造成的 特点：流量保持不变，由于是吸入室或背导叶造成，因此不消耗叶轮的能量。 强制预旋 自由预旋 形成原因：与结构无关，是由流量改变造成的，具体理论解释，尚无定论。 例题 第二节 轴流式泵与风机的叶轮理论 原理：轴流式泵与风机是由旋转叶轮中叶片对流体作用的升力来输送流体，并将