流体力学 第九章：离心泵和风机概述.pptVIP

第九章 离心泵和风机概述 §9.1基本概念 1.流体机械定义 为流体增加能量（或与流体进行能量交换）的装置。 将电机传来的机械能Tω转变为流体的压力能PQ（HgρQ). 泵—为液体增加能量的装置。 风机—为气体增加能量的装置。 2.泵的种类 容积式、离心式 §9.2离心泵 000000 000000000 1.泵的主要部件 叶轮、轴、泵壳、 辅件等。 离心泵叶轮类型 000000000000000 2.离心泵的工作原理 液体由叶轮的中部进 入，在随叶轮高速旋转的 同时，还相对叶轮作径向 运动，从叶轮的外缘脱离 叶轮，瞬时将动能转化为 压力能，沿泵的切向排出。 0000000000000000000000000 3.离心泵的主要性能参数 1）流量Q—单位时间内泵排出液体的体积。 单位有m3s-1、m3h-1等。 2）扬程（压头）H—单位重量（1N）液体获得的 能量。 J／N=m （液柱） 3）功率和效率 ①轴功率—泵的输入功率，即电机的输出功率Tω。 ②有效功率—泵的输出功率Ne=ρgHQ=PQ. ③泵的效率η= ηH ηV ηM ηH –水利效率（可忽略）、ηV –容积效率（泄漏） ηM –机械效率（摩擦）。 η= 0.6～0.85 4.离心泵的特性曲线 H=f1（Q） N=f2（Q） η= f3（Q） 1）H-Q曲线，通常 Q↑ H↓。 2）N-Q曲线，Q ↑ N ↑。Q=0时功率最小，一般启动泵时将出口关闭，正常运行后再阀门再打开。 3）N-η曲线，η= ηmax的一个区域为额定点。 0000000000000000000 离心泵特性曲线 5.影响特性曲线的因素 1）转速n的影响（η不变的情况下） Q2／Q1=n2／n1 H2／H1=(n2／n1)2 N2／N1=(n2／n1)3 上式称为比例定律表达式，n变化小于20％，η基本不变。 2）叶轮直径的影响（n不变，D切割小于5％，η不变） Q2／Q1=D2／D1 H2／H1=（D2 ／D1）2 N2／N1=（D2 ／D1）3 上式称为切割定律表达式。 3）液体粘度和密度的影响 ①粘度μ的影响 μ↑， Q↓，H ↓， N ↑，η ↓。 原因： μ↑流速u ↓引起Q↓。 μ↑内摩擦增大，导致H ↓， N ↑， η ↓。 ②密度ρ的影响 ρ不影响Q和H. ρ ↑ N ↑ 因为N=ρgHQ／η。 6.离心泵工作时的调节 离心泵工作时H、Q与本身的特性有关，也与所连接的管路的特性有关。 1）泵特性曲线与管路特性曲线的吻合 在泵出口与管路终点间建立伯努力方程： P1/ρg +Z1 +u12/2g = P2/ρg+ Z2 + u22 /2g+λ（L+Le）v2／d·2g。 H=△P／ρg=（ Z2 — Z1 ）+ λ（L+Le）v2 ／d·2g H=△Z+kQ2 k—管路的特性系数。 管路特性曲线与泵特性 曲线的交叉点即为工作点。 00000000000000000000000000 2）泵的流量调节 ①调节泵出口阀门的开度，调节△P. ②自动调节 a）交流变频调节 ：电机转速n=60f／p f—交流频率、p—及对数。 b）液力偶合器调速 ③泵的串、并联使用 串联：Q=Q1=Q2 P=P1+P2 （H=H1+H2) 并联：Q=Q1+Q2 P=P1=P2 (H=H1=H2) 7.离心泵的安装高度（泵入口距液面高度） 1)气蚀现象 空气分离压、饱和蒸汽压 2）最大安装高度Hmax 在液面与泵入口之间建立伯努力方程 P0/ρg = P2/ρg+ H2 +