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化工原理 2 流体输送设备 P92 流体输送--克服阻力or提高或降低压强、高度、流速--作功--装置 2.1 液体输送设备 2.1.1 离心泵 2.1.1.1工作原理和主要部件 P94 图2-2 离心泵分.swf 工作原理： 构件与运行：泵壳 泵轴 叶轮 叶片 吸入口 排出口离心泵.swf 启动特点： 启动前壳内灌满液体 关出口阀 主要作用： 供能 壳 动能转为静压能 原理：造成真空——液体吸入 气缚----未灌满液体或漏气 动画气缚.swf 单向底阀----止逆 调节阀----调流量 主要部件与作用：P94-95 叶轮（心脏）：供能 部分动能转静压能 叶片 分开式 闭式 半开式或单吸 双吸 单级 多级 平衡孔 ：消振 泵壳： 有垂直进、切线出口 转变能量 汇集液体 轴封： 防止高压液体漏出或气体漏进、填料涵、机械密封 2.1.1.2 基本方程式 P97 单位重量（N）获得能量----理论压头 H ∞ 推导：两点假设 1.叶片无限多、无限薄 2. 理想流体 P93 图2-1 质点运动：圆周运动 u =2πRn/60 n r/min 相对运动 w (与叶片相切) 绝对速度 C与u 夹角α, w与u反向夹角β Hp静压头，由 (1)离心力作功产生的压头 (2)流道扩大,部分动能转化的静压能(w 12-w 22)/2g两部分组成 Hc动压头 (c22--c12)/2g H∞=(u22 -u12)/2g+(w 12 - w 22)/2g+ (c22--c12)/2g 为离心泵基本方程之一 速度三角形 c2 速度 P93 余弦定律 w 12 = c12 + u12 –2 c1 u1cos?1 , w 22 = c22 + u22 –2 c2 u2cos?2 则 H∞=(c2 u2cos?2 –c1 u1cos?1 ）/g 为离心泵基本方程之一 一般 ?1 =900 ，cos?1 = 0 则H∞=c2 u2cos?2 /g c2 cos?2 = u2-cr2ctg?2 cr2 = QT /πD2b2 QT =πD2b2c2sin?2 D2叶轮出口直径, b2叶轮出口处叶轮的宽度 H∞=u22/g –(u2ctg?2/gπD2b2 )QT 为离心泵基本方程之一 讨论：1. H∞与 n D的关系, n?or D ? ? H∞ ? 2. H∞与几何形状关系, 前弯则 H∞比u22/g 大?， 后弯则H∞ 比u22/g 小 ? ， 径向则不影响 3. H∞与QT关系，H∞=A – B QT ，后弯QT? ? H∞ ? 4 . 实际：湍流 能量损失 泄漏 阻力 冲击 2.1.1.3 性能参数与特性曲线 P98 性能： 流量 Q: D b2 n 扬程 H: 实测 D n Q 效率η：容积(泄漏-叶轮与泵壳，填料涵，平衡孔） 水力（流动阻力及方向变化，流量不一致） 机械损失（叶轮与流体及泵壳，转轴与填料） 有效功率: Ne =Q H ρg 轴功率 N = Ne / η 曲线：P99 图2-6 Q--H: 后弯叶片 Q增大则H下降 Q