水泵水力设计_ch1

水泵水力设计Hydraulic Design of Pumps 王福军(中国农业大学水利与土木工程学院 )Tel: 62736972 Email: 水泵水力设计 主要内容：v 水泵水力设计基础知识v 离心泵和混流泵叶轮的水力设计 *v 离心泵压水室和吸水室的水力设计v 离心泵中的力特性及其平衡v 轴流泵水力设计参考书l 王福军，水泵与泵站，中国农业出版社， 2005l 张克危，流体机械原理，机械工业出版社， 2000l 关醒凡，泵的理论与设计，机械工业出版社， 1987l 丁成伟，离心泵与轴流泵原理及水力设计，机械工业出版社， 1981l 沈阳水泵研究所，中国农业机械化科学研究院，叶片泵设计手册，机械工业出版社， 1983成绩评定出勤、课上回答问题、作业： 30； 考试： 70第一章第一章 水泵水力设计基础水泵水力设计基础 泵的定义和分类 叶片泵过流部件与典型结构 泵的主要性能参数 泵内液体流动分析（ 速度三角形） 叶片泵基本能量方程 叶片无穷多假定 泵性能曲线 泵的相似理论 泵的比转速 泵的汽蚀（空化） 泵的能量损失 泵的运行 泵的工作范围与型谱 本章主要内容本章主要内容1-1 泵的定义和分类泵的定义和分类一、定义泵是把原动机的机械能转换为所抽送液体能量的机器。1、调节阀2、排出短管3、压水室4、叶轮5、底阀6、吸水室二、组成二、泵的分类按作用原理分： 1、叶片泵利用叶轮的叶片和液体相互作用来输送液体。如离心泵、混流泵。2、容积式泵利用工作室容积周期性变化来输送液体。如活塞泵、隔膜泵、螺杆泵。3、其他类型泵包括只改变流体位能的泵，如水车等。利用液体能量来输送液体的泵，如射流泵、水锤泵。三、泵的使用泵房泵泵的加工1-2 叶片泵的过流部件与典型结构叶片泵的过流部件与典型结构一、叶片泵（离心泵）的工作原理我们在生活中经常可以观察到如下现象：在雨天，旋转雨伞，水滴会沿着伞边切线方向飞出，旋转的雨伞给水滴以能量，旋转的离心力把水滴甩走。这就是旋转的离心力能给水增加能量的例子。离心泵就是根据上述离心力甩水的原理设计出来的。利用水泵叶轮的高速旋转的的离心力甩水，使得水流能量增加，能量增加的水通过泵壳和水泵出口流出水泵，再经过出水管输往目的地。这就是离心泵的工作原理。一、叶片泵（离心泵）的工作原理离心泵工作过程是：在启动前，应先用水灌满泵壳和进水管（在进水管的底部有底阀，防止水倒流），然后驱动电机，使叶轮和叶轮中的水做高速旋转运动，此时，水受到离心力作用被甩出叶轮，经泵壳的流道而流入水泵的出口，由出口流入到出水管道；与此同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，进水池中的水在外界大气压作用下，沿进水管流入叶轮进口；由于叶轮不断旋转，水就源源不断地甩出和吸入，形成连续的扬水作用一、叶片泵（离心泵）的工作原理在离心泵起动前，如果不灌满水，叶轮只能带动空气旋转，因空气的单位体积的质量很小，产生的离心力甚小，无力把泵内和排水管路中的空气排出，在泵内造不成真空，水也就吸不上来。离心泵的工作过程实际上就是一个能量传送和转化的过程，它把电机的高速旋转的机械能转换成水的动能和势能。在能量传递和转换过程中，就伴随着许多能量损失，这种能量损失越大，说明离心泵的工作效率越低。 二、叶片泵的过流部件吸水室、叶轮、压水室1、吸水室位于叶轮进口前，其作用是把液体按一定要求引入叶轮2、叶轮泵的核心。泵通过叶轮对液体作功，使液体能量增加。3、压水室位于叶轮出口之后，其作用是收集从叶轮流出的高速液体，使其速度降低，转变速度为压能，并且将液体按一定要求送入下级叶轮进口或泵排出口。三、叶片泵的结构型式叶片泵的结构型式分类如下： 1、按主轴方向卧式，立式，斜式2、按液体流出叶轮的方向离心泵，混流泵，轴流泵3、按吸入方式单吸，双吸4、按级数单级，多级5、按叶片安装方式（全、半）可调叶片、固定叶片6、按壳体剖分方式分段式，节段式，中开式（水平中开，垂直中开）7、特殊结构的叶片式泵潜水泵，贯流泵，自吸泵，管道泵，无堵塞泵，屏蔽泵 四、常见典型泵结构型式1、单级悬臂式泵 四、常见典型泵结构型式1、单级悬臂式泵 电动机联轴器出口法兰进口法兰泵盖泵体 轴承体底座四、常见典型泵结构型式1、单级悬臂式泵 1、单级悬臂式泵 密封环 ： 单环型 双环型 迷宫型单环型分为：平直式端面式1、单级悬臂式泵 轴封装置：填料密封 1、单级悬臂式泵 轴封装置：机械密封 1-弹簧座 2-压紧弹簧 3-传动销 4-动环密封圈 5-动环 6-静环 7-静环密封圈 8-防转销 9-压盖 2、双吸泵（水平中开式） 2、双吸泵（水平中开式）