泵与风机第2章性能

泵与风机,第6讲,第3章泵与风机的性能,上一讲回顾：,第2章泵与风机的性能,1.功率、损失与效率,2.泵与风机的性能曲线,2.1离心式泵与风机性能曲线,2.2轴流式泵与风机性能曲线,有效功率：,轴功率：,原动机功率Pg：,传动效率,原动机的输入功率Pg,in：,原动机效率,原动机功率选择：,功率：,泵与风机总效率,电动机的容量富裕系数K,P,Pe,机械损失Pm,容积损失PV,流动损失Ph,P-Pm,P-Pm-Pv,P=（0.010.03）P,损失和效率：,2.泵与风机的性能曲线：,反应性能参数间变化关系的曲线。,H=f1（qV）,p=f1（qV）;P=f2（qV）;=f3（qV）;NPSH=f4（qV),泵与风机的性能曲线：,典型的性能曲线：,通常是指在一定的转速下，以流量为基本变量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。,泵与风机的主要性能参数：,流量qV扬程H（全压p）轴功率P效率汽蚀余量NPSH,直线方程,理想状态下，HT随着qVT呈直线关系变化，且直线的斜率由2a决定。,2.1离心式泵与风机性能曲线,流量与扬程性能曲线（qV-H）,(1)2a0，B为正值，qVT增加，HT逐渐减小。,ctg2a=0，B=0，HT=A=u22/g，平行于横坐标的直线。,ctg2a0，B为负值，qVT增加，HT随之增加。,非理想状态下（有限叶片数、流体黏性），需要进行性能曲线的修正：,2.1离心式泵与风机性能曲线,流量与扬程性能曲线（修正）,（1）有限叶片数的影响,（2）各种损失的影响,摩擦及涡流损失,冲击损失,容积损失,流动损失,2.1离心式泵与风机性能曲线,流量与扬程性能曲线（修正）,（1）有限叶片数的影响,（2）各种损失的影响,b-b,摩擦及涡流损失:c-c,冲击损失:d-d,容积损失:e-e,流量与功率性能曲线（qV-P）,抛物线方程,2.1离心式泵与风机性能曲线,流动功率：,轴功率去掉机械损失功率的剩余功率，用于对通过叶轮的流体做功,输入流动功率,轴功率：,流量与功率性能曲线（qV-P）,2.1离心式泵与风机性能曲线,qVT-Ph性能曲线,(1)2a0，B为正值,ctg2a=0，B=0，通过原点上升的直线,ctg2a0，B为负值,h,流量与功率性能曲线（qV-P）,2.1离心式泵与风机性能曲线,实际流量与轴功率P之间的关系曲线,空载工况,阀门全关时，qv0、HH0、PP0，该工况为空转状态。,空载功率主要消耗在机械损失上。,P=（0.010.03）P,在空转状态时，轴功率最小，一般为设计轴功率的30左右，离心式的泵与风机要在阀门全关的状态下启动，运转正常后开大出口管路调节阀。,空载条件下启动：,流量与功率性能曲线（qV-P）,2.1离心式泵与风机性能曲线,避免启动电流过大原动机过载,流量与效率性能曲线（qV-）,2.1离心式泵与风机性能曲线,qv=0,=0,H=0,=0,2.1离心式泵与风机性能曲线,设计工况点(最佳工况点),工况点：,最佳工况点：,经济工作区：,在给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H或全压p，功率P及效率值的一组参数。,最高效率max所对应的工况点。,最佳工况点附近的区域（不低于最高效率的0.850.9）。,2.1离心式泵与风机性能曲线,实例,400DL型止回型立式多级离心泵性能曲线,2.1离心式泵与风机性能曲线,实例,9LDTNA型凝结水泵性能曲线,a：陡降型：流量变动很小时，扬程变化很大，适用于扬程变化大而流量变化小的情况，如取水泵；,后弯式叶轮qV-H性能曲线的三种基本形状:,2.1离心式泵与风机性能曲线,性能曲线分析,b：平坦型：流量变化很大时，扬程变化很小，适用于流量变化大而要求扬程变化小的情况，如给水泵;,c：驼峰型：其扬程随流量的变化是先增加后减小，在k点左边为不稳定工作段。,前弯式叶轮特点:,2.1离心式泵与风机性能曲线,性能曲线分析,a：随流量增加，功率急剧上升，原动机易超载。容量富裕系数K应取较大值。,b：性能曲线扣除轴向涡流及损失扬程后，得到的实际性能曲线为具有较宽不稳定工作段的驼峰形曲线。,c：效率远低于后弯式。,2.1离心式泵与风机性能曲线,性能曲线测试,节流式流量计（孔板、文丘里管、喷嘴）,（出口压力表读数）,（入口真空/压力表读数）,压力表读数差,电动机输入功率,电能表、三相两瓦法功率表、电流电压表,转速表,2.1离心式泵与风机性能曲线,水泵性能曲线测试,水泵性能测试实验装置,流量计,流量调节阀门,1.出口阀门全关，记录零流量时的压力表、功率表、真空表、转速表读数，算得性能曲线上的第一点；2.转速不变，逐渐开启出水管上的阀门，增加流量，稳定后记录该工况下各种数据。3.重复步骤2。,实验步骤：,2.1离心式泵与风机性能曲线,水泵性能曲线测试,qv-H性能曲线，在小流量区域内出现驼峰形状。,2.2轴流式泵与风机性能曲线,轴流式泵与风机性能曲线特点:,轴功率P在空转状态(qv0)时最大，随流量的增加随之减小。,2.2轴流式泵与风机性能曲线,轴流式泵与风机性能曲线特点:,（1）阀门全开状态下启动。,启动特点：,（2）可调叶片的轴流式泵与风机可在小安装角时启动。,高效区窄：,2.2轴流式泵与风机性能曲线,轴流式泵与风机性能曲线特点:,采用可调叶片，则可使在很大的流量变化范围内保持高效率。,离心式、混流式及轴式泵与风机性能曲线的比较,离心式Vs轴流式,H-qV性能曲线:,2.2轴流式泵与风机性能曲线,轴流式,离心式,离心式泵与风机的H-qV曲线比较平坦，适用于流量变化时要求能头变化不大的场合；轴流式泵与风机的H-qV曲线比较陡，宜用于当能头变化大时要求流量变化不大的场合。,离心式、混流式及轴式泵与风机性能曲线的比较,离心式Vs轴流式,P-qV性能曲线：,2.2轴流式泵与风机性能曲线,轴流式,离心式,离心式泵与风机的P-qV曲线随着流量的增加呈上升趋势；为了减小原动机容量和避免启动电流过大，应在关闭阀门的情况下启动。轴流式泵与风机的P-qV曲线随着流量的增加，急剧下降，应在全开阀门的情况下启动。,离心式、混流式及轴式泵与风机性能曲线的比较,离心式Vs轴流式,-qV性能曲线:,2.2轴流式泵