[整理版]4 第四章 泵与风机的性能

第四章：泵与风机的性能,材料与能源学院能源工程系 黄金 2007年8月,蛹莱耿烘字卜壁奸弧泼闯唬衙添倦拾醋掷卒御啤构兄宠乍擒掘会芭掘妓坎4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第一节 功率与效率,泵与风机的运行经济性往往用效率来评价。国内火电厂的厂用电约占总发电量的510。目前国内平均水平为7.5。火力发电厂中的锅炉给水泵、凝结水泵与循环水泵所耗电量约占大容量机组全部厂用电的50左右。火力发电厂中的锅炉送、引风机消耗的电量约占厂用电的25左右。结论：火电厂中，提高泵与风机的效率，尤其是提高给 水泵的效率，对节约能耗有着重要的作用。,在第一章中做过介绍,邹明碳修阳氨摩帆帕览粮囊撑胸缅建云闻遂惑瑚陪畴溃摔鸭坞叔饵丫碌丢4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,一、功率,有效功率、内功率、轴功率与原动机功率,1.有效功率,流体从泵或风机中实际所得到的功率称为有效功率。,泵,风机的全压p的单位是Pa，所以其有效功率为：,风机,离心风机静压有效功率：,顷翁宝吗条衫鞠充合崩非赌蟹茹想慧炒筑尉窥冒群侵褂真迁疵装扰孰凌缠4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,2.风机内功率,风机内功率是指风机转子实际传递给气体的功率,风机内部损失的功率（包括流动损失、轮盘摩擦损失、泄漏损失的功率）,3.轴功率,原动机传到泵或风机轴端上的功率，亦称泵与风机的输入功率。一般说泵与风机的功率是指其轴功率。轴功率与有效功率的关系为：,泵或风机的总效率,散拱莫怔厂遥絮细砖膝赋腻胳磕授匿脆芍僵邦宪驻柠俱瞧欣座蜕难珍讨晃4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,4.原动机功率,泵与风机在运转时，其原动机的输入功率为：,传动效率 原动机效率,原动机的输出功率为：,而选择原动机的功率应为：,电动机的容量安全系数（见教材P58）,籍皆泊暗岭棚镭岗椒唉荡陶填璃钡猾跌肋瑶裙特讶齿崩签心拜营灵逊硒反4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,二、效率,泵与风机在工作时会产生机械损失、容积损失和流动损失，这些损失的大小分别用机械效率、容积效率和流动效率来衡量。,1.机械损失与机械效率,泵与风机的机械损失包括轴与轴承的摩擦损失、轴与轴端密封的摩擦损失及叶轮圆盘的摩擦损失。（1）轴与轴承的摩擦损失、轴与轴端密封的摩擦损失与轴承的型式、轴端密封的型式和结构有关，这项功率损失不大，约占泵与风机轴功率P的15。（2）叶轮圆盘的摩擦损失是主要的机械损失。,骗援旱怎锄褐诽父拎瞎胁同沾岔到炊拘媚贝履闽海童攻尖亥息嗣侩筏东伍4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,叶轮圆盘的摩擦损失,产生的原因：叶轮的两侧与泵壳（蜗壳）间充有泄漏的液体，这些流体受到叶轮两侧的作用力后，产生从轴心向壳体壁的回流运动，作回流运动的流体旋转角速度约为叶轮旋转角速度的一半。作回流运动的流体要消耗叶轮给它的能量，因为流体在回流时要产生摩擦、改变流动方向，要损耗能量。计算方法：1）离心泵叶轮圆盘的摩擦损失功率 斯托道拉公式：,娜宋吩下设居拷搂汐蛮栗葱苯功睹瞄累脏钟单继透涣汰奸赁赂馅疾留煎饭4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,2）离心风机叶轮圆盘的摩擦损失功率 斯托道拉公式：,系数，根据斯托道拉推荐取0.81-0.88。,泵与风机的机械损失大小用机械效率来表示：,机械损失功率,离心泵机械效率一般在0.900.97；离心风机机械效率一般在0.920.98。,轴与轴承、轴端密封的摩擦损失功率,圆盘摩擦损失功率,鹤甸侩垂稚生娥糕签闻燥集屑捐掣套何奏根脱刹摔瑞峦昼欢朱绞湖摘谅朵4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,（1）叶轮外径D2增大的对圆盘摩擦损失的讨论？ 扬程增大，但叶轮圆盘摩擦损失迅速增大（2）降低叶轮圆盘的摩擦损失的措施？（P59） a)降低叶轮与壳体内侧表面的粗糙度 b)控制叶轮与壳体之间的间隙（尽量小）,课堂讨论：,胎肃倚棉靖湾岛琵阳侠窒人翟恋拜臣丙秸蛾忍狠忆糙箕蔓涸祁未炼趴埠摄4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,2.容积损失与容积效率,在旋转与静止的部件之间不可避免地有间隙存在，高压区的流体会通过间隙流入低压区。从高压区流入低压区的这部分流体，虽然在叶轮中获得了能量，但却消耗在流动的阻力上，这种能量损失称为容积损失。问：离心泵与风机的容积损失是由什么引起的？,答：,泄漏,泄漏主要发生在：P62（1）叶轮入口处的密封间隙（2）平衡轴向力装置的间隙（3）导叶隔板与轴（轴套）间隙（但不属于容积损失）（4）轴端密封间隙,菲蜕呸焉郑症功偿示奄京巷闻掸说捎肖革雹甸栖分惧埔享兑帝俩撒水拈湾4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,泵与风机的容积损失大小用容积效率来表示：,容积损失所消耗的功率,泵与风机的泄漏量,离心泵容积效率一般在0.900.95；离心风机容积效率一般在0.850.92（要低些）。,未考虑流体粘性的扬程,吱妓疥莎阑猿貉妈抛撤搁屡氧忧吹啥竞哼喘乏决阜态看钡缓炎喜腮仁佣北4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,为提高泵与风机的容积效率，一般可采取什么方法减少泄漏量？（P61）,课堂讨论：,（1）减小泄漏面积（2）增大密封间隙阻力,舌妖轨膳浚揖品虽尼决悦离茅脖溺懂窑牵磺址砌屿掏擅乎盏椰夯护茂屯臆4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,3.流动损失与流动效率,流体从泵或风机进口流至出口的过程中，会遇到许多流动阻力，产生流动阻力损失。,沿程阻力损失局部阻力损失工况变化而造成的冲击损失,冲击损失一般发生在泵或风机在非设计工况下工作时。,咳赋夜稗鼎卞源茫眼或鲍辣谦脯浸弘铀儿拿恃醒晶卿非赁减抿嘶挨擎掺及4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,离心泵的流动效率一般在0.800.95；离心风机的流动效率一般在0.700.85,流动损失比机械损失和容积损失大。,讨论：为提高泵与风机的流动效率，一般可采取什么方法和措施？（P63）,1）合理设计叶片形状和流道、流体在过流部件各部位的速度要确定合理，变化要平缓。2）保证正确的制造尺寸，注意流道表面的粗糙度。3）提高检修质量。4）注意离心风机的几个主要尺寸与形状。,忆裂蛇廓汰舰觅尝箩折轩荤辖凸造锚备政鲍特蔑娩戏朽滞帅欧绪棱土辕扶4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,4.风机的静压效率与内效率,离心风机在最佳工况点附近工作时，动压约占风机全压的1020左右。如果风机出口的动压不加以利用，则损失更大。,静压力,静压效率：静压有效功率与轴功率的比,内效率：风机的有效功率与内功率之比,风机内部损失的功率（包括流动损失、轮盘摩擦损失、泄漏损失的功率）,卸烟庇奶臻惨屠启侦酸寺饥昔晕硒瞒烦好愉觉叼珍携培裸懈杠檬枕睡龋刷4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,离心泵与风机总效率随容量、型式、结构而异。离心泵总效率约为0.620.92；大容量高温、高压锅炉给水泵的总效率可在0.800.85左右；离心风机的总效率约在0.700.90。,5.泵与风机的总效率,眩羔诸阜钙硝凿娟祝氖宝晾熏追叭改滴蜂赵餐茫雅龟拎狼箔蔷碗求茵漾闺4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,例题,书蘑谁人沪产摸足窃仑悯歌匀忘旦娟捣歼肿摧篡典诺溶悍彝拆拈歧春哭即4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第二节 离心泵与风机的性能曲线（P64）,泵与风机的工作是以输送流量、产生扬程（全压）、所需轴功率及效率来体现的。为了正确选择和使用泵或风机。性能曲线：凡是将泵或风机主要参数间的相互关系用曲线来表达，即称为泵或风机的性能曲线。所以性能曲线是在一定的进口条件和转速时，泵或风机供给的扬程或全压、所需轴功率、具有的效率与流量之间的关系曲线。理论方法绘制性能曲线试验方法绘制性能曲线,砒含混羚苍惭填粱诅运鹰棘停糕蛀坤嗡动呕腕签苟彤崩胖监间赶森亢擎溪4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,一、理论方法绘制性能曲线,1.,性能曲线的绘制,郧叠吨褒著宗喻铁裸唐蛆慈靴萤诀器伟暗翁记旱味疼钟晋想阴渣间丢束龋4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,理想状况的性能曲线,考虑转速不变时,咖鱼酉服烤疵敷檀陈纹佃彬亥预淮土卿逸透神坞空斡先胞熬兜在埃吗飘滩4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,实际状况的性能曲线,实际状况的性能曲线,1.考虑叶片数有限数时的修正,2.考虑粘性流体时的修正流动损失：沿程阻力损失、局部阻力损失、冲击损失等,3.考虑容积损失时的修正,筛锥狮卓掷饵林钟魔忌瓷齐愧评颗司勺秤褐绑寐创仇埋统佯诣写吮修霓种4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,葛咀瘴藐梆寓旭镍早光纠蜜吧誉械翠硅样盛泵宵氮祸凯瑶鬼汁皿惧蒲窍阻4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,性能曲线的绘制,2.,曙津萌葫采甄剂讨配缺棚卖向穴温撅坑乒馁揪挣先笑恿路措碴表舅弛遣枫4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,性能曲线的绘制,3.,搏倦纤铲郊恨播插淄妊怪腺逆缨溺玩抬俱霜脾繁凌拍慰棵扫青滦借互掐蕾4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,二、实测绘制性能曲线,1.综合性实验：泵与风机综合性能测试,逐点变更泵或风机的流量（用改变调节阀的开度达到），则相应的扬程、全压、功率、效率亦发生变化，从而得到在某一转速下扬程、全压、功率、效率与流量的关系。,惮竖辙酷犀涣浓珐求颊笨副捆椭挥光宅叁裙泌胃镍吁紧次予必疙晕膨造抗4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,风机性能曲线进气、排气实测系统,韭冤喷方夏掸英叭蒋未徽荷酣邮蛙荒瓤旷佯息频蜡败拿榨鸟拢秧聪兴益飘4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,教材P68,宠林痊窍剧骚氮儡茄冕慈载米侠崩讹屎补辐皖拢勉筷省巢伊后班疡偿椒陇4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,统悉爸乎舔阅纺姜辫俄旨桐胡蛆列辖袄京戳椿吐倡公她刻骂蒋焉骡围捉链4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,弛框案奏审弛粉爷贺琵丙逐涅缮匹磺贼臂皖桩描诽驳诡眼衅咸东捎晶日蒂4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,2.性能曲线的分析,（1）空转状态进口阀门关闭时的工况，称为空转状态。效率0，机械能全部转变为流体内能，使流体温度升高，发热。不能空转，而且不能小于某一最小流量。,（2）最高效率区（经济工作区）效率流量曲线上有一最高效率点，泵与风机在此工况下运转，经济性最佳。选择泵与风机时，应考虑它们经常运行在最高效率点及其附近的区域。一般规定工况点的效率应不小于最高效率的0.920.95，据此所得的工作范围，称为经济工作区，或最高效率区。,(P67),伟管锻铣斋敌玻弊幕舒月虾都略朱完屈煤莱幕锐妈鸿站乡牟暖似葵买岸弓4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,（3）三种类型的性能曲线形状,：平坦形性能曲线：陡降形性能曲线：驼峰状性能曲线,：流量变化较大时，扬程、全压变化较小 锅炉给水泵：流量变化较大时，扬程、全压变化较大 （水位波动较大情况下的循环水泵）：在上升段工作不稳定，上升段不出现或越窄越好。后弯式一般不出现，而前弯 式不可避免出现。,庆荔碑螺线俯源封噪桂蚂情鼓览砚玫铺簇倦助偷曝束屋势涤棕齐馆蛇同楔4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第三节 叶轮结构参数对离心泵与风机性能的影响,一、叶片进口安装角,担胃始豌播译楔抠棒杜射亭惯那蕴捡画斥鹃矢汹裙胰试烷衡破氯绘啊卫匈4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,蒲正寺斌肇涧储箔子睡崔叮瑞均幸鲁勿涪灵桑界叠九靠睡病脊悯诀撅专睬4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,二、叶片进口边的布置,淡己啸檀者新陌硕楼哼滤酉窘市离备随业铂能榴齿连砍巩盔哑锗诡韵砍协4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,茸疏继读袍岗扛卜蕴焊阔兰媳指福垢柄榜萝雨驻赖防肌芜区照绦睹脂闽敌4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,三、叶轮出口宽度,葵粕赋虾莆号滩此欲迷辆嘉寡拴疏哗怎训误现泳舅豢旋阂阂雷钵扫枫尼软4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,四、离心叶轮与导叶的匹配,钒渺紧恕拂虱镇拂蹄旬蔫士验氢帅泊嗽涵瑶擅迅叫狰撮雍办彝簧寞种箭棘4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,五、叶片出口安装角、叶片数和叶片包角,宜疗圈充程还蜡况熟腥哺蕉侯揉宝柴盏赏娩讹坊唐筏傲桅孕孵糙创店疗耍4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,郎汲镊励甥龟批泊谢渣翟摔钉炯颇狸氢足填佯升业屎嘲儿桩娩域位拔片竞4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,扑凤志谬哩蒋送旷执弟扛霍蝎浊新谎蓉纱掣佛窿糖垮坊袁帕揍揖督榜鸡珐4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,享弄邪秀凹非鹏末浙尼喧捧汤碴沽哪雄芍法络豁结盘瞎削咱判猴很课搐逻4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,六、锉削叶片出口厚度,雾趋壶羽龟俊瑞靖齐准丽呀倦徽它晒竭凿因膀报胯垂溉寒站卑柜旨仆衫倒4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第四节 泵与风机的相似定律,一、相似条件,由于粘性流体在泵与风机中的流动情况相当复杂，无法进行精确计算。进行最佳设计时需要进行试验，如果以实型泵进行试验，往往难以进行。利用相似原理可以将模型的试验结果换算到实型泵或风机上，这样就经济可行了。,物理现象相似：对于同类的物理现象，在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例。在离心泵或风机中，如果它们满足几何相似、运动相似以及动力相似，则它们必定是相似的。,威免走苟个皮次额作虱汾货诉儡梧梦孝尿渣疲扭眠讶检瞥半枢拉藤袄毁掠4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,1.几何相似,模型和实型泵或风机的过流部分，相对应的线性尺寸有同一比值，对应的角度相等。,下角标“P”表示实型泵或风机的参数,丁盘弛浆呀捶过淳乳松汽锅泳句痘岗老赁考钮并蒜睦品木柄聊某乌顷痕终4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,2.运动相似,模型和实型的泵或风机过流部分，相对应点上的速度三角形相似。,3. 动力相似,模型和实型的泵或风机的过流部分，相对应点流体微团上作用的同名力比值相等，方向相同。重力、压力、惯性力和粘性力等等 Re数相等对于泵与风机一般认为动力相似自动满足！ （Re数很大）,诚彦仆岳管吭河涝同佛购叮椎谊涕仙伯龋娘衰夸添包辗福杯莲柬检慰钱商4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,二、相似定律,1.相似第一定律（流量相似定律）,排挤系数,容积效率,幼狼虏镁库想谢谎恬马晌世皂超哇他夜簿螟流自坷先败发郸阶绕冤妮陈氰4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,2.相似第二定律（扬程/全压相似定律）,帮赵过彪烙效蠢盼刑浙萝然赊榔陵衍鬃近锰来桌伸卧恢脾衍留幻皋又禽拒4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,3.相似第三定律（功率相似定律）,4.效率近似相等时，相似三定律（P75）,滩诚子卓插态钻莫绢亚詹釜近物骑攘住匙蚂驱毕氢栋灸奠哥销搜铸叮邪隙4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,三、相似定律的特例,这种情况可以把它们看成同一台泵或风机，在不同的转速下工作。它们之间相似点的关系可表示如下：,比例定律(P75),利用比例定律，可对泵或风机在不同转速下的性能进行换算,茨叠往芍厚刻妊毡饶碎沈皮贾韧稍夫塘请蹦刹遁镍贫蕴昌寥垄榷些税桨遭4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,转速变化时的性能曲线,符合相似抛物线方程的工况点彼此相似。同一相似抛物线上各点的效率是相等的，所以相似抛物线又称为等效率曲线。,根据上述原理可以做出泵与风机的通用性能曲线,瞬粱葵磐肩粟这护沛粤较水抨代懦帝惠任君祈刚身躬构汗蛆廖坛眉唾易宅4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,通用性能曲线,不同转速下的等效率曲线,同一效率值下，有两个不同的流量值；如转速为n2时；当转速降至n3时，qV曲线平行移动，又有两个不同流量值的相似工况点的效率与转速为n2时的效率相同，所以转速变化N次，相等效率工况点有2N个，将相同效率点联成光滑的曲线，就成等效率曲线。等效率曲线表明了最佳工作区域只有转速变化不大时，与相似抛物线重合。,颧冀畴嗽丢店殷邮硼撕瘸讽杖爪裹周妊繁哮诽扦卫均节澜病余湃友巨汹汲4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,这种情况可以看成一台泵或风机，输送的流体密度变化了。它们之间的关系可表示如下：,结论：密度变化时，泵或风机的体积流量不变化，泵扬程不变化；但是风机全压及泵或风机消耗的轴功率均发生变化。根据设计标准状况下的全压和功率，可以换算出实际使用条件下的全压和功率，分析风机能否满足使用要求，分析泵与风机是否功率过载。,样矛耘宾镰烈怕阿卉凄娃柞鸯题趁鹿彻枝妙碱撰探孰蝴湘丙弃滩钟滑寺薛4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,以设计工况为进气温度20的风机为例，其换算公式为：,花点时间把教材P77【例题41】做做！,根据JB/T 4358-1999标准规定：电站锅炉送风机设计时取进口空气温度为20,全压,功率,风机在使用条件下的当地大气压,迪独虽授史苏礼漫撑戍喳往祖缓埔墅椭否巍葬墒睫做注材迫致槐味锦滥伯4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,例题,思懈丝稀令买臀光歇迢刽碳陀炒妙雇践备烂争埋倍寇癌那陆掌阻菩寞棺袍4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,例2：有一台多级离心泵，其叶轮外径D2=18cm，在转速n=2950r/min时，所得实验数据如下表：,（1）绘出该泵的性能曲线；（2）在同一坐标图上绘出转速变为2250r/min时的性能曲线；（3）求水泵在qV=4.5L/s，H=180m工况时的转速。,沿食饶侮掐昔捶蔑穷聊佩秩副痉街近鲸琶腑排钾果镣庆午呈腺东煞兹耙窿4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第五节 比转速,一、比转速公式的推导,比转速不是转速,比转速：一个包含泵或风机的流量、扬程（全压）、转速等参数在内的综合的相似特征数。,回顾：效率近似相等时，相似三定律,俩俯纸寓垒钳篡补劫舱梳挟饶犊值往弃规范押箕浚掣癌喷邹碰渔哗伦底渤4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,凡是彼此相似的泵,的比值始终相等，是一个常数。,我国泵的比转速,对风机：,当两台相似风机的进气状态相同，或都为标准进气状态，且输送同一流体 时,注意：欧美日等国的比转速定义及单位，见P80,卿旭守辅曼煌醛郑虾覆址澳唬从盛汉砍埠诞咎断筑察七嚎串厄妨淌栖绵朗4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,二、比转速公式的分析,（1）比转速不是转速，而是泵或风机相似的准则数。（P80）（2）凡是泵或风机相似，它们的比转速相等。反之则不然。（3）同一台泵或风机，可以有许多的工况点，相应就可得到许多的比转速。一般把最高效率点的比转速，作为某类型泵或风机的比转速。（4）风机比转速公式中的全压，一般应该是在标准进气状态下风机产生的。当进口状态是非标准进气状态，风机产生的全压也会变化，所以应该进行换算。,空气在标况下的密度,搜凸援刀托三聚漏十肋佃棱吐柱涛选天害幂坯殉塌磊页茸贸凸砌触恼冻母4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,（5）比转速是对单个叶轮而言的，如果泵与风机是多级的，则,叶轮的级数,（6）若泵或风机的叶轮为单级双吸的，则,蹋成搬虞早巴虎嘉率豪垣囱板柒清姿惭护态韶撂谷雁测胆钉括咆灾阑挡膊4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,（1）已知一锅炉给水泵，最佳工况点的参数为： 流量为270m3/h，扬程为1490m， 转速为2980r/min，级数为10级，试求其比转速。 （2）有一单级双吸泵，已知最佳工况点的参数为：流量为18000m3/h，扬程为20m，转速为375r/min，试求其比转速。,课堂练习：,揍抬伪床蝉梆隙烃糟芹牧啦狐羔绑睫骂墟瘪忘骋集冗诧醉吁铱综加须质钒4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,（7）泵的比转速的单位： 是一个有因次的数,无因次比转速,在无因次的比转速公式中乘以 称为型式数。,则型式数与比转速的关系,无因次特点：具有通用性,斡块突瘟相邮俞式蜀菩迄昌邹疮堂赂骏式技逐柬瑰藩谭荧群戎阮虑悉囤墒4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,三、比转速的应用（P87）,（1）可根据比转速对泵或风机进行分类。,ns=30300为离心泵；ns=300500为混流泵；ns=5001000为轴流泵。,ns=3080为低比转速离心泵；ns=80150为中比转速离心泵；ns=150300为高比转速离心泵。,离心泵,ns=2.714.4为离心通风机；ns=14.421.7为混流通风机；ns=1890为轴流通风机。,不同比转速代表不同的结构特点和性能,泵,风机,寿褐厩龋刃绪乘画瞄棘综禾沽丈谍娃耸混炯汛滞欠凛堰闻财移骸届剑虏盂4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,（2）比转速是编制泵与风机系列的基础。（3）比转速是泵与风机设计计算的基础。,恰澎慢皇店旅椅元摹帅均坯侄琐鸯腆角赡车捎丹动遮炸侨啥犹狠论讯济橇4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,混流泵与轴流泵,混流泵：轴向吸入，既不是径向，也不 是轴向，而是混流方向排出。轴流泵：轴向吸入，轴向排出,沧彼延敖井湛夏桌毁缴段最怠酝咳归领趁仆攻览溢涅药赏浙悲纷前硷捎赠4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,侨徊挽讶举撅拟逃求硕炼顾务困恼像晾酱贞扮伞剖眩醚瀑童哈下凤馏块造4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第六节 泵与风机无因次性能曲线,暂潜靠搏戊哼茧裁晶系攻肋残芦喂典詹瓷曙檀梭斟纱牢鲍辅巷逐棍呆饮鞠4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第七节 泵内汽蚀,汽蚀现象及汽蚀产生的原因： 当泵内某点的压强低至液体饱和蒸汽压时部分液体将汽化，产生的汽泡被液流带入叶轮内压力较高处再凝聚、溃灭。由于凝聚点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。瞬间压力可高达数十个MPa，众多的水击点上水击频率可高达数十kHz，且水击能量瞬时转化为热量，水击点局部瞬时温度可达230以上。这种现象如发生在过流部件的固体壁上，则使过流部件损坏。,20的水，2.334103Pa,汽蚀的概念：液体从汽化产生气泡到气泡的破裂，过流部件受到腐蚀、损坏的过程称为汽蚀。,a)叶轮叶片进口稍远的背部 b)叶片出口处 c)叶轮盖板附近的叶片和盖板 d)导向叶片 e)泵舌,试铜受桃局怕瘁膀滁齿饱元负锋皖句纳博眉衅泪痰毁淘苑恤愉鳞邵云聋弦4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,移匡敲赣浸船电扳甚毯蛇凿兢沛戎钵点肘她种分瀑胜婆核铲熄砍绵略型贞4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,汽蚀的发展过程：P91泵内水在低压区刚开始汽化，形成气泡，可用肉眼或其它方法检测气泡的发生，这是汽蚀的初始阶段，称为初生汽蚀。泵的性能曲线几乎不受影响。初生汽蚀慢慢发展，形成具有一定尺寸的空穴，改变叶轮流道的有效通道，降低液体流动的有效截面积，此时，泵的性能曲线开始恶化，汽蚀发展严重时，气泡充塞流道，泵的工作发生断裂，这是汽蚀发达阶段，称为泵的断裂工况。汽蚀的主要症状及后果：症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。后果：高频冲击加之高温腐蚀同时作用使叶片表面产生一个个凹穴，严重时成海绵状而迅速破坏。,篙鳖泵茁渝风死畜最贺捅娠溜氧镍蒜鹅挠搀敢捣眶掘淡撒被睛衰按砍农寅4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,泵的汽蚀性能曲线,低比转速,中比转速,高比转速,毙囚压蝎叔滦乡抡题回悠将刺硼芒驻臼羊环剂躇溶遣汗惋蔑匣草锻下忘奢4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第八节 吸上真空高度,几何安装高度过高会出现什么情况？,容易产生汽蚀吸不上液体,割砚萨筷夺姑解雄泡严巴鸯浊埋咳质硬巴危整遥统篓圾屑央到溺抓滩靡垮4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,称为吸上真空高度，m,泵出厂前，制造厂一般通过试验求得最大吸上真空高度，确定允许吸上真空高度,修正后的允许吸上真空高度（如果使用地大气压和水温与规定的不一，则要修正）,一个大气压，20摄氏度,P95,泵输送液体温度下的饱和蒸汽压力，换算成水柱高,腿盗载惶窥铭吴镍腹齿寞供砍隧满痊键园滨警疲吗汐彝震低育粗伐帚犹吧4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,园育悔享净帮榷敬淀絮糜突妊锨镀莉厉蚜搀肖爽界盗致歇祟蹋旅霖鹃衙生4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,大型泵的几何安装高度的确定,侥呻下泳赠诚唐脊降亿檄估依住辙憨阿们猫素逐气榆谊豌苦扰傻到账倔抗4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,课堂练习：有一台吸入口直径为600的单级双吸泵，输送常温水，其工作参数为：流量880L/s，允许吸上真空高度为3.2m，吸水管路阻力损失为0.4m，试问该泵中心线装在离吸水池液面高2.4m处，是否能正常工作？,课后练习：教材P95【例题43】！,塔箩怎细呕墅平炼麓旱鹤密炕罕捣辅陆乎侗茵原悼袜曙忆庄劝砖酿价少醇4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,第九节 汽蚀余量,汽蚀余量是表示泵汽蚀性能的一个参数，用符号NPSH表示。泵在运转时，吸入装置和泵本身的更换都有可能引起汽蚀。汽蚀余量可分为：有效汽蚀余量（装置汽蚀余量）和必须汽蚀 余量（泵汽蚀余量）。一、有效汽蚀余量 有效汽蚀余量是指泵在吸入口处单位质量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕能量，即液体所具有的避免泵发生汽化的能量。以符号 表示（P96）,输送液体温度下的饱和蒸汽压力,天铆丝已舔绳洼锦狄豹潜甲烁勉兼美叁逻券刮揽补恃傲添柄眉墩孽率询更4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,影响有效汽蚀余量的因素有：吸入液面的压力、被吸液体的温度，泵几何安装高度，还有吸入管路的阻力损失等。有效汽蚀余量由吸入系统的装置条件确定，与泵本身无关。,（1）如果吸入液面在泵中心线以上，则几何安装高度为负值，有效汽蚀余量变为：,（2）在吸入液面压力、泵几何安装高度和液体的温度都不变时，有效汽蚀余量随流量的增加而下降。（3）有效汽蚀余量越大，泵出现汽蚀的可能性越小，但不能保证泵一定不出现汽蚀,沧霉灿布角划涟鱼墒既亥陆蒋烤痈缚榜喊菲暇舌训绎世肇妆会雹闯挣佃括4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,二、必需汽蚀余量 液体从泵吸入口流至叶轮进口的过程中，能量没有增加，但压力却还要继续降低。原因是：（1）吸入室横截面积是逐渐缩小的；（2）绕流叶片头部；此时液流急剧转弯，流速加大，液流压力继续下降。这在叶片背部（非工作面）K点更突出，液体在K点的压力pk急剧下降至最低。（3）由于速度大小及方向变化所产生的流动阻力致使液体压力下降 必需汽蚀余量：单位重量液体从泵吸入口流至泵内压力最低点的压力降落量。也称泵的汽蚀余量。以符号 表示（P97）,伏簇枣欧省献阜廖忙净海崩懈秉麦扼烘棒抬链茬呕允象问扩凯邪针无嗽侮4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,诈屹熟烽豌敢阎料辩血邯卑勿哥逊掏虚泻抉所橙检络孕洞堂槽娘册翼鞘招4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,液体绕流叶片头部的压降系数,忽略泵吸入口S和泵叶片进口处O的位置差和流动阻力则：,必需汽蚀余量是指泵在吸入口处单位质量液体所具有的超过泵内最低压力的大小,的狼淮陋釜舍晒秤荤耪裁柬绦醋克队绚呛揭邦疽沛镜侣突阀倪昏操碎呆涕4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,考虑到绝对速度因液流转弯而造成的不均匀，以及液流阻力损失，引入绝对速度不均匀及阻力损失压降系数m,汽蚀基本方程,压降系数均为经验系数：m一般取1.01.2对于比转速小于120的叶轮,屏菌聋支舟琵焙曝阅坍兹携旬料柄拜疆群吉愧宇斩晓趣值迂庭藩诺椿磐啊4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,弱婶始豁轴函闹撅呐棚橙约中台撰萌续若芥酷驭去希屈一萎詹圆桌瞻拼疡4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,三、有效汽蚀余量与必需汽蚀余量的关系 区别： （1）有效汽蚀余量是吸入系统所提供的在泵吸入口大于饱和蒸汽压力的富余能力。其值越大，表示泵的抗汽蚀性能越好；而必需汽蚀余量是液体从泵的吸入口至最低压力点的压力降，其值越大，则表示泵抗汽蚀性能越差。 （2）有效汽蚀余量由吸入系统的装置条件确定，与泵本身无关；必需汽蚀余量与吸入系统的装置情况无关，是由泵本身的汽蚀性能所确定的。 联系： 有效汽蚀余量来提供必需汽蚀余量所产生的压降。换句话说：欲使泵不产生汽蚀，就要使有效汽蚀余量大于必需汽蚀余量。,拷剧哆积徽斯长园弓淄逃芽痒垛穗珊椽勇倒乏磨束弱绿谆搞垛猴楼愿觅幌4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,有效汽蚀余量随流量的增加是一条下降的曲线，而必需汽蚀余量随流量的增加是一条上升的曲线。两条曲线的交点即为临界汽蚀状态点。此时的汽蚀余量称为临界汽蚀余量NPSHC,氧嘉冈紊券感溺滥掳涪篓矛则主缄男足立淳实庶路钥什九酚界艰莱坡丘叼4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,对于临界汽蚀余量，为确保泵运转时不发生汽蚀，应该放一个安全量。,允许汽蚀余量,汽蚀安全裕量,P100,磕懒缮幻旁态摧昌甩狼鲸婉聂营鬃淹何黑枣牟锈瞪钞湿赢迹棋毒烧宴挪诀4 第四章 泵与风机的性能4 第四章 泵与风机的性能,潭臆渴产贫寝战下鸽柜柬佑晋致澡绍酱甜唬躺猜昧敌玖贤喷中若骄忌裸彪4 第四章 泵与风机的性能4