第二章-流体输送机械(第三次课)

1、1 1、管路特性曲线、管路特性曲线 由由管路所需压头与流量之间的关系管路所需压头与流量之间的关系所绘制的曲线。所绘制的曲线。 21 , 2 22 22 11 1 2 1 2 1 fe Hu g z g p Hu g z g p 2 uBKHe 2 ve BqKH 管路特性曲线方程，由管路特性曲线方程，由流体机械能衡算式流体机械能衡算式 演变而来。演变而来。 fe H g uu ZZ g pp H 2 )( 2 1 2 2 12 12 )( 12 12 ZZ g pp K 2 2 1 2 2 2 Vf BqH g uu 令：令： 2 V BqKH e 则：则： 管路特性方程管路特性方程 工作点工

2、作点: :当离心泵安装在具体的管路系统中工作时，泵当离心泵安装在具体的管路系统中工作时，泵 所提供的实际压头和流量。所提供的实际压头和流量。 3 3、离心泵的流量调节、离心泵的流量调节 （1 1）、改变阀门的开度）、改变阀门的开度改变管路特性曲线改变管路特性曲线 （3 3）、改变叶轮直径）、改变叶轮直径改改 变泵的特性曲线变泵的特性曲线 v阀门调节法：阀门调节法：简便、快捷、可连续调节流量。但该方法简便、快捷、可连续调节流量。但该方法 的本质是改变管路阻力，当关小阀门调小流量时，造成的本质是改变管路阻力，当关小阀门调小流量时，造成 所需压头的增加，且所增压头作为阀门阻力损耗掉。所需压头的增加，

3、且所增压头作为阀门阻力损耗掉。 v改变转速或叶轮直径法：改变转速或叶轮直径法：一定调节范围内可维持泵在高一定调节范围内可维持泵在高 效区工作、不增加阻力损失。但调节装置较复杂且难以效区工作、不增加阻力损失。但调节装置较复杂且难以 实现连续调节。实现连续调节。 各种流量调节方法的比较各种流量调节方法的比较 在实际工作中，当单台离心泵不能满足输送任务的要在实际工作中，当单台离心泵不能满足输送任务的要 求或者为适应生产大幅度变化而动用备用泵时，都会遇到求或者为适应生产大幅度变化而动用备用泵时，都会遇到 泵的并联与串联使用问题。这里仅讨论二台性能相同泵的泵的并联与串联使用问题。这里仅讨论二台性能相同泵

4、的 并联与串联的操作情况。并联与串联的操作情况。 七、并联与串联操作七、并联与串联操作 联合特性曲线的作法：在每一个压头条件下，使一台泵操联合特性曲线的作法：在每一个压头条件下，使一台泵操 作时的特性曲线上的流量增大一倍而得出。作时的特性曲线上的流量增大一倍而得出。 当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并联操作，以增大流当一台泵的流量不够时，可以用两台泵并联操作，以增大流 量。量。 1 1、并联操作、并联操作 He-Qe 0 H H H并并 QQQ并 并 曲线表示一台泵的特性曲线曲线表示一台泵的特性曲线 曲线曲线表示两台相同的泵并联表示两台相同的泵并联 操作时的联合特性曲线操作时的联合特性曲线

5、注意：对于同一管路，其并联操作时泵的流量不会增大一注意：对于同一管路，其并联操作时泵的流量不会增大一 倍，如图所示。因为两台泵并联后，流量增大，管路阻力亦倍，如图所示。因为两台泵并联后，流量增大，管路阻力亦 增大。增大。 Q Q并 并 2Q 2Q 当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，考虑将泵串联当生产上需要利用原有泵提高泵的压头时，考虑将泵串联 使用。使用。 两台相同型号的泵串联工作时两台相同型号的泵串联工作时 ，在同样的流量下，串联泵的压在同样的流量下，串联泵的压 头为单台泵的两倍。头为单台泵的两倍。 0 H H H串串 QQQ串 串 联合特性曲线的作法：将单联合特性曲线的作法：将单 台泵

6、的特性曲线的纵坐标加倍台泵的特性曲线的纵坐标加倍 ，横坐标保持不变，可求得两台，横坐标保持不变，可求得两台 泵串联后的联合特性曲线泵串联后的联合特性曲线 ， H H串 串 2H 2H 2 2、串联操作、串联操作 选择离心泵的基本原则，以能满足液体输送的工艺要求为选择离心泵的基本原则，以能满足液体输送的工艺要求为 前提。前提。 （1 1）确定输送系统的流量与压头）确定输送系统的流量与压头 流量一般为生产任务所规定。流量一般为生产任务所规定。 根据输送系统管路的安排，用柏努利方程式计算管路所根据输送系统管路的安排，用柏努利方程式计算管路所 需的压头。需的压头。 选择离心泵的基本原则，以能满足液体输

7、送的工艺要选择离心泵的基本原则，以能满足液体输送的工艺要 求为前提。求为前提。 选择步骤：选择步骤： 2 2、离心泵的选择、离心泵的选择 （2 2）选择泵的类型与型号）选择泵的类型与型号 根据输送液体性质和操作条件确定泵的类型；根据输送液体性质和操作条件确定泵的类型； 按确定的流量和压头从泵样本产品目录选出合适的型号；按确定的流量和压头从泵样本产品目录选出合适的型号； 如果没有适合的型号，则应选定泵的压头和流量都稍大的如果没有适合的型号，则应选定泵的压头和流量都稍大的 型号；型号； 按所选定型号，进一步查出其详细性能数据。按所选定型号，进一步查出其详细性能数据。 （3 3）校核泵的特性参数）校

8、核泵的特性参数 如果输送液体的粘度和密度与水相差很大，则应核算泵如果输送液体的粘度和密度与水相差很大，则应核算泵 的流量与压头及轴功率。的流量与压头及轴功率。 例例 如附图所示，今有一输送河水的任务，要求将某处河水以如附图所示，今有一输送河水的任务，要求将某处河水以 80m80m3 3/h/h的流量，输送到一高位槽中，已知高位槽水面高出河面的流量，输送到一高位槽中，已知高位槽水面高出河面 10m10m，管路系统的总压头损失为，管路系统的总压头损失为7mH7mH2 2O O。试选择一适当的离心泵。试选择一适当的离心泵. . 11 22 10m 解解 根据已知条件，选用清水泵。以河面根据已知条件，

9、选用清水泵。以河面1-1截面为基准面，并截面为基准面，并 取取1-1与与2-2截面列柏努利方程式，则截面列柏努利方程式，则 m HzH fg u g p 1770010 2 2 根据流量根据流量Q(80m3/h) 和和H(17m) 可选可选? 图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵图示离心泵管路系统，将水从低位槽送往高位槽，吸入管（泵 前）直径前）直径d1=80mm,d1=80mm,长长l1=6m,l1=6m,摩擦系数摩擦系数1=0.021=0.02。排出管（泵后）。排出管（泵后） 直径直径d2=60mm,d2=60mm,长长l2=13m, l2=13m, 摩擦系数摩擦系数2=0.032=0.03，在排出管，在排出管C C处装处装 有阀门，其局部阻力系数有阀门，其局部阻力系数6.46.4，吸入管路和排出管路各有，吸入管路和排出管路各有 一个一个9090弯头，弯头，=0.75=0.75。管路两端水面高度差。管路两端水面高度差H H10m10m，泵进口，泵进口 高于水面高于水面2m2m，管内水流量为，管内水流量为12L12L s s1 1。试求：。试求： (1) (1) 每每kgkg流体需从泵获得多少机械能（泵的有效功流体需从泵获得多少机械能