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文档简介
1、第五章 流体机械的特性曲线与运行调节§5.1 流体机械的特性曲线概念:1) 线性特性曲线2) 综合特性曲线§5.2 泵与风机的特性曲线一、扬程特性曲线1、由欧拉方程可导出无穷叶片数假设下的理论扬程(能头)如图叶片出口安放角2不一样时,曲线不一样2对无穷叶片数假设进行修正修正后的特性曲线3、考虑水力损失时的特性曲线修正4、考虑容积损失时的特性曲线的修正二、功率特性曲线见上图三、几何参数对特性曲线的影响1) 叶片出口安放角2) 叶轮外径3) 叶轮出口宽度四、泵的综合特性曲线五、不同类型工作机性能曲线的比较 §5.2 水轮机的特性曲线一。、水轮机的工作特性曲线1 空载流
2、量2 极限功率3 最高效率流量点 二、不同比转速的水轮机的性能的比较比转速低,则高效区宽, 由于轴流转浆式水轮机叶片可调,可以适应不同的工况,所以轴流转浆式水轮机的水轮机的高效区也很宽 三、水轮机的综合特性曲线五、综合特性的绘制(见试验部分介绍)§5.3 模型试验一、 流体机械特性曲线的获得方法1) 理论的方法:经验系数法CFD法2) 试验的方法: 该方法最为可靠。二、 试验装置流体机械的试验台通常分为两种开式试验台闭式试验台1、流体机械的开式试验台特点:进出口均与大气联通泵开式试验台的参数测量:1、流体机械的闭式试验台闭式台关键可以做气蚀试验A、 泵的空化试验通过真空泵抽真空的作法
3、来降低装置气蚀余量B、 水轮机的闭式台 空化试验是在水轮机出口尾水箱抽真空(做法基本一样)§5.4 流体机械与管网的联合作用机器的实际工况不仅和机器本身有关还和管网特性有关。一、 管网特性曲线由图及能量方程可知,要把流体从1送到2,则需要能量HG二、 管网和机器的联合作用把流体从1送到2,需要的能量HG就是要由泵来提供,而泵的能量曲线是由机器本身所确定的。所以泵的实际的工况点是由两曲线的交点来确定。由分析可知:常见调节工况点的方法1、 改变装置特性曲线的形状(管路的阻力系数)2、 改变泵的能量特性曲线的形状(转速)3、驼峰曲线的不稳定性分析A工况点是稳定的B工况点是不稳定的分析方法:
4、小扰动的方法 分析能量的平衡§5.5 旋转失速和喘振一、 旋转失速旋转失速主要发生在工作机中,下面简要分析1、 失速流量增大时:A) 在工作机叶片的工作面出现分离;B) 流量增大,压力减小。扩散作用减小;C) 流量增大,相对速度增大,惯性力增大。所以当流量增大时,除工作机的H及效率减小外,其工作稳定性不致被破坏流量减小时: 轴面速度减小,冲角增大,故在叶片的背面形成脱流。当流量小到某临界值时,流道内流动分离严重,破坏正常的流动,这个现象叫做”失速”2、旋转失速失速现象在叶轮流道中以一定的方式进行移动,移动的方向正好和U方向相反。二失速的类型A、渐进失速 B、突变失速三、喘振现象(主要是针对可压介质)发生原因:a) 在驼峰曲线的左则b) 和管网特性曲线有关c) 和系统容积有关避免方法:a) 增大流量,使得运行流量大于临界流量b) 设计时避免驼峰性能曲线c) 运行时,安装回流阀和放空阀来增大机器的通流量§5.6 流体机械的串并联为了满足实践的工况要求,一台机器通常难以满足,必须要通过多台机器的串并联才能达到性能的要求。一、串联的运行一、串联的运行§5.6 流体机械的调节一、出口节流调节二、进口节流调节
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