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1、2.1 概述,第 2 章 流體輸送設(shè)備,作用：向系統(tǒng)輸入能量，補(bǔ)充所需機(jī)械能。 用于流體的輸送或加壓。,流體輸送設(shè)備： 液體輸送設(shè)備-泵； 氣體輸送設(shè)備-通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、 壓縮機(jī)、真空泵。,根據(jù)泵的工作原理和結(jié)構(gòu)分類：,2.2 離心泵 2.2.1 離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及性能參數(shù),蝸殼（外殼） 葉輪：敞式, 半蔽式, 蔽式 單吸式、雙吸式 附屬裝置：底閥、濾網(wǎng)、調(diào)節(jié)閥、平衡孔(平衡管)排氣孔、軸封。,(1) 離心泵的主要結(jié)構(gòu),(2) 工作原理 a) 排出階段 灌泵(單向閥) 葉輪旋轉(zhuǎn)(離心力，液體獲得能量）流體高速流入渦殼(動(dòng)能靜壓能) 流向輸出管路,b) 吸入階段 液體排出，使葉輪中心形

2、成低壓，液面與泵入口形成壓差，將液體吸入泵內(nèi)。,氣縛：泵內(nèi)未充滿液體，氣體產(chǎn)生離心力小，難以形成負(fù)壓，不能吸上液體。,結(jié)論：離心泵無自吸能力，必須灌泵。,電機(jī)提供原動(dòng)力葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力 液體獲得能量(靜壓能為主） 在泵入口形成真空，吸入液體,c) 主要部件作用,泵殼：動(dòng)能靜壓能，提高液體壓力, 能量轉(zhuǎn)換裝置,葉輪：把原動(dòng)機(jī)(電機(jī))的機(jī)械能，傳遞給液體，提高液體的動(dòng)能和靜壓能 葉輪由6-12片葉片組成。,葉輪按葉片兩側(cè)有無蓋板分為： 敞式、半蔽式和蔽式葉輪。,葉輪按吸入方式分：單吸式及雙吸式,單吸式,雙吸式,(3) 離心泵的性能參數(shù) 壓頭(揚(yáng)程)- 流量 -qV 功率- 有效功率Pe 軸功率P

3、 效率,小型泵效率，5070%；大型泵效率，90%。,2.2.2 離心泵的基本方程式,(1) 液體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)及簡化假設(shè) 簡化假設(shè) （a）葉片數(shù)目無限多，且無限薄，嚴(yán)格將流體限定在葉輪流道內(nèi)，沿著葉片的形狀流動(dòng)而無倒流或撞擊。 （b）流體為理想流體，無能量損失。, 液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)-液體隨葉輪一起旋轉(zhuǎn)，圓周速度為u； 切向運(yùn)動(dòng)-相對于葉輪的運(yùn)動(dòng)，相對速度w； 合成運(yùn)動(dòng)-流體相對于殼體的運(yùn)動(dòng)，絕對速度c。, 幾何參數(shù)： 葉片安裝角相對速度w與圓周速度u反向延長線間的夾角。 絕對速度c和圓周速度u間的夾角。,cu=Ccos=u- Cr ctg,速度三角形：,C的徑向分量：Cr=Csin

4、C的圓周分量： Cu=Ccos,（2）離心泵的基本方程推導(dǎo) 列葉輪進(jìn)、出口截面機(jī)械能衡算式,（a） 離心力產(chǎn)生的壓頭Hc,（b） 流道擴(kuò)大引起的壓頭增高Hp,選用適當(dāng)?shù)陌惭b角度，或采取入口導(dǎo)流措施使得1=90o，得離心泵基本方程,（3）影響理論壓頭的因素, 離心泵理論流量qvT對理論壓頭H的影響,葉片安裝角 葉片形式：徑向，前彎，后彎 徑向葉片： 后彎葉片： 前彎葉片：,為獲得較高的效率，常用后彎葉片。,前彎葉片：壓力頭小于動(dòng)壓頭，沖擊損失大。 后彎葉片：壓力頭大于動(dòng)壓頭，沖擊損失小。,2.2.3 離心泵的效率和實(shí)際壓頭 實(shí)際壓頭 理論壓頭 原因：,泵內(nèi)各種能量損失,（1）水力損失 摩擦損失：

5、與流量平方成正比 沖擊損失：安裝角，導(dǎo)向裝置 環(huán)流損失：葉片數(shù)目和形狀 水力效率H,（2）容積損失 原因：高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏 減少方法： 容積效率,（3）機(jī)械損失 機(jī)械效率M,采用蔽式葉輪,泵內(nèi)能量損失：,離心泵的實(shí)際壓頭 當(dāng)葉片為無限多時(shí)，其理論壓頭H為最大，H-q直線。若葉片為有限多時(shí)，壓頭將下降。 H-q 環(huán)流損失hc沖擊損失hs摩擦損失hf容積損失hQ,2.2.4 離心泵的特性曲線及其測定 （1）離心泵的特性曲線,廠家提供 測定條件：常壓、20清水為工質(zhì)； 曲線與葉輪轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)(圖中應(yīng)標(biāo)明轉(zhuǎn)數(shù)）；,H - qV 曲線 P - qV 曲線 - qV 曲線,封閉啟動(dòng)(關(guān)出口閥啟動(dòng)） 目的：防

6、止電機(jī)過載。,-qV 曲線 設(shè)計(jì)點(diǎn)：最高效率點(diǎn) 高效區(qū)范圍,H-qV 曲線 選泵時(shí)常用，qV，H；,P- qV 曲線,（2）離心泵性能曲線實(shí)驗(yàn)測定 測定原理, 測定數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)： 操作： 計(jì)算 H、：,不同流量下的壓力差,調(diào)節(jié)泵的出口閥, 繪制特性曲線,（3）離心泵特性曲線的影響因素 物性參數(shù)影響 （a）密度對泵特性曲線的影響 H-qV 曲線： -qV 曲線： P-qV 曲線：,結(jié)論：流體密度變化時(shí)，應(yīng)校正 P- qV 曲線。,（b）粘度對泵特性曲線的影響 定性分析： 定量計(jì)算： 實(shí)驗(yàn)曲線：,經(jīng)驗(yàn)公式由實(shí)驗(yàn)確定。,書P107 圖2.2.14、2.2.15, 葉輪直徑和轉(zhuǎn)數(shù)對特性曲線的影響 （a）葉輪外徑D 車削定律,適用：葉輪切削量小于10%-20% 原因：保證運(yùn)動(dòng)相似，幾何相似 （b）葉輪轉(zhuǎn)數(shù) 比例定律,要求：葉輪轉(zhuǎn)數(shù)變化不超過20%,作業(yè)：P156 1、2、3,