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1、*,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,*,,泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,,,,,,,,,,,,,泵,與,風(fēng),機(jī),2,泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù),2,3 離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,3,4 泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,4,5 相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),5,泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,1 泵與風(fēng)機(jī)的分類(lèi)及組成,1,2,,,一、按產(chǎn)生壓力的大小分類(lèi),,（1）泵按產(chǎn)生壓力的大小分類(lèi),,,,（2）風(fēng)機(jī)按產(chǎn)生壓力的大小分類(lèi),,,,通風(fēng)機(jī)：全壓小于15KPa,,鼓風(fēng)機(jī)：全壓小于15~340KPa,,壓氣機(jī)：全壓大于于340KPa,,,※,,泵與風(fēng)機(jī)的分類(lèi),※,,低壓泵
2、：壓力小于2MPa,,中壓泵：壓力在2-6MPa,,高壓泵：壓力高于6MPa,3,,,,（3）通風(fēng)機(jī)按產(chǎn)生全壓的大小可分為,,低壓離心通風(fēng)機(jī)：全壓小于1KPa,,中壓離心通風(fēng)機(jī)：全壓在1~3KPa,,高壓離心通風(fēng)機(jī)：全壓在3~15KPa,,低壓軸流通風(fēng)機(jī)：全壓小于0.5KPa,,高壓軸流通風(fēng)機(jī)：全壓在0.5~5KPa,,二、按工作原理的分類(lèi),,,,※,泵與風(fēng)機(jī)的分類(lèi),※,,風(fēng)機(jī),葉片式風(fēng)機(jī),容積式風(fēng)機(jī),離心式風(fēng)機(jī),軸流式風(fēng)機(jī),往復(fù)式風(fēng)機(jī),回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī),螺桿風(fēng)機(jī)等,葉氏風(fēng)機(jī),羅茨風(fēng)機(jī),4,,泵,葉片式泵,離心泵,軸流泵,斜流泵,旋渦泵,單級(jí),多級(jí),單吸式,雙吸式,節(jié)段式,蝸殼式（水平中開(kāi)式）,圓筒
3、形雙殼體式,固定葉片,可調(diào)葉片,蝸殼式,導(dǎo)葉式,容積式泵,往復(fù)泵,回轉(zhuǎn)泵,活塞式,隔膜式,柱塞式,齒輪泵,螺桿泵,滑片泵等,外齒輪,內(nèi)齒輪,雙螺桿,三螺桿,其他類(lèi)型泵,真空泵,噴射泵,水錘泵等,5,,,,※,泵與風(fēng)機(jī)的主要部件,※,（一）離心泵與風(fēng)機(jī)的主要部件,,離心泵的主要部件有：葉輪、吸入室、壓出室、密封裝置等。,,葉輪一般由前蓋板、葉片、后蓋板和輪轂組成。,,葉輪的分類(lèi),吸入室：離心泵吸水管法蘭接頭至葉輪進(jìn)口的空間稱(chēng)為吸入室，其作用是以最小的阻力損失，引,封閉式一般用于輸送清水效率高,,半開(kāi)式一般用于輸送雜質(zhì)的流體,,開(kāi)式因效率低很少采用,6,,導(dǎo)液體平穩(wěn)的進(jìn)入葉輪，并使葉輪進(jìn)口處的液體
4、流速分布均勻。,,吸入室的分類(lèi),錐形吸入室,環(huán)形吸入室,半螺旋形吸入室,壓出室：葉輪出口至壓水管法蘭街頭處的空間，起作用是收集從葉輪流出的高速流體，然后以最小的阻力損失引入壓水管或次級(jí)葉輪進(jìn)口，同時(shí)還將液體的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能。,,壓出室分為兩類(lèi)即螺旋形壓出室和環(huán)形壓出室。,7,,密封裝置,,密封裝置分為密封環(huán)和軸端密封。,,密封環(huán)又稱(chēng)口環(huán)。由于葉輪出口的壓力較高，入口壓力較低，則由葉輪流出的流體將有一部分反流回葉輪進(jìn)口。為防止高壓流體通過(guò)葉輪進(jìn)口與泵殼之間的間隙泄露至吸入口，在葉輪進(jìn)口外圈與泵殼之間加裝密封環(huán)。,一般泵采用平環(huán)式及角接式，高壓泵則采用迷宮式,軸端密封。泵軸通過(guò)泵體向外伸出，
5、在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件之間存在間隙，若泵內(nèi)壓力大于外界壓力，流體則從間隙向外泄露，若泵吸入端處于真空狀態(tài)，則空氣通過(guò)間隙流入泵內(nèi)，嚴(yán)重影響泵的工作，為減小泄露，在間隙處裝有軸端密封裝置。,,軸端密封裝置分為填料密封、機(jī)械密封、浮動(dòng)環(huán)密封和機(jī)械密封等幾種形式。,8,,離心式風(fēng)機(jī)的主要部件,離心式泵與風(fēng)機(jī)的主要部件由葉輪、蝸殼、集流器與進(jìn)氣箱組成。,軸流式泵與風(fēng)機(jī)的主要部件,,軸流式泵與風(fēng)機(jī)主要部件基本一致，主要部件有葉輪、導(dǎo)葉、吸入室（集流器）和擴(kuò)壓筒組成,9,,※ 泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)※,,（1）流量,。是指泵與風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的流體體積，即體積流量，以符號(hào),Q,表示，單位為L(zhǎng)/s、m
6、,3,/h或m,3,／s。,,（2）揚(yáng)程（全壓或壓頭）,。單位重量流體通過(guò)泵與風(fēng)機(jī)后獲得的能量增量。對(duì)于水泵，此能量增量叫做揚(yáng)程，以符號(hào),H,表示，單位是mH,2,O；對(duì)于風(fēng)機(jī)，此能量增量叫做全壓或壓頭，以符號(hào),P,表示，單位是Pa。,,（3）功率,。功率主要有兩種。,,有效功率,：是指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)泵與風(fēng)機(jī)的全部流體獲得的總能量。這部分功率完全傳遞給通過(guò)泵與風(fēng)機(jī)的流體，以符號(hào),N,e表示，它等于流量和揚(yáng)程（全壓）的乘積，常用的單位是kW，可按下式計(jì)算：,二 泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù),10,,N,e,=,γQ,,H,=,QP,,（式10.1）,,式中,γ,—通過(guò)泵與風(fēng)機(jī)的流體容重（kN/m3
7、）。,,軸功率：是指原動(dòng)機(jī)加在泵或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的功率，以符號(hào),N,表示，常用的單位是kW。泵或風(fēng)機(jī)不可能將原動(dòng)機(jī)輸入的功率完全傳遞給流體，還有一部分功率被損耗掉了，這些損耗包括,,,①,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦產(chǎn)生的機(jī)械損失；,,,②,克服流動(dòng)阻力產(chǎn)生的水力損失；,,,③,由于泄漏產(chǎn)生的容積損失等。,,（4）效率,。效率反映了泵或風(fēng)機(jī)將軸功率,N,轉(zhuǎn)化為有效功率,N,e,的程度，有效功率,N,e與軸功率,N,的比值稱(chēng)為效率,η,，即,,,（式10.2）,,效率是衡量泵與風(fēng)機(jī)性能好壞的一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。,,軸功率的計(jì)算公式為：,,,（式10.3）,泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù),11,,（5）轉(zhuǎn)速,。是指泵與風(fēng)機(jī)
8、葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)， 用符號(hào),n,表示，單位是r/min(rpm)。轉(zhuǎn)速是影響泵與風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的一個(gè)重要因素，泵與風(fēng)機(jī)是按一定的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的，當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速不同于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，泵與風(fēng)機(jī)的其它性能參數(shù)將按一定的規(guī)律變化。,,（6）允許吸上真空高度Hs及汽蝕余量Hsv,。允許吸上真空高度是指水泵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即水溫為20℃、水泵工作環(huán)境壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325KPa)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水泵吸入口處(一般指真空表連接處)所允許的最大吸上真空高度。單位為mH2O。水泵樣本中提供了,H,s值，是水泵生產(chǎn)廠按國(guó)家規(guī)定通過(guò)汽蝕試驗(yàn)得到的，它反映了離心泵的吸水能力。,泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù),12,,汽蝕余
9、量是指水泵吸入口處單位重量液體必須具有的超過(guò)飽和蒸汽壓力的富余能量，也稱(chēng)為必須的凈正吸入水頭。汽蝕余量一般用來(lái)反映泵的吸水性能，其單位仍為mH2O。,H,s值與,H,sv值是從不同角度反映水泵吸水性能的參數(shù)，通常，,H,s值越大，水泵吸水性能越好；,H,sv越小，水泵吸水性能越好。,H,s及,H,sv是確定水泵安裝高度的參數(shù)。,,為了方便用戶(hù)使用，每臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)出廠前在機(jī)殼上都嵌有一塊銘牌，銘牌上簡(jiǎn)明地列出了該泵或風(fēng)機(jī)生產(chǎn)年月日及在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，效率最高時(shí)的流量、揚(yáng)程(或全壓)、轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率及允許吸上真空高度值。,泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù),13,,※ 離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論※,,,由理論力
10、學(xué)可知，絕對(duì)速度是指運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于靜止參照系的運(yùn)動(dòng)速度，相對(duì)速度則是指運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于運(yùn)動(dòng)參照系的速度，而運(yùn)動(dòng)參照系相對(duì)于靜止參照系的速度被稱(chēng)為牽連速度。當(dāng)流體在離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪中運(yùn)動(dòng)時(shí)可以認(rèn)為，流體相對(duì)外界環(huán)境系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)速度是絕對(duì)速度,w,，而流體相對(duì)于葉輪的運(yùn)動(dòng)速度是相對(duì)速度,u,，葉輪相對(duì)外界環(huán)境系統(tǒng)的速度是牽連速度，且有,v=w+u,。,圖10.1,表示流體在葉輪流道中流動(dòng)示意圖。,,,速度三角形,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,14,,當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體沿軸向以絕對(duì)速度,v,0,，自葉輪進(jìn)口處流入，以絕對(duì)速度,v,2,在葉輪出口處流出。在葉片進(jìn)口1處，流體質(zhì)點(diǎn)一方面隨葉輪旋轉(zhuǎn)作圓周牽連運(yùn)
11、動(dòng)，其圓周速度為,u,1,；另一方面又沿葉片方向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)速度為,w,1,。根據(jù)速度合成定理，流體質(zhì)點(diǎn)在進(jìn)口處的絕對(duì)速度,v,1,應(yīng)為牽連速度,u,1,與相對(duì)速度,w,1,兩者的矢量和。同理，在葉片出口2處，流體質(zhì)點(diǎn)的絕對(duì)速度,v,2,應(yīng)為牽連速度,u,2,與相對(duì)速度,w,2,兩者的矢量和。,,如,圖10.1,所示，圖中相對(duì)速度,w,與牽連速度,u,反方向之間的夾角,β,即葉片安裝角，它表明了葉片的彎曲方向。絕對(duì)速度,v,與牽連速度,u,之間的夾角,α,稱(chēng)為葉片的工作角，,α,1,是葉片進(jìn)口工作角，,α,2,是葉片出口工作角。,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,15,,圖10.2 葉輪出口,,速
12、度三角形,圖10.1 流體在葉輪,,流道中的流動(dòng),離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,16,,圖10.2,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,17,,,分析了葉輪中流體的運(yùn)動(dòng)之后，就可以進(jìn)一步利用動(dòng)量矩定理來(lái)推導(dǎo)泵或風(fēng)機(jī)的基本方程式——?dú)W拉方程。,,鑒于流體在葉輪流道中的運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，可做一些假定，把它當(dāng)做一元流動(dòng)來(lái)討論，也就是用流束理論進(jìn)行分析。這些基本假定是。,,（1）流動(dòng)為恒定流,,即流動(dòng)不隨時(shí)間變化。,,（2）流體為不可壓縮流體,,因流體流經(jīng)離心式泵與風(fēng)機(jī)所獲升壓較小，則進(jìn)、出口的流體密度可視為不變，當(dāng)作不可壓縮流體看待。,10.2,.2,離心泵與風(fēng)機(jī)的基本方程式,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本
13、理論,18,,（3）,葉輪的葉片數(shù)目為無(wú)限多，葉片厚度為無(wú)限薄,,即流體被葉片分成微小流束，其形狀與葉片的形狀完全一致，且葉片入口與出口沒(méi)有突然收縮和突然擴(kuò)大現(xiàn)象，因此可認(rèn)為沿圓周各點(diǎn)的速度相等。,,（4）,流體在整個(gè)葉輪中的流動(dòng)過(guò)程為理想過(guò)程,,即泵與風(fēng)機(jī)工作時(shí)沒(méi)有任何能量損失，則原動(dòng)機(jī)加到泵與風(fēng)機(jī)軸上的能量，等于被輸送流體所獲得的能量。,,基于以上假設(shè)條件，應(yīng)用動(dòng)量矩定律把葉輪對(duì)流體作的功與葉輪進(jìn)、出口流體運(yùn)動(dòng)狀況聯(lián)系起來(lái)，即可推導(dǎo)出泵與風(fēng)機(jī)的基本方程式為：,,,上式表示為單位重量流體所獲得的能量。也就是離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本方程，又稱(chēng)為歐拉方程。,（式10.5）,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論
14、,19,,基本方程式的分析討論,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,20,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,21,,基本方程式的修正,,在推導(dǎo)基本方程式—?dú)W拉方程時(shí)我們?cè)隽嘶炯僭O(shè)，其中的第一點(diǎn)(流動(dòng)為恒定流)只要原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變是基本上可以保證的，第二點(diǎn)(流體為不可壓縮流體)對(duì)泵是完全成立的，對(duì)一般常用的風(fēng)機(jī)也是近似成立的，而后兩點(diǎn)確是需要作出修正的。,,,圖10.3 軸向渦流對(duì)流速,,分布的影響,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,22,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,23,,圖10.4 葉輪出口處流體速度的偏移,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,24,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,25,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,26,
15、,泵與風(fēng)機(jī)的損失與效率,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本方程一歐拉方程的建立曾假定：“流體在整個(gè)葉輪中的流動(dòng)過(guò)程為理想過(guò)程，其工作時(shí)沒(méi)有任何能量損失，原動(dòng)機(jī)加到泵與風(fēng)機(jī)軸上的能量被輸送流體全部獲得”。而在實(shí)際流動(dòng)過(guò)程中，流體從進(jìn)口軸向吸入，然后以約90°折轉(zhuǎn)進(jìn)入葉道，通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉輪獲得能量，由蝸殼集中，從出口排出。流體流通過(guò)程所通過(guò)的流道比較復(fù)雜，在流通過(guò)程中勢(shì)必產(chǎn)生各種損失。這就必然要對(duì)前述理論進(jìn)行修正。泵與風(fēng)機(jī)的損失大致可分為流動(dòng)、泄漏、輪阻和機(jī)械損失等，其中流動(dòng)損失引起泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程和全壓的降低；泄漏損失引起泵與風(fēng)機(jī)的流量的減少；輪阻和機(jī)械損失則使泵與風(fēng)機(jī)多耗功。,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,27,,
16、（1）流動(dòng)損失與流動(dòng)效率,,① 流動(dòng)損失,,流動(dòng)損失的根本原因在于流體具有粘滯性。泵與風(fēng)機(jī)從進(jìn)口到出口，由許多不同形狀的流道組成。多種原因使泵與風(fēng)機(jī)往往并不能在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)工作流量不等于設(shè)計(jì)流量時(shí)，則進(jìn)入葉輪葉片流體的相對(duì)速度的方向就不再同葉片進(jìn)口安裝角的切線相一致，從而與葉片發(fā)生沖擊作用，形成撞擊損失。另外，在整個(gè)流動(dòng)過(guò)程中一方面存在著從葉輪進(jìn)口、葉道、葉片擴(kuò)壓器到蝸殼及出口擴(kuò)壓器沿程摩擦損失，另一方面還因邊界層分離，產(chǎn)生渦流損失(邊界層分離、二次渦、尾跡等)。至于整個(gè)流動(dòng)損失的計(jì)算，目前尚欠完善的方法，一般以流體力學(xué)計(jì)算損失公式的型式，按單項(xiàng)分別估算。其中,ζ,系數(shù)由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)確
17、定，故流動(dòng)總損失為：,（式10.9）,,或,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,28,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,29,,（2）泄漏損失與泄漏效率,,① 泄漏損失,,離心式泵與風(fēng)機(jī)靜止部件和轉(zhuǎn)動(dòng)部件間必然存在一定的間隙。流體會(huì)從泵與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與蝸殼之間的間隙處泄漏，稱(chēng)為外泄漏。離心式泵與風(fēng)機(jī)因外泄漏損失很小，一般可略去不計(jì)。當(dāng)葉輪工作時(shí)，機(jī)內(nèi)存在著高壓區(qū)和低壓區(qū)，蝸殼靠近前盤(pán)的流體，經(jīng)過(guò)葉輪進(jìn)口之間的間隙，流回到葉輪進(jìn)口的低壓區(qū)而引起的損失，稱(chēng)為內(nèi)泄漏損失。此外，對(duì)離心泵來(lái)說(shuō)為平衡軸向推力常設(shè)置平衡孔，同樣引起內(nèi)泄漏損失，見(jiàn),圖10.5,。,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,30,,隨著泄漏的出現(xiàn)導(dǎo)致出口流量降
18、低，又消耗一定的功率。泄漏量,q,可（m,3,/s）按以下公式進(jìn)行計(jì)算,圖10.5 機(jī)內(nèi)流體泄漏回流示意圖,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,31,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,32,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,33,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本理論,34,,,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,35,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的理論性能曲線,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,36,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,37,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,38,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,39,,離心式泵與風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能曲線,圖10.8 離心式泵或風(fēng)機(jī),,的性能曲線分析,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,40,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,41,,如,圖10.9,分別
19、描述了離心式泵與風(fēng)機(jī)具有前向型和后向型葉輪的性能曲線，后向葉輪具有相對(duì)平坦的,Q,—,H,曲線，當(dāng)流量變動(dòng)很大時(shí)能保持基本恒定的揚(yáng)程。而前向葉輪具有駝峰型,Q,—,H,曲線，當(dāng)流量自零逐漸增加時(shí)，相應(yīng)的揚(yáng)程最初上升，達(dá)到最高值后開(kāi)始下降。具有駝峰性能曲線的泵或風(fēng)機(jī)在一定的運(yùn)行條件下可能出現(xiàn)不穩(wěn)定工作。,,圖10.9 離心式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,,(,a,)前向葉輪；(,b,)后向葉輪,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,42,,,圖10.10 IS65-40-200型單級(jí)單吸離心泵的性能曲線,,(,a,),n,=2900r/min； (,b,),n,=1450r/min；,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,43,,圖1
20、0.11,為4-72N,o,5型離心式風(fēng)機(jī)的實(shí)測(cè)性能曲線。,圖10.11 4-72N,o,5型離心式風(fēng)機(jī)的性能曲線,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,44,,,圖10.12,給出了軸流式泵和風(fēng)機(jī)的性能曲線，表示在一定轉(zhuǎn)速下，流量,Q,與揚(yáng)程,H,(或壓頭,P,)、功率,N,及效率,η,等性能參數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系。,軸流式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,圖10.12 軸流式泵和風(fēng)機(jī)的性能曲線,,(,a,)軸流泵性能曲線； (,b,)軸流風(fēng)機(jī)性能曲線,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,45,,泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,46,,,泵與風(fēng)機(jī)的相似條件,,相似律,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),47,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),48,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),
21、49,,泵與風(fēng)機(jī)的相似律,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),50,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),51,,,,比例律,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),52,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),53,,,比轉(zhuǎn)數(shù),相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),54,,比轉(zhuǎn)數(shù)的計(jì)算,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),55,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),56,,比轉(zhuǎn)數(shù)的特點(diǎn)及實(shí)用意義,,比轉(zhuǎn)數(shù)是一個(gè)綜合特征數(shù)，它包含了葉片泵、風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)工況的主要性能參數(shù)(,Q,、,H,、,n,、 )。它雖有因次，但不是泵與風(fēng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，只是一個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù)，因而其單位無(wú)實(shí)際含義，常略去不寫(xiě)。,,比轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)質(zhì)上是相似律的一個(gè)特例，其實(shí)用意義在于。,,（1）,比轉(zhuǎn)數(shù)反映了某相似系列泵或風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)方面的特點(diǎn)。,,比轉(zhuǎn)數(shù)大表明
22、了流量大，而揚(yáng)程?。槐绒D(zhuǎn)數(shù)小則表明流量小，而揚(yáng)程大。,,（2）,比轉(zhuǎn)數(shù)反映了某相似系列泵或風(fēng)機(jī)在構(gòu)造方面的特點(diǎn)。,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),57,,比轉(zhuǎn)數(shù)大則由于流量大而揚(yáng)程小，所以葉輪進(jìn)口直徑,D,1,與出口寬度,b,2,較大，而葉輪出口直徑,D,2,較小，因此葉輪的形狀是厚而小。隨著比轉(zhuǎn)數(shù)的減小葉輪形狀將由厚而小變得扁而大，葉輪結(jié)構(gòu)由軸流式向離心式變化如,圖10.13,所示。,圖10.13 泵的,n,s,與,D,2,/,D,1,的關(guān)系曲線,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),58,,（3）,比轉(zhuǎn)數(shù)可以反映性能曲線的變化趨勢(shì)。,,如,圖10.14,所示，比轉(zhuǎn)數(shù)越小，則,Q,—,H,曲線越平坦，,Q,—,N,曲線上升
23、較快，,Q,— 曲線變化越?。槐绒D(zhuǎn)數(shù)越大，則,Q,—,H,曲線下降較快，,Q,—,N,曲線變化較緩慢，,Q,—曲線變化越大。,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),59,,圖10.14 泵的比轉(zhuǎn)數(shù)、葉輪形狀和性能曲線形狀,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),60,,,流體的密度改變時(shí)性能參數(shù)的換算,,,,相似律、比例律及比轉(zhuǎn)數(shù)的實(shí)際實(shí)用,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),61,,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),62,,圖10.15 相似泵,Q,—,H,曲線的換算,相似定律及比轉(zhuǎn)數(shù),63,,【本章小結(jié)】,,本章首先介紹了泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)，分析了流體在泵與風(fēng)機(jī)中的運(yùn)動(dòng)情況和泵與風(fēng)機(jī)的基本方程式，對(duì)離心式和軸流式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線進(jìn)行了分析，介紹了相似定律與比轉(zhuǎn)數(shù)的基本理論。要求熟練識(shí)記泵與風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù)，掌握離心式和軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的變化規(guī)律，能夠掌握相似律在泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行、調(diào)節(jié)和選型中的應(yīng)用，理解比轉(zhuǎn)數(shù)的意義，了解泵與風(fēng)機(jī)的基本方程式。,小 結(jié),64,,
流體力學(xué)：泵與風(fēng)機(jī)PPT課件
