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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,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),*,*,*,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,二、揚(yáng)程方程式,第三章 離心泵,Centrifugal Pump,第一節(jié) 離心泵原理和性能特點(diǎn),三、定速特性曲線,四、管路特性曲線和工況點(diǎn),五、揚(yáng)程和流量估算,六、特點(diǎn),屬,葉輪式,泵,1,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,懸臂式單級(jí)離心泵,基本結(jié)構(gòu)：,葉輪、蝸殼、吸入端蓋、吸、排接管,葉輪用左旋螺紋螺帽固定在泵軸上,工作原理：,葉輪帶動(dòng)水高速旋轉(zhuǎn)，,離心力,將葉輪流道內(nèi)的水甩出
2、，葉輪中部產(chǎn)生真空，從吸入管吸入水，重復(fù)工作；從葉輪甩出的水經(jīng)蝸殼收集，在擴(kuò)壓管內(nèi)降速升壓后排出。,2,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,水能量的獲得與轉(zhuǎn)換：,獲得,：葉輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，離心力做功。葉輪出口：動(dòng)能,+,壓力能 主要為動(dòng)能,轉(zhuǎn)換,:,蝸殼內(nèi),25%,動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓力能；擴(kuò)壓管內(nèi)大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓力能，克服排出管背壓排出。,3,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,懸臂式單級(jí)離心泵,4,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,5,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal
3、 Pump,6,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,二、揚(yáng)程和流量,1.,液體在葉輪中的流動(dòng)情況,u,:,圓周速度,:,相對(duì)速度,絕對(duì)速度,:,c,c,u,c,r,葉輪的流量、轉(zhuǎn)速和尺寸既定后，葉輪內(nèi)各處的速度三角形就確定。,u,2,=,D,2,n/,60,c,2r,=K,1,Q/A,7,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,2.,揚(yáng)程方程式,理論揚(yáng)程即為進(jìn)出葉輪的水頭之差。,假設(shè)：,1,、,葉片無(wú)限薄，葉片數(shù)無(wú)限多,，流體沿葉片方向流動(dòng)。,2,、,流體為理想流體,，即無(wú)粘度，無(wú)摩擦、撞擊損失。,在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出離心泵的,理論壓頭方程,：
4、,其中：,靜壓頭,動(dòng)壓頭,8,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,H,t,=,H,ts,+,H,td,利用速度三角形的關(guān)系進(jìn)行推導(dǎo)，并認(rèn)為液體徑向進(jìn)入葉輪,可得出：,2,、揚(yáng)程與液體密度無(wú)關(guān),。,推論：,1,、理論壓頭與葉輪外徑和轉(zhuǎn)速的平方成正比，與流量和葉片出口角有關(guān)。,u,2,=,D,2,n/,60,c,2r,=K,1,Q/A,9,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,既定的泵，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，理論揚(yáng)程與理論流量的,函數(shù)曲線：,后彎，,2,90,Q,，,H,t,Q=0,，,封閉壓頭,10,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal
5、 Pump,結(jié)論：,(1),離心泵揚(yáng)程主要取決于葉輪的直徑及轉(zhuǎn)速。,(2),揚(yáng)程與流量的關(guān)系隨葉片出口角,2,而異。前彎葉片能量損失大而不采用。,為了提高效率，,一般采用后彎葉片。,雖然揚(yáng)程低，但能量損失低。,(3),封閉揚(yáng)程有限。（,4,）,理論揚(yáng)程與液體的物性無(wú)關(guān),，實(shí)際揚(yáng)程？,但：所建立的,壓力與所輸送液體的性質(zhì)有關(guān),。,p,d,-,p,s,=,gH,泵送水和空氣時(shí)的理論揚(yáng)程是相同的，但所形成的壓差相差很大。,離心泵無(wú)自吸能力,：,空氣的密度很小，離心力很小，不能在泵吸入口建立足夠的真空。,11,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,3,、定速特性曲線,1,）,
6、.,理論定速特性曲線,在,既定轉(zhuǎn)速下,，,H,、,P,、,等與,Q,的關(guān)系曲線。,H,Q,H,Q,2,90,2,=90,2,90,H-Q,關(guān)系曲線：,理論,H-Q,曲線,考慮各種損失后的,實(shí)際,H-Q,曲線,使用中，常把,H,、,P,、,等與,Q,的,實(shí)測(cè)關(guān)系曲線,畫(huà)在一張圖上，稱為離心泵的,定速特性曲線,12,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,三、定速特性曲線,離心泵的水力損失,：,漏泄損失,：泵內(nèi)部漏泄和外部漏泄 ,摩擦損失,：液體粘性產(chǎn)生 ,撞擊損失,：液流方向與流道不一致造成 ,渦流損失,：葉片數(shù)有限，液體在葉輪流道內(nèi)渦旋流動(dòng)造成。,這些損失,以及,機(jī)械損
7、失,使離心泵的實(shí)際定速特性曲線與理論曲線,有很大差別,，不能經(jīng)過(guò)計(jì)算畫(huà)出，只能,實(shí)測(cè)畫(huà)出,。,13,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,2,）實(shí)測(cè)的定速特性曲線,測(cè)量方法,：使泵在恒定轉(zhuǎn)速下工作，改變排出閥開(kāi)度，測(cè)出,Q,-,H,、,Q,-,P,、,Q,-,、,Q,-,h,r,(,必需汽蝕余量,),曲線。,(1),Q,-,H,曲線的三種類型：,陡降形；,平坦形,；駝峰形,(,祥見(jiàn)比轉(zhuǎn)數(shù),),14,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,2,）,.,實(shí)測(cè)的定速特性曲線,(2),對(duì)于平坦形，,Q,=0,時(shí),功率最小，功率隨流量增大而增加，封閉揚(yáng)程
8、不很高，應(yīng),封閉起動(dòng),以減小起動(dòng)電流和電網(wǎng)電壓波動(dòng)。但不許長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，以防發(fā)熱。,(3),由,Q,-,，,額定,(,設(shè)計(jì),),工況效率高,，,因?yàn)橐后w進(jìn)出葉輪撞擊損失最小。,非額定工況引液體撞擊而導(dǎo)致效率低。（最高效率所對(duì)應(yīng)的流量、壓力為而定工況）,從泵的定速特性曲線上，能看出什么？對(duì)實(shí)際工作有什么意義？,15,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,4,、管路特性曲線和工況點(diǎn),管路特性曲線,：,液體通過(guò)管路時(shí)所需的,壓頭,與,流量,間的函數(shù)關(guān)系曲線。,H,st,-,管路靜壓頭,h,-,管路阻力,濾器臟污、閥門(mén)關(guān)小、液體粘度變大，,k,變大，曲線變陡。管路靜壓頭變化，曲
9、線上下平移。,離心泵特性曲線和管路特性曲線的交點(diǎn)稱為,泵的工況點(diǎn),。,Q,-,H,向下傾斜的泵具有穩(wěn)定工況點(diǎn)。,16,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,5,、揚(yáng)程和流量估算,揚(yáng)程估算公式：,流量估算公式：,K-,系數(shù),(1-1.5),10,-4,n-,轉(zhuǎn)速,(r/min),D,2,-,葉輪外徑,(m),D,0,-,泵吸口直徑,(inch),(1in,25mm,),問(wèn)題：離心泵出口直徑,100,mm,，,吸口直徑,125,mm,，,葉輪外徑,300mm,，,額定流量約為,(),125m,3,/h,17,船舶輔機(jī),第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,三、離心泵的特點(diǎn),1.,流量連續(xù)均勻,，范圍大，易調(diào)節(jié)。,2.,轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠。,3.,對(duì)雜質(zhì)不敏感,，易損件少，維修管理方便。,4.,沒(méi)有自吸能力。,5.,流量隨管路特性（吸、排壓差）而變。,6.,封閉揚(yáng)程取決于葉輪外徑和轉(zhuǎn)速，,7.,不適合高揚(yáng)程、小流量。,18,
離心泵原理特點(diǎn)
