《流体输送》PPT课件

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1、第二章流体输送机械介质：液体——泵气体——风机、压缩机工作原理：离心式往复式旋转式流体作用式（如喷射式）流体输送机械分类一．离心泵的工作原理及主要部件1．结构1）叶轮：叶轮内6～12片弯曲的叶片作用：原动机的机械能→液体→静压能↑和动能↑一．离心泵的工作原理及主要部件叶轮按其结构形状分有三种：①闭式：前后有盖板②半闭式：前有盖板③敞式（开式）：前后无盖板一．离心泵的工作原理及主要部件6-12个叶片（前弯、后弯，径向）液体通道。2）泵壳：截面积逐渐扩大的蜗牛壳形通道液体入口——中心出口——切线3）泵轴：垂直叶轮面，叶轮中心。作用:汇集由叶轮抛出的液体，。A↑→u↓→p↑(部分动能→静压

2、能)一．离心泵的工作原理及主要部件轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。作用是防止高压液体泄漏。种类：填料密封：用于普通离心泵机械密封：用于输送易燃易爆、有毒液体等要求高的泵内一．离心泵的工作原理及主要部件灌液→关出口阀→启动电机离心力作用使叶片间液体由中心外围→P↑，u↑→液体进入泵壳A↑→u↓,p↑→打开出口阀门→液体排出→叶轮中心处形成低压区，液体便被吸入泵内∴只要叶轮不停的转动，液体便不断的被吸入和排出。2．离心泵的工作原理2．离心泵的工作原理3、气缚现象：不灌液，则泵体内存有空气，∵ρ空气<<ρ液∴产生的离心力很小，形成的压差小，液体排不出去，也吸不进来。2．离心泵的工作

3、原理灌液方式：自灌式：泵在储罐下方外灌式：泵在储罐上方单向底阀：截留灌入泵体内的液体滤网：拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。2．离心泵的工作原理4、启动与停泵：启动：灌液→关闭出口阀（泵的轴功率最小，启动电流较小）→启动泵→渐渐开启出口阀。停泵：关闭出口阀→停机（避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿命）2.2离心泵操作性能基本方程式2.2.1离心泵的主要性能参数1．流量V：单位时间内泵输送的液体体积,m3/s（或m3/h，l/s等）。2．扬程H（压头）：泵对单位重量的液体所提供的有效能量，m液柱。He=We/g1-1'－2-2’列柏努利方程：H=We/g=(

4、Z2-Z1)+(p2+p1)/ρg+(u22-u12)/2g吸入管和排出管管径相同，压力表和真空表等高，则：H=（p2+p1）/ρg2.2离心泵操作性能基本方程式3．轴功率及效率轴功率Na（N）:原动机（电动机或蒸汽透平等）传送给泵轴的功率，kW。效率η:泵轴通过叶轮传给液体能量的过程中的能量损失。2.2离心泵操作性能基本方程式有效功率Ne=WeW=WeVρg/g=ρgVH轴功率N=Ne/η=ρgVH/η能量损失：容积损失：泄漏p65水力损失：粘性、涡流机械损失：机械摩擦2.2离心泵操作性能基本方程式2.2.2离心泵的基本方程式假设：①叶轮内叶片的数目为无穷多，厚度为无限薄。液体质点的运

5、动轨迹与叶片的外形相重合。②输送的是理想液体，流动阻力可略。③过程定态1．液体质点在叶轮内的运动情况分析液体质点在叶轮内的速度有三个：圆周运动速度u：液体质点作圆周运动的速度u=2πrn/601．液体质点在叶轮内的运动情况分析n转速r.p.m.方向：液体质点所在圆周的切线方向1．液体质点在叶轮内的运动情况分析相对运动速度ω：相对于叶片的速度。方向：液体质点所在叶片的切线方向绝对运动速度c：u和ω的矢量和两个重要夹角：α：c与u之间的夹角β（离角）：ω与u的延长线之间的夹角b2：叶轮出口处叶片的宽度2πr2b2：叶轮外缘截面积u2：叶轮外缘处流体的圆周速度β2：叶轮外缘处的离角2．离心泵基

6、本方程式的推导1）HT与叶片几何形状的关系叶片形状有三种：ⅰ）后弯叶片（常用）β2<90˚ctgβ2>0ⅱ）径向叶片β2=90˚ctgβ2=0ⅲ）前弯叶片β2>90˚ctgβ2<03．离心泵基本方程式的讨论3）HT与VT的关系令：A=u2/gB=u2ctgβ2/g2πr2b2HT=A-BV直线（三条）一般采用后弯叶片，原因：2.3、离心泵的性能曲线2.3.1．实际的H～V线1、实际情况为:①叶片数目是有限的6～12片，叶片间的流道较宽，这样叶片对液体流束的约束就减小了，使HT有所降低。②液体在叶片间流道内流动时存在轴向涡流，导致泵的压头降低。2.3、离心泵的性能曲线③液体具有粘性④泵内有

7、各种泄漏现象，实际的V小于VT2．离心泵的特性曲线p67转速n一定时，由实验测得H～V，Na～V，η～V，这三条曲线称为特性曲线，由泵制造厂提供。供泵用户使用。泵厂以20℃清水作为工质做实验测定性能曲线。2.3、离心泵的性能曲线离心泵特性曲线说明：①H~V曲线，V，H。V很小时可能例外,呈抛物线H=A－BV2②N~V曲线：V，N。大流量大电机,当V=0，Na最小关闭出口阀启动泵，启动电流最小2.3、离心泵的性能曲线2.3、