泵和泵站第二章叶片式水泵

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1、第二章叶片式水泵2.7离心泵装置定速运行工况2.8离心泵装置调速运行工况2.9离心泵装置换轮运行工况2.10离心泵并联及串联运行工况§2.7离心泵装置定速运行工况2.7.1工况点水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称水泵瞬时工况,把这些值在水泵特性曲线上的位置称为工况点。决定离心泵装置工况点的因素⑴水泵本身型号；⑵水泵实际转速；⑶管路系统及边界条件。2.7.2管路系统的特性曲线管路总水头损失对于管道系统布置已经确定的管路，其管长l、管径D、比阻A、水力坡降i、局部阻力系数ξ都相应确定。比阻A是

2、单位流量通过单位长度管道所需水头水力坡度i是一定流量Q通过单位长度管道所需要的作用水头管路水头损失特性曲线0Q∑hAhAQA水泵的扬程公式管道系统特性曲线0QHAHSTQA此时H表示流量为QA时将单位质量的水提升到HA所需要的能量。K1ΣHMKDHSTHSTQQMHQ-ΣHQ-H2.7.3图解法求离心泵装置的工况点⑴直接法离心泵装置的工况点HMQMHSTQHQ-ΣhQ-H⑵折引法离心泵装置的工况点M1HMM2.7.4离心泵装置工况点的改变泵的工作点由两条特性曲线所决定，因而改变其中之一或者同时改变即可实现流量的调节。⑴自动调节⑵人工调节：

3、调节阀门；调节转速；调节叶轮。闸阀调节优点：调节流量，简便易行，可连续变化缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能量，经济上不够合理。0改变阀门开度AHQQABCQBQC§2.8离心泵装置调速运行工况b2、b2m——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；λ——比例。2.8.１叶轮相似定律几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例，所有的对应角相等。在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三

4、角形相似。C2W2C2rU2U2mC2rmW2mC2m相似工况下两叶轮出口速度三角形3.第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。2.第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。叶轮相似定律有三个方面：1.第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系。（效率相等）（效率相等）（效率相等）2.8.2相似定律的特例——比例律把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律：1、比例律应用的图解方法(1)已知水泵转速为nl时的(Q—H)l曲线，但所需的工况点，并不在该特性曲线上

5、，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现问；如果需要水泵在A2点工作，其转速n2应是多少?(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为n2时的(Q—H)2曲线。问题⑴：求调速运行时的n2我们采用相似工况抛物线法求解。A1QHQ-HA2等效率曲线⑵在(Q—H)l线上任取a、b、c、d、e、f点；利用比例律求(Q—H)2上的a′、b′、c′、d′、e′、f′……作(Q—H)2曲线。同理可求(Q—N)2曲线。QHQ-HA2abdcefQ-H求(Q—η)2曲线。在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等的，将已知图中a、b、b、

6、d等点的效率点平移即可。H=kQ2A1(Q1，H1)n1，(Q—H)1A2(Q2，H2)n2，(Q—H)2(Q—η)1(Q—η)2HQ定速运行与调速运行比较：泵站调速运行的优点表现于(1)省电耗(即N’B2＜NB2)。(2)保持管网等压供水(即HST基本不变)2.8.３相似准数—比转数(ns)1.模型泵：在最高效率下，当有效功率Nu＝735.5W(1HP)，扬程Hm＝1m，流量。这时该模型泵的转数，就叫做与它相似实际泵的比转数ns。消去λ可得。将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入⑴Q和H是指最高效率时流量和扬程，也即水泵的设

7、计工况点。⑵比转数ns是根据所抽升液体容重γ＝1000kg／m3时得出的。⑶Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。⑷比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。2.对比转数的讨论⑴比转数(ns)反映实际水泵的主要性能。当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。⑵叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。⑶相对性能曲线ns越小：Q—H曲线就越平坦；Q＝0时的N值就

8、越小。因而，比转数低的水泵，采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动，起动电流减小；效率曲线在最高效率点两测下降得也越和缓。反之，当越大，Q-H曲线越陡降Q=0时的N值越大效率曲线高效点的左右下降越