泵与风机的性能

《泵与风机的性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章泵与风机的性能第一节损失与效率1由泵与风机损失的性质可将其分为三种：1.机械损失2.容积损失3.水力损失轴功率减去由这三项损失所消耗的功率等于有效功率。从图所示的能量平衡图可以看出轴功率、损失功率与有效功率之间的能量平衡关系。2(一)机械损失和机械效率轴端密封与轴承的摩擦损失的功率∆P约为轴功率的1％～5％。盘摩擦损失是叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体，由于受离心力的作用，形成回流运动，流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。这项损失的功率约为轴功率的2％～10％，是机械损失中的主要部分。圆盘摩擦损失为：3总的机械损失功率∆Pm为机械损失用机械效率来衡量

2、，即式中——机械损失功率，kW。4(二)容积损失和容积效率泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙，当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，因而使部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏，这种损失称为容积损失或泄漏损失。5容积损失主要发生在以下一些地方：叶轮入口与外壳密封环之间的间隙；平衡轴向力装置与外壳间的间隙和轴封处的间隙等。为了减少进口的容积损失，一般在进口都装有密封环。在间隙两侧压差相同的情况下，如间隙宽度b越小，间隙长度l越长，或弯曲次数越多，则密封效果越好，容积损失也就越小。6容积损失与比转数ns有关。随比转数ns的减小容积损失增加。因为低比转数

3、叶轮间隙两侧的压差大，因而导致泄漏量增加。71．发生在叶轮入口的容积损失式中----流量系数；∆H----间隙两侧的能头差;A――间隙的环形面积。2．发生在平衡轴向力装置处的容积损失总的泄漏量，一般为理论流量的4％～10％。容积损失用容积效率来衡量，容积效率用下式表示8(三)流动损失和流动效率流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶和壳体中。流体和各部分流道壁面摩擦会产生摩擦损失；流道断面变化、转弯等会使边界层分离、产生二流次流而引起扩散损失；由于工况改变，流量q1，偏离设计流量qvd时，入口流动角β1与叶片安装β1a。不一致会引起冲击损失。9泵与风机流道形状比较复杂，l

4、、R、λ均难以确定，因此可以把全部摩擦损失归并成一个简单的公式，即扩散损失用下式计算：两项损失相加，得1．摩擦损失和扩散损失摩擦损失用下式计算：102．冲击损失相对速度方向与叶片进口切线方向之间的夹角称为冲角α。β1＝β1a,α=0，没有冲击损失；β1＜β1a，α＞0，漩涡发生在非工作面上；β1＞β1a，α＜0，漩涡发生在工作面上。α=β1a-β1在设计工况时，流体的入口流动角β1等于叶片入口安装角β1a。11冲击损失用下式计算：在所有损失中，流动损失最大。流动损失用流动效率ηh表示：12风机的总效率又称全压效率。静压效率静压内效率全压内效率(四)泵与风机的总效率泵与

5、风机的总效率等于有效功率与轴功率之比，即内功率：轴功率-(轴承+密封)摩擦损失功率。内功率反映了叶轮的输入功率，而轴功率则是整台的输入功率。13泵与风机的总效率等于流动效率ηh、容积效率ηV和机械效率ηm三者的乘积。要提高泵与风机的效率就必须在设计、制造及运行等各方面注意减少机械损失、容积损失和流动损失。离心泵总效率约为0.60～0.90离心风机约为0.70～0.90高效风机可达0.90以上轴流泵的总效率约为0.70～0.89大型轴流风机可达0.90左右14第二章泵与风机的性能第二节泵与风机的性能曲线15性能曲线：反映流量qV、扬程H或全压p、功率P、效率η、汽蚀余量

6、Δh这些性能参数间变化关系的曲线。性能曲线通常是指在一定转速下，以流量qV作为基本变量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。以流量qV为横坐标，扬程H(p)、功率P、效率η、汽蚀余量Δh为纵坐标，绘制出qV-H(p)、qV-P、qV-η、qV-Δh等曲线。该曲线直观的反映了泵与风机的总体性能。16鉴于泵与风机内部流动的复杂性，至今还不能用理论计算的方法求得，而是通过试验来确定。对性能曲线进行理论分析，对了解性能曲线的变化规律以及影响性能曲线的各种因素，具有十分重要的意义。1718一、离心式泵与风机的性能曲线(一)流量与扬程(qV-H)性能曲线1.叶片无限多时的性能曲线因

7、为得式中，，，均为常数。令则有上式是一直线方程。因此，随呈直线关系变化。193．(前弯式叶片)时,B为负值，为一条上升的直线。1．(后弯式叶片)时，，B为正值，则增加时，减小，随着增大而直线下降。2．（径向式叶片）时,B＝0为平行于横坐标的直线。202.性能曲线的变化分析以上的直线为理论的－性能曲线，由于考虑到有限叶片数和粘性流体的影响，需对上述曲线进行修正，现以＜90°的后弯式叶片为例，分析性能曲线的变化。21(1)叶片数无限多、列限薄，理想流体的性能曲线（a)22(2)有限数叶片数的影响对于有限数叶片的叶轮，由于轴向涡流的影响，从而其所产生的扬程