水泵及水泵站 多学时 教学课件 作者 李亚峰 李清雪 第3章.ppt

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1、第3章3.1　叶片泵的基本性能参数3.2　离心泵的基本方程式3.3　叶片泵的特性曲线3.4　叶片泵叶轮的相似定律3.1　叶片泵的基本性能参数3.1.1　流量(抽水量)3.1.2　扬程3.1.3　轴功率3.1.4　效率3.1.5　转速3.1.6　允许吸上真空高度(Hs)及汽蚀余量(Hsv)3.1.4　效率表格单级双吸中开离心清水泵型号：150S78A转速：2950r/min扬程：62m效率：72%流量：144/h轴功率：33．8kW汽蚀余量：3．5m配带功率：45kW质量：165kg生产日期：×年×月×日××××水泵厂3.2　离心泵的基本方程式3.2.1　水在叶轮中的运动状况3.2.2　基本方程

2、式的推导3.2.3　基本方程式的讨论3.2.4　基本方程式的修正3.2.1　水在叶轮中的运动状况(1)水随叶轮旋转作圆周运动(牵连运动)　当水从叶轮进口进入叶轮以后，就被旋转的叶轮携带着作圆周运动，可以看做动坐标参考系叶轮相对于泵壳这个静坐标参考系所作的运动，因而称之为牵连运动或圆周运动，其速度称为牵连速度或圆周速度，用u表示。(2)水沿着叶片方向的运动(相对运动)　水在叶轮流道中沿着叶片运动，这是液体质点相对于动坐标参考系的运动，称之为相对运动，其速度称为相对速度，用w表示。(3)水相对于泵壳(或泵座)的运动(绝对运动)　液体质点相对于静坐标系泵壳的运动称为绝对运动，其速度称绝对速度，用C表

3、示。图3-1　离心泵叶轮中的水流速度图3-2　分速度三角形图3-3　叶轮进、出口速度三角形a)离心泵　b)轴流泵图3-4　离心泵叶片形状a)后弯式(＜90°)　b)径向式(=90°)　c)前弯式(＞90°)3.2.2　基本方程式的推导1.三个假设2.基本方程式推导图3-5　叶槽内水流上作用力3.2.3　基本方程式的讨论1.提高水泵理论扬程的技术措施2.基本方程式的其他表示形式3.基本方程式的适应条件1.提高水泵理论扬程的技术措施(1)提高水泵扬程和改善其吸水性能(2)增加水泵转速和改变叶轮外径　水流通过水泵时，能量头的增值HT与圆周速度u2有关。3.基本方程式的适应条件(1)适用于一切叶

4、片泵　基本方程式表明泵的理论扬程HT大小只与泵叶轮的进口、出口速度三角形有关，与叶轮内部的流动状态、速度分布、叶片形状和安装位置无关，因此，基本方程式不但适用于离心泵，而且适用于一切叶片泵。(2)适用于各种液体　基本方程式(3-17)在推导过程中，液体的密度ρ被消掉了，所以，理论扬程HT的大小与密度ρ无关，即与液体的性质无关，这就是说，基本方程式(3-17)适用于一切流体(包括各种液体和气体)，但是HT的单位要用被输送的液体的液柱高计算。3.2.4　基本方程式的修正1.关于液体为恒定流的问题2.关于叶槽中，液流均匀一致的问题3.关于理想液体的问题图3-6　反旋现象对流速分布的影响3.3　叶片泵

5、的特性曲线3.3.1　理论特性曲线的定性分析3.3.2　实际扬程特性曲线(Q-H)的理论推导3.3.3　实测特性曲线的讨论3.3.1　理论特性曲线的定性分析1.理论扬程特性曲线(QT-HT)2.理论功率特性曲线(QT-PT)3.理论效率曲线图3-7　离心泵的理论扬程特性曲线图3-8　离心泵的理论功率特性曲线图3-9　理论效率曲线3.3.2　实际扬程特性曲线(Q-H)的理论推导1.叶槽中水流不均匀的影响2.泵内部的水力损失影响3.泵内泄漏和回流的影响图3-10　离心泵的理论特性曲线2.泵内部的水力损失影响(1)摩阻损失(Δh1)(2)冲击损失(Δh2)　泵在设计工况下运行时，可认为基本上没有冲击

6、损失。图3-11　水泵内部的功率损失3.3.3　实测特性曲线的讨论1.扬程曲线(Q-H)2.轴功率曲线(Q-P)3.效率曲线(Q-η)4.允许吸上真空高度或汽蚀余量曲线(Q-Hs或Q-Hsv)图3-12　14SA-10型离心泵实测特性曲线图3-13　8HB-35型轴流泵实测特性曲线表3-1　根据水泵实际轴功率确定的k值水泵轴功率/kW<11～22～55～1010～2525～6060～100＞100k值1．71．7～1．51．5～1．31．3～1．251．25～1．151．15～1．11．1～1．081．08～1．051)特性曲线上任意一点A所对应的各项坐标值的意义是：若水泵输送QA(m3/s)

7、流量时，水泵能够供给单位质量液体能量头为HA(m)，水泵消耗的轴功率为PA(kW)，水泵的效率就为ηA=ρgQAHAPA。2)水泵的特性曲线是泵厂家在20℃下，以清水为抽升介质，通过水泵性能试验和汽蚀试验得到的。3.4　叶片泵叶轮的相似定律1)通过模型试验进行新泵型的设计和制造。2)根据已知的水泵性能参数换算出与该泵几何相似的各泵的性能参数。3)根据同一台水泵在某一转速下的性能参数换算出该泵在其他