《流体输送机械》PPT课件.ppt

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1、流体输送机械第十一讲流体输送机械概述离心泵特性Chapter11IntroductionofFluidmovingMachinery&theCharacterofCentrifugalPumpKeywords:FluidMoving,Machinery,Centrifugalpump,Positive-displacementpump,Reciprocatingpump,Rotarypump,Theoriticalhead,Actualhead.主要内容一.流体输送机械概述二.离心泵特性1.流体输送机械的主要性能参数2.管路特

2、性1.工作原理和主要构件2.离心泵的基本方程3.实际特性曲线4.离心泵特性的影响因素本节小结作业：11-1、11-2一.流体输送机械概述流体输送机械：给流体增加机械能的设备工作原理动力式（叶轮式）－离心式、轴流式容积式（正位移式）－往复式、旋转式其它形式→喷射式输送对象液体→泵气体→压缩机、鼓风机、通气机机械能使液体p转换为其它形式u2/2克服磨擦阻力掌握要求选择、计算功率确定安装位置基本原理主要结构性能参数1.流体输送机械的主要性能参数扬程：离心泵对单位重量液体所提供的能量，又称为离心泵的压头，以H表示，单位为m。注意：

3、扬程不等于升扬高度。流量：以体积流量表示的送液能力，以V或Q表示，单位为m3/s，或m3/h。轴功率：电机输入离心泵的功率N，kW。有效功率：离心泵的效率：ΔZ1212依据右图，列伯努利方程，有：ΔZ:升扬高度,两水槽液面之间的高度差;H:扬程,泵提供能量的表示方法.2.管路特性对于一定的管路系统，流量V与所补充的能量H之间的关系，称为管路特性。依据右图，列伯努利方程，有：若忽略动能项，有：又有：ΔZ1212整理得，管路特性方程为：当管路系统和技术要求一定时，有：均为定值，有：二.离心泵特性1.工作原理和主要构件原理1)汲入管

4、注满水2)给液体以动能、静压能,15－25m/s流道扩大p↑→管路3)叶轮中心形成真空po－pa气缚：气体小、离心力作用小、不足以吸入。动画主要构件叶轮开式加速，p↑半开式沿叶片间隙，p↑闭式泵壳封闭叶轮排出汲入液体，转换能量(避免阻力损失，导向叶轮）轴密封：填料密封、机械密封动画2.离心泵的基本方程从理论上分析离心泵中液体质点的运动状况，获得离心泵压头和流量关系。基本方程的导出：假设1)叶片无限多，液体完全沿叶片弯曲表面流动2)＝0，理想液体，无磨擦阻力损失u1，u2随叶轮转动速度；W1，W2沿叶片运动速度；c1，c2合

5、速度对于进出口（Z不考虑）Hp静压能↑离心力作功流道扩大动能→静压能1）离心力所做功－单位质量流体所接受的功2）流道扩大，部分动能转化为静压能：泵给单位重量液体的机械能（ｍ）因此，流体经过离心泵所增加的静压能为：则有：根据速度三角形的关系，有：有：在离心泵的设计中，为提高理论压头，使离心泵的基本方程为推导理论压头和流量的关系，需要进一步变换。由点2处的速度三角形，有：整理得：将速度表示为半径和角速度的乘积，有：对于一定的泵：r2，b2，2一定；当角速度一定时：讨论：后弯片：ctg2>0（2<90°)，VT↑，HT↓径向片

6、：ctg2=0（2=90°)，HT与VT无关前弯片：ctg2<0（2>90°)，VT↑.HT↑选用后弯片原因：①静压能比例↑②前弯片流速过大，冲击损失大3.实际特性曲线①容积损失：回漏，平衡孔0.85~0.95②压头损失：磨擦，边界层0.8~0.9叶片间环流（并非无限多）u２，c２比实际小磨擦损失Friction与u2成正比。冲击损失2：设计值③机械损失：Ne/N=有效功率/轴功率轴功率：N=QHg/或N=QH/102(kw)离心泵的特性曲线（必须标明转速）①Q↑H↓②Q↑N↑开启时关出口阀③Q↑有最大值

7、4.离心泵特性的影响因素1)密度：Q=2r2b2sin2与无关H=u2c2cos2/g与无关↑、离心力↑、p↑，除以g，压头不变[液柱]2)粘度：↑，流体阻力↑，H－Q下降急剧最高效率点处：Q，H，，N（η不变）3)叶轮转速：条件：转速变化不大①速度△相似，②不变（速度变化小于20％）4)叶轮外径：①△相似，η相同，出口截面不变：若η不变，②若直径与其他尺寸相应变化,有:出口截面变化.本节小结1离心泵的主要性能参数——Q、H、N、Ne、η、n2管路特性3离心泵的特性曲线——实验测定H～Q、N～Q、η～Q

8、Q↑,H↓；Q↑,N↑；Q↑,ηmax；开启前，吸入管路注液，关闭出口阀；停止前，关闭出口阀。μ↑：Q、H、η↓，N↑(泵开启前先关闭出口阀)n:Q、H、N比例定律；d:Q、H、N切割定律。5.离心泵的操作：4影响离心泵特性的因素分析——ρ、μ、n、dρ：Q、H、η与ρ无关，