能源动力装置基础.ppt

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1、第二节主要性能参数和特性曲线一、主要性能参数1、流量:2、扬程H、压力升Δp（与能量头hx有关）泵为不可压缩介质,有效能量头h扬程H为单位重力流体获得的有效能量，常用液体的高度m表示；通风机全压ptF：定义为其进出口的全压差ΔptF，对于气体，位能差可以忽略；h=gH（泵）=ptF/ρ（通风机）ptF=ΔptF=Δp*=p2-p1+0.5ρ(c22-c12)=ρh有效能量头h=gH(泵)=pf/ρ(通风机)=(压缩机)压缩机工质是气体，进出口动能、位能差可以忽略；有效能量头h=4、功率P:P=qmh/η5、转速n——r.p.m;参变量理论功率Pth=qmh/ηhy

2、d内(轴)功率Pi=qmh/ηi=ρqvgH/ηi=qvptF/ηi整机功率Pe=qmh/ηe3、效率（第2章的内容）流动(水力)效率ηhyd=有效能量头h/（h+δhhyd）=h/hth内(全压、多变)效率ηi=h/(hth+非流道损失)整机(总)效率ηe=h/(hth+非流道损失+轴承等损失)例3-1已知叶轮直径D2=0.88m，出口宽b2=0.182m，流量系数r2=0.24，叶片数z=16，叶片出口角β2b=50o，转速2900rpm，通风机的流动效率=0.85，假设泄露和轮阻损失为3%hth，求标准空气的理论压力升和实际压力升，容积流量，实际输入功率

3、。解：由例2-3计算该叶轮的理论能量头hth=11574J/kg，这也是空气得到的能量。容积流量qv=φr2u2b2πD2=0.24×133.6×0.182×π×0.88=16.133m3/s理论压力升pth=ρhth=1.2×11574=13889Pa实际压力升ptF=pth=0.85×13889=11806Pa实际输入功率P=ρqvhth(1+3%)=1.2×16.133×11574×1.03=230791J/s=231Kw理论功率Pth=ρqvhth=1.2*3.8*11574J/kg=52777w=52.81Kw解：理论全压pth=ρhth=1.2*11

4、574=13889Pa=0.134大气压力例3-2：已知hth=11574J/kg,流量qv=3.8m3/s，如果流动效率ηhyd=0.85，求实际的全压和理论功率Pth？如果还已知风机全压效率为80%，求内功率？机械等外部损失3%，求整机功率？配用多少电机功率？理论功率Pth〈内功率Pi〈整机功率Pe〈配用电机功率=ρhthηhyd=13889*0.85=11806Pa=0.118大气压力实际全压ptF内功率Pi=ρqvhi=ρqvh/ηi=ρqvhthηhyd/ηi=1.2*3.8*11574*0.85/0.8=54708w=54.7Kw相同能量头，工质不同，

5、压力提高和功率差别很大！密度引起理论功率Pth=ρqvhth=1000qvhth=43981000w=43981Kw实际扬程H=hthηhyd/g=11574*0.85/9.807=1003m相当100.3个大气压力例3-2-1：例3-2中，如果工质是清水，求实际的扬程和理论功率Pth？0.118个大气压力空气54.81Kw空气例3-3已知原叶轮hth=11574J/kg，φm2=c2m/u2=0.24，u2=133.6，流动效率ηhyd=0.85，如果要求风机流量不变，全压p=13000Pa，此时，该叶轮是否满足要求，如果不满足，叶轮的几何参数应该如何变化？试画

6、改变后的叶轮出口速度三角形？u2cm2c2w2解：hth=pth/ρ=p/ηhyd/ρ=10000/0.85/1.2=12745Pac2m=u2*φm2=133.6*0.24=74m/s由hth=(σ-φm2ctgβ2b)u22=(1–πsinβ2b/z-φm2ctgβ2b)u22>已有的hth=11574J/kg,不满足要求增加叶轮的β2b或z或u2增加叶片的β2b或z，即流动角β2增加u2，即叶轮直径或转速，？？二、工况与变工况时机器的工作工况——机器的工作状况与介质进口状态（例如R、和机器进口处的p、T等）和机器工作参数（qV、H(pf)、n等）有关；（实

7、际工况还与系统有关）设计工况（名义工况、额定工况）——各工作参数都为设计值。设计工况叶片进口由速度三角形,叶片进口处的相对速度的方向与叶片的方向一致，即冲角i=b1-1=0，没有冲击损失，效率高非设计工况——变工况叶片进口叶片出口设计工况冲角i=b1-1<0，红色虚线，c1m?c2m?流量变大；c2u?能量头变小；效率？下降冲角i=b1-1>0，绿色点划线，流量变小，能量头变大，效率下降结论：b2（<90时？）qV增大（减少）H(pf)下降（上升）偏离设计工况，效率都下降功率随流量增加而增加设计工况由叶轮进出口速度三角形四、特性（性能）曲线各主要性能

8、参数之间的