泵和压缩机课件：1_6 离心泵的相似原理及其应用 .pptx

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1、＠CUPC2021/7/291泵和压缩机（华东）化工装备与控制工程系＠CUPC2021/7/292第一章离心泵＠CUPC2021/7/293离心泵1.1离心泵的基本结构和工作原理1.2离心泵的基本方程式1.3液体获得能头分析1.4离心泵的汽蚀1.5离心泵的性能曲线1.6离心泵的相似原理及其应用1.7输送粘液时离心泵性能曲线的换算1.8离心泵的装置特性与工况调节1.9离心泵的系列及选用1.10离心泵的主要零部件1.11离心泵的节能＠CUPC2021/7/2941.6离心泵的相似原理及其应用1.6.1离心泵的相似条件1.6.2离心泵的相似定律1.6.3

2、比例定律和相似抛物线1.6.4离心泵的比转数1.6.5汽蚀相似定律和汽蚀比转数1.6.6切割定律和切割抛物线＠CUPC2021/7/295离心泵的相似原理，主要研究泵内流体流动过程中的相似问题，即液体流经几何相似的泵时，其任一对应点的同名物理量的比值相等。也就是要寻找满足流动相似的充分必要条件。要保证液体在两泵中流动相似，必须满足两泵几何相似、运动相似和动力相似。至于热力相似对离心泵的相似可忽略，但对于离心压缩机的相似是必要的。1.6.1离心泵的相似条件＠CUPC2021/7/2961.几何相似两泵通流部分对应线性尺寸L之比相等、对应角度相等、叶片

3、数相等。线性尺寸：对应角度：叶片数目：阻塞系数：比例缩放系数1.6.1离心泵的相似条件＠CUPC2021/7/2972.运动相似两泵对应点上同名速度的比值相等、方向角相等。同名速度：方向角：1.6.1离心泵的相似条件图1-32叶轮的几何相似和运动相似用图＠CUPC2021/7/2981.6.1离心泵的相似条件有了尺寸比例常数和速度比例常数，便可求出时间比例常数和加速度比例常数。要保证流动过程的运动相似，必须在几何相似的前提下，保证加速度相似（即动力相似）。＠CUPC2021/7/2993.动力相似两泵对应点上同名力之比相等、方向相同。流体质点上的作

4、用力：重力、粘滞力、压力、弹性力、惯性力根据牛顿运动第二定律，动力相似时有：牛顿准数F、F‘—流体质点所受合外力1.6.1离心泵的相似条件＠CUPC2021/7/2910可以看出：Ne：作用于流体质点上的惯性力与合外力之比。重力、粘滞力、压力弹性力、惯性力Fr：弗鲁德相似准数Eu：欧拉相似准数M：马赫相似准数判别准数被决定的相似准数关键、决定性相似准数影响小可忽略Re：雷诺相似准数唯一准数充要条件1.6.1离心泵的相似条件＠CUPC2021/7/2911实际上：在离心泵中保证Re相等也是相当困难的！对于：若：1.6.1离心泵的相似条件＠CUPC20

5、21/7/2912然而：离心泵内，液流Re>105，惯性力的影响大大超过粘滞力，粘滞力可忽略，此时流动状态即流速分布已不再随Re而变化。即：离心泵内的流动处于自动模化状态，摩擦阻力系数λ与Re无关，液体流动自动满足动力相似的要求。两泵相似条件：几何相似、运动相似。！1.6.1离心泵的相似条件＠CUPC2021/7/29131.6.2离心泵的相似定律工况点是用性能参数来表示的，如果原型泵性能曲线上某工况点与模型泵上某工况点所对应的液体运动相似，则两个工况为相似工况。＠CUPC2021/7/29141.流量相似定律相似定律是研究来两台相似泵的性能参数（

6、H、Q、N、η、Δhr）之间的关系。几何相似：运动相似：（1-21）1.6.2离心泵的相似定律＠CUPC2021/7/29152.扬程相似定律两泵运动相似代入（1-22）1.6.2离心泵的相似定律＠CUPC2021/7/29163.功率相似定律（1-23）1.6.2离心泵的相似定律＠CUPC2021/7/2917（1-24）（1-25）（1-26）注意：介质相同、转速、几何尺寸相差不大。相似定律1.6.2离心泵的相似定律＠CUPC2021/7/2918离心泵的比例定律是相似定律的延伸，是相似定律在同一台泵上转速改变后的应用。1.比例定律（1-27）

7、（1-28）（1-29）比例定律表达式相似定律的特殊形式1.6.3比例定律和相似抛物线＠CUPC2021/7/2919图1-34变速后H-Q曲线的换算和相似抛物线A1（Qa1，Ha1）B1（Qb1，Hb1）C1（Qc1，Hc1）A2（Qa2，Ha2）B2（Qb2，Hb2）C2（Qc2，Hc2）例：H1—Q1H2—Q21.6.3比例定律和相似抛物线＠CUPC2021/7/29202.相似抛物线泵连续改变转速时，相似工况点移动的轨迹曲线。A1→A2→A3→……n1→n2→n3→……B1→B2→B3→……图1-34变速后H-Q曲线的换算和相似抛物线1.6

8、.3比例定律和相似抛物线＠CUPC2021/7/2921A1、A2、A3、……B1、B2、B3、……相似工况点：同理：（1