泵与风机的叶轮理论ppt课件.ppt

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1、第一章泵与风机的叶轮理论§1-1离心式泵与风机的叶轮理论一、离心式泵与风机的构造及主要部件二、离心式泵与风机的工作原理三、流体在叶轮内的运动及速度三角形四、速度三角形的计算五、能量方程式及其分析六、离心式叶轮叶片形式的分析七、有限叶片叶轮中流体的运动1-2轴流式泵与风机的叶轮理论§1-1离心式泵与风机的叶轮理论一、离心式泵与风机的构造及主要部件（一）离心泵的主要部件1、叶轮：前盖板、后盖板、叶片和轮毂组成。叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。（一）离心泵的主要部件2、吸入室吸水管法兰接头至叶轮入口的空间。作用是以最小的阻力损失，引

2、导液体平稳进入叶轮。一、离心式泵与风机的构造及主要部件（一）离心泵的主要部件3、压出室叶轮出口至压水管法兰接口的空间，作用是使从叶轮出来的高速流体以最小的阻力损失引入压水管。一、离心式泵与风机的构造及主要部件（一）离心泵的主要部件4、导叶导叶的作用是汇集前一级叶轮流出的液体，以最小的阻力损失引入次级叶轮的进口或者是压出室。5、密封装置(1)密封环一、离心式泵与风机的构造及主要部件（一）离心泵的主要部件5、密封装置(2)轴端密封一、离心式泵与风机的构造及主要部件（二）离心风机的主要部件1、叶轮前盘、后盘、叶片和轮毂组成一、离心式泵与风机的构造及主要部件（一）

3、离心风机的主要部件2、蜗壳汇集从叶轮流出的气体并引向风机出口。一、离心式泵与风机的构造及主要部件（一）离心风机的主要部件3、集流器与进气箱集流器装在叶轮进口，作用是以最小的阻力引导气流均匀的充满叶轮入口。一、离心式泵与风机的构造及主要部件二、离心式泵与风机的工作原理离心式泵与风机的工作原理：叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，从而能够被输送到高处或远处。二、离心式泵与风机的工作原理二、离心式泵与风机的工作原理二、离心式泵与风机的工作原理三、流体在叶轮内的运动及速度三角形假设：1、叶轮中的叶片数为无限多；2、理想

4、流体；3、叶轮中的流体的运动为稳定流动；4、叶轮中的流体为不可压缩的流体；流体在叶轮里的运动：复合运动流体和叶轮一起作旋转运动；流体从叶轮的流道里向外流动；绝对速度与相对速度绝对速度指运动物体相对于静止参照系的运动速度V；相对速度指运动物体相对于运动参照系速度w；牵连速度是指运动参照系相对于静止参照系的速度u。三、流体在叶轮内的运动及速度三角形流体在叶轮中的运动与速度三角形当叶轮旋转时，在叶片进口“1”或出口“2”处，流体随叶轮旋转作圆周牵连运动，其圆周速度为u；见图。流体沿叶片方向作相对流动，其相对速度为w；流体在进、出口处的绝对速度v应为w与u两者之矢

5、量和。流体在叶轮内任何瞬间都既做圆周运动又做相对运动。我们把流体相对于机壳的运动称为绝对运动，其运动速度称为绝对速度。见图将绝对速度v分解为与在轴面上的分量称为轴面速度vr，它是流体沿轴面向叶轮流出的分量，与通过叶轮的流量有关，也称为径向分速度vr和在圆周方向的分量，称为圆周分速度，它的大小与流体流过叶轮后所获得的能量有关，即与压力有关的切向分速vu。切向分速度与叶轮的圆周运动方向相同vu。径向分速度的方向与半径方向相同vr，将上述流体质点诸速度共同绘制在一张速度图上（如图），就是流体质点的速度三角形图。返回返回三、流体在叶轮内的运动及速度三角形当叶轮带动

6、流体作旋转运动时，流体具有圆周运动(牵连运动)，称为圆周速度，用符号u表示，其方向与圆周切线方向一致，大小与所在半径及转速有关。流体沿叶轮流道的运动，其运动速度称相对速度符号，w表示，其方向为叶片的切线方向、大小与流量及流道形状有关。流体相对于机壳的运动，称绝对运动，其运动速度称绝对速度，用符号V表示。Vu表示圆周分速度，Vm径向分速度。由这三个速度向量组成的向量图，称为速度三角形。对于速度三角形的几点讨论绝对速度与圆周速度的夹角用表示，称为叶片的工作角。相对速度与圆周速度的反方向的夹角用表示，称为流动角。叶片切线与圆周切线速度反方向之间的夹角用表示，称为

7、叶片安装角。注意特定条件：当流体沿叶片型线运动时，流动角=安装角。三、流体在叶轮内的运动及速度三角形说明：三、流体在叶轮内的运动及速度三角形1、用下标1表示叶片进口处的参数2、用下标2表示叶片出口处的参数3、用下标∞表示无限多叶片时的参数四、速度三角形的计算1、圆周速度：——叶片的进口直径；——叶轮转速——理论流量；——叶轮入口处有效断面2、径向分速度：圆周分速度和入口角：当时，--叶片入口安装角，由经验定。3、出口速度三角形：圆周速度，--叶片出口宽度径向分速度和出口安装角：四、速度三角形的计算五、能量方程式及其分析流体流经旋转的叶轮后，能量增加，所增加

8、的能量可以用流体力学中的动量矩定律推导而得，所得方程即为能量方程，