离心泵和轴流泵的反作用度及叶片形式分析 离心泵和轴流泵的反作用度及叶片形式分析
泵与风机课后习题答案及思考题.第四版
新浪微博：@孟得明扬程：单位重量液体从泵进口截面到泵出口截面所获得的机械能。
流量qv ：单位时间内通过风机进口的气体的体积。
全压p ：单位体积气体从风机进口截面到风机出口截面所获得的机械能。
轴向涡流的定义：容器转了一周，流体微团相对于容器也转了一周，其旋转角速度和容器的旋转角速度大小相等而方向相反，这种旋转运动就称轴向涡流。
影响：使流线发生偏移从而使进出口速度三角形发生变化。
使出口圆周速度减小。
叶片式泵与风机的损失：（一）机械损失：指叶轮旋转时，轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。
（二）容积损失：部分已经从叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧流动造成能量损失。
泵的叶轮入口处的容积损失，为了减小这部分损失，一般在入口处都装有密封环。
（三），流动损失：流体和流道壁面生摸差，流道的几何形状改变使流体产生旋涡，以及冲击等所造成的损失。
多发部位：吸入室，叶轮流道，压出室。
如何降低叶轮圆盘的摩擦损失：1、适当选取n 和D2的搭配。
2、降低叶轮盖板外表面和壳腔内表面的粗糙度可以降低△Pm2。
3、适当选取叶轮和壳体的间隙。
轴流式泵与风机应在全开阀门的情况下启动，而离心式泵与风机应在关闭阀门的情况下启动。
泵与风机（课后习题答案）第一章1-1有一离心式水泵，其叶轮尺寸如下：1b =35mm, 2b =19mm, 1D =178mm, 2D =381mm, 1a β=18°，2a β=20°。
设流体径向流入叶轮，如n=1450r/min ，试画出出口速度三角形，并计算理论流量,V T q 和在该流量时的无限多叶片的理论扬程T H ∞。
解：由题知：流体径向流入叶轮 ∴1α=90° 则：1u = 1n60D π= 317810145060π-⨯⨯⨯=13.51 （m/s ）1V =1m V =1u tg 1a β=13.51⨯tg 18°=4.39 （m/s ）∵1V q =π1D 1b 1m V =π⨯0.178⨯4.39⨯0.035=0.086 （3m /s ）∴2m V =122V q D b π=0.0860.3810.019π⨯⨯=3.78 （m/s ） 2u =2D 60n π=338110145060π-⨯⨯⨯=28.91 （m/s ）2u V ∞=2u -2m V ctg 2a β=28.91-3.78⨯ctg20°=18.52 （m/s ）T H ∞=22u u V g ∞=28.9118.529.8⨯=54.63 （m ） 1-2有一离心式水泵，其叶轮外径2D =220mm,转速n=2980r/min ，叶片出口安装角2a β=45°，出口处的轴面速度2m v =3.6m/s 。
离心泵与轴流泵
4.2 离心泵的典型结构及主要零部件
4.2.1 离心泵的典型结构
在石油工程上使用着各种类型的离心泵。在压头不大的 场合，往往使用单级离心泵；在注水站和长距离输油干线 上，需要很大的压头，使用多级离心泵；在一些特殊的场 合，送热油产品或从深井中采油，要用不同类型的热油泵 或多级电动潜油泵。
图4-2 单级悬臂式B型泵 1-带吸入短管的泵盖；2-密封环；3-叶轮的环状突起；4-泵壳；5-叶轮；6-锁 紧螺母；7-泵轴；8-填料套筒；9-填料；10-压紧套筒；11-支承架；12-13一轴承
图4-8 径向式导叶
图4-9 流道式导叶
4.密封装置 为了保证泵的正常工作，应当防止液体外漏、内漏或
外界空气吸入泵内，因此必须在轮与泵壳间、轴与壳体间 都装有密封装置。
图4-10 叶轮的密封环
图4-11 机械密封简图 1-静环；2-动环；3-弹簧； 4-传动弹簧座；5-固定螺钉； 6、8-密封圈；7-防转销； 9-压盖
t—节距。
图4-14 叶轮投影图 a)轴面投影；(b)平面投影
4.3.2 叶轮内液体的运动
1．叶轮进口速度三角形
图4-15 液体质点在叶轮内的运动情况
1.叶轮进口速度三角形
图4-16 叶轮内液体的运动
液体进入叶片流道的相对速度 w1 可由下式确定：
w1 c1 u1
4-1
已知c1和就u1可由绘制的进口速度三角形,求得相对速度 w1
1.叶轮 叶轮是离心泵中最重要的零件，它将动力机的能量传
给液体。图4-4所示为单吸式叶轮，它由两个轮盖构成， 一个盖板带有轮毂，泵轴从其中通过，另一盖板形成了吸 入孔。盖板之间铸有叶片，从而形成一系列流道，叶片一 般为6～12片，视叶轮用途而定。图4-5所示为双吸式叶轮 。在这种叶轮上，两个轮盖都有吸入孔，液体从两侧同时 进入叶轮。
泵与风机考试试题习题及答案
泵及风机考试试题一、简答题〔每题5分，共30分〕1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。
3、简述泵汽蚀的危害。
4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有一台泵运行时的工作点5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？6、简述风机发生喘振的条件。
二、计算题〔每题15分，共60分〕1、离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20︒，当转速n＝2135r/min时，理论流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。
2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa,此时泵运行效率η=75%，假设水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费元，求：〔1〕节流损失的轴功率∆P sh；〔2〕因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空高度[H s]＝4m。
吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设沿程阻力系数λ，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。
〔当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱和蒸汽压强p v kPa，密度ρ＝kg/m3〕4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转速。
三、分析题〔每题5分，共10分〕1、某风机工作点流量为q V A，现要求流量减小为q V B，试在同一幅图上，标出采用出口端节流调节、变速调节的工作点，并比拟两种调节方法的经济性。
2、某泵向一密闭的压力容器供水，当压出容器内压力下降，其它条件不变时，图示泵工作点的变化。
《泵与风机》第二章_离心泵与风机的基本理论
M gqVT HT
HT 表示为单位重量无粘性的流体，通过叶片数为无穷多
的工作轮时所获得的能量，称为无粘性流体、叶片数无穷
多时泵的扬程。
1 H T (v2u2 cos 2 v1u1 cos1 ) g 1 请见教材 (u2v2u u1v1u ) P14 g 同理可得离心风机的全压： P T (u2v2u u1v1u )
于是：
对上述式子进行分析：
HT 的大小与流体密度无关，只是 （1）泵的扬程单位为m。 与转速n，叶轮直径D1、D2，叶片进出口安装角 1g、 2 g ， 流量 qVT 等因素有关。而风机的全压 PT 的单位为Pa，它与 流体密度有关。
（2）流体通过叶轮后，动能与压力能均有提高。由进出口 速度三角形得：
解： （1）绘制叶轮进、出口速度三角形。首先确定各速度三角形 的三个独立条件： 进口处： u D1n 0.153 1460 11.70 m / s 1 60 60
出口处： u2
D2 n
60
0.27 1460
60
20.64 m / s
因叶轮径向流入叶轮，则根据进口圆周速度及叶片进口 安装角，作叶片进口速度三角形。
1、离心式泵与风机的工作原理
离心泵剖面图
风机叶轮
离心泵模型
2. 离心泵结构简介： 高速旋转的叶轮和固定的泵壳，叶轮上装有若干叶 片，叶轮将输入的轴功提供给液体。 离心式水泵
1－叶轮
2－泵壳 3－泵轴
4－吸入管路
5－底阀 6－压出管路
离心泵结构简介
蜗牛形通道； 叶轮偏心放； 可减少能耗，有利于动 能转化为静压能。
污水泵站节电问题论文
浅议污水泵站节电问题【摘要】城市污水管网是由广地域分布的地面集水井、地下输污水管、泵站组成的局域系统，承担收集输送自然降水和城市各类用户排放的废水。
为了加快管道内污水的流速，通常采用泵站提升水头加压的方法，阶段逐级提升将污水排送到污水处理厂。
因此，一般城市都有一定量的污水泵站、排水泵机。
本文分析了污水泵站变频调速排水的节电问题。
【关键词】污水泵;控制;变频调速0.前言由于污水管网的水来自降水及各类用户废水，受天时、人群行为及管道损漏等复杂因家影响。
其流量具有不确定性和难预测性，若排水不畅或不及时，都将直接导致污水外滋，其后果是共知的。
市政部门为了满足日常排水需要，一般在同一泵站都配有多台泵机供排水组态使用。
具体工程实施中由于管网实际流量的不确定性、难预测性，机泵简单组态难做到倒人泵站的流量qλ=q出(泵出流量)最佳的控流状况。
现将由此引起的各种不利影响分析如下。
1.两种典型组态分析1.1 qλ>q出工况当流人泵站的流量q入>q出，将导致泵站进水口污水井及管网中的污水位升高，随着水位升高，水泵实际扬程变小，因为△h为管阻损失，h泵=h0+△h (1)式(l)中: h0为泵机进水口和出水口水位差轴流泵是低扬程污水泵站的常用水泵。
当扬程降低，泵排流量随之增大;但每台泵机在恒速状态调节流量的能力是有限的。
同时单台过大排流量也会引起另一些问题。
如围堰结构泵站因泵机排水量的大幅度增加会使围堰闸门滞流影响增强;即机泵出水口由于滞流会形成附加水柱△h，这相当于增加了污水泵机实际扬程△h，它产生的压力也可视为水泵管阻的增加;而水泵阻力矩的增大，使得电机加速的有效输出力矩变化，使△n转速差增大，使得泵出的流量△q变化增大，这是不利于机泵系统稳定工作的。
这种周期变化的管阻△h使泵机工况点摆动，不但增加了排水能量损耗而且会因液流变化带来机泵系统机振及噪声，还会造成汽蚀现象趋重，机泵效率下降;过高水位运行会造成管网污水流速过缓而滞流，降低了管网吸纳峰流的能力，它是造成低海拔标段溢污及管子过压破损的直接原因之一。
各类泵原理及动态示意图大全
压水室
压水室将叶轮出口的水 通过泵壳传递到出口管
道。
离心泵结构
泵壳
泵壳是离心泵的主要组成部分 ，用于容纳叶轮、吸水室和压
水室。
叶轮
叶轮是离心泵的核心部件，通 过旋转产生离心力。
吸水室
吸水室的作用是将水引入叶轮 ，并保持水在叶轮中的流动。
压水室
压水室的作用是将叶轮出口的 水通过泵壳传递到出口管道。
离心泵的应用
05 齿轮泵
齿轮泵工作原理
齿轮泵工作原理主要是通过一对相互啮 合的齿轮，一个作为主动轮，一个作为 从动轮，在液压油的作用下，实现吸油
和排油的过程。
当主动齿轮转动时，会带动从动齿轮一 起转动，从而在吸油口形成局部真空， 将液体吸入泵内。随着齿轮的转动，液
体被带到排油口，并被排出泵外。
齿轮泵的工作原理基于容积变化原理， 即通过改变泵内容积来实现液体的吸入
在石油开采中，往复泵用于抽取原油、 天然气等。
在化工生产中，往复泵用于输送酸、 碱、盐等腐蚀性液体。
在制药领域，往复泵用于输送药液、 原料等。
04 真空泵
真空泵工作原理
真空泵是一种通过压缩或吸入气体来降低环境压力的装置。其工作原理 主要基于气体在压力变化下的行为特性。
在真ห้องสมุดไป่ตู้泵中，气体被吸入并压缩到一个封闭的空间，如气缸或泵室。随 着气体被压缩，其体积减小，导致泵内的压力降低。当压力低于周围环
真空泵的应用
真空泵在许多领域都有广泛的应用，如工业生产、实 验室、医疗设备、环保设备等。
在工业生产中，真空泵可用于各种需要抽吸气体的场 合，如真空包装、真空运输、真空脱气等。在实验室 中，真空泵可用于各种需要高真空环境的实验，如材 料科学、物理实验等。在医疗设备中，真空泵可用于 吸引患者体内的气体，如呼吸机、麻醉机等。在环保 设备中，真空泵可用于各种需要处理污染气体的场合 ，如烟气脱硫、工业废气处理等。
流体两套试题试题与答案
一、简答题1. 简述空化与空蚀对泵性能的影响，并在下图中标出泵不发生空化的区域。
二、填空1. 风机全压是1250 Pa ，出口处动压是60 Pa ，则该风机的静压是 Pa 。
2. 某泵58=∞T H m ，滑移系数是0.86，流动效率是0.92，则=T H m ，=H m 。
3. 某水泵机械效率是0.95，容积效率是0.92，流动效率是0.9，则该泵的总效率是。
4. 试说明欧拉方程的能量意义；并根据欧拉方程分析轴流泵的扬程低于离心泵的原因。
5. 某双吸单级风机的流量是150m 3/s ，转速是1450rpm ，全压是3320Pa ，则该风机的比转数是。
6. 某泵的比转数是103，当转速减小20%时，该泵的比转数是。
7. 某风机输送密度为0.8kg/m 3的烟气时轴功率是350kW ，那么输送密度为1.2kg/m 3的空气时轴功率是kW 。
三、计算题1. 有一离心式风机，其叶轮尺寸如下：叶轮出口直径是2600D mm =2150b mm =，转速n = 2900r/min ，0230a β=，叶轮入口处的气流径向流入叶轮，空气密度为31.2/kg m ρ=，试计算：1）当流量为104m 3/h 时，叶轮的相对速度w 2和绝对速度v 2；并试按比例画出无量纲的出口速度三角形(u2/u2=10cm)，并标注v 2/u 2，w 2/u 2，u 2/u 2，v u2/u 2，v r2/u 2，w u2/u 2，w r2/u 2，及安装角2a β。
2）无限多叶片叶轮的理论全压T p ∞。
3）无限多叶片叶轮的反作用度，并以反作用度说明当前叶轮的叶片形式；（且在所绘制的速度三角形中，标出反作用度+3p ）4）设叶片数z = 12, 求滑移系数 μ。
2. 有一离心式水泵的允许空化余量是3.29 mH 2O ，吸水池液面的压力是10 mH 2O （绝压），抽送温度是45℃的清水，相应的饱和蒸汽压力是0.986mH 2O ，吸水管路中的水头损失是0.75mH 2O ，试求：1）该泵的安装高度。
20种泵的性能参数和选型
20种泵的性能参数和选型水泵的性能参数，标志着水泵的性能。
泵的性能参数及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。
各类泵的性能差异情况，对选型和使用都具有十分重要的作用。
一、离心泵液体注满泵壳，叶轮高速旋转，液体在离心力作用下产生高速度，高速液体经过逐渐扩大的泵壳通道，动压头转变为静压头。
要注意防止汽蚀现象和气缚现象的发生。
性能特点：离心泵的流最范围很大，流量和压力都平稳，没有波动。
离心泵的转数较高，可以与电动机和汽轮机直接相连，传动机构简单紧凑。
操作方便可靠，调节和维修容易，并易于实现自动化和远距离操作。
离心泵与同一指标的往复泵相比，结构简单紧凑，体积小，重量轻，零部件少，制造方便，造价低，而且占地面积小，因此它的设备和修理费用都较低廉。
离心泵有以下主要缺点：在一般情况下，离心泵起动前需先灌泵或用真空泵将泵内空气抽出。
自吸离心泵启动前虽不必灌泵，但目前使用上还有局限性。
液体粘度对泵的性能影响较大。
当液体粘度增加时，泵的流量，扬程，吸程和效率都会显著地降低。
离心泵在小流量高扬程的情况下应用，受到一定的限制。
因为小流量离心泵的泵体流道很窄，制造困难，同时效率很低。
二、多级离心泵相当于多个离心泵串联，一级一级增压，可获得较高压头。
性能特点：多级离心泵与单级泵相比，其区别在于多级泵有两个以上的叶轮，能分段地多级次地吸水和压水，从而将水扬到很高的位置，扬程可根据需要而增减水泵叶轮的级数。
多级泵主要用于矿山排水、城市及工厂供水，农业灌溉用的很少，仅适用于高扬程、小流量的高山区提水来解决人畜饮水的困难。
多级高心泵有立式和卧式两种型式多级离心泵的泵轴上装有串联的两个亦上的叶轮，它相对于一般的单级离心泵，可亦实现更高的扬程；相对于活塞泵、隔膜泵等往复式泵，可亦泵送较大的流量。
多级离心泵效率较高，能够满足高扬程、高流量工况的需要，在石化、化工、电力、建筑、消防等行业得到了广泛的应用。
由于其本身的特殊性，与单级离心泵相比，多级离心泵在设计、使用和维护维修等方面，有着不同、更高的技术要求。
-注册公用设备工程师(给水排水专业基础)-模拟试卷(1)试题及答案
1
C.化能自养菌 D.化能异养菌 [7] 雨水泵台数一般不小于（）台 B A.1~2 B.2~3 C.3~4 D.4~5 [8] 蛋白质的特点是（）。 A A.分子量大、两性化合物、黏性物、不耐高温、易被毒物破坏 B.分子量大、两性化合物、黏性物、耐高温、易被毒物破坏 C.分子量大、两性化合物、固体物、耐高温、易被毒物破坏 D.分子量大、两性化合物、黏性物、耐高温、不易被毒物破坏 [9] 细菌的繁殖一般是（）。 A A.二分裂法 B.出芽繁殖 C.有性繁殖 D.产孢子 [10] 硫酸细菌是（）。 C 有问题书上说光能，化能都有 A.光能自养菌 B.光能异养菌 C.化能自养菌 D.化能异养菌 [11] 温度是影响酶活力比较重要的两个因素之一，另一个因素是（）。 B A.基质浓度 B.pH C.溶解氧 D.酶浓度 [12] 长度相等、比阻分别为 A1 和 A2＝4A1 的两条管段并联，如果用一条长度相同的管段替换 并联管道，要保证总流量相等时水头损失相等，等效管段的比阻等于（）。 C A.2.5A1 B.0.8A1 C.0.44A1 D.0.4A1 [13] 速度三角形中速度 C2u 表示叶轮出口（）。 D 水泵及泵站１３页 A.径向分速度 B.圆周速度 C.相对速度
A.Q＝1040L/s，H＝20.6m B.Q＝925L/s，H＝22.1m C.Q＝840L/s，H＝26.5m D.Q＝650L/s，H＝32.4m
食品科学技术：食品机械与设备试题预测(三)
食品科学技术：食品机械与设备试题预测（三）1、填空题棒磨机常用钢棒直径范围为（），其筒体长度与直径的比值范围为（）。
正确答案：50~100mm；1.5~22、问答题食品原料清洗的目的和方法；食品原料清洗机械的操（江南博哥）作方式正确答案：目的：原料在其生长、成熟、运输及贮藏过程中，会混杂一些砂石、泥土、短碎茎杆、杂草等杂质和瘪果，有时还受到尘埃、农药、粪便、微生物及其他污物的污染，因此，加工前必须进行清洗。
方法：人工清洗、机械清洗、化学清洗操作方式：（1）在静水、流动水或其他的洗液中浸泡，仅用于污物很少而且是很松散地附在原料表面才有效，只用在预清洗机或浸泡器与其他方式配合使用。
（2）喷水：利用具有一定压力的水对原料进行喷射，可除掉粘得很紧的污物，并可对原料进行搅动，若把原料放在水槽中喷水清洗，效果更好，但应注意喷水的压力。
（3）刷洗：利用刷子把每个原料的表面都刷过一遍，清洗质量高，但效率低。
（4）振动清洗：利用振动筛的作用使原料不停地翻动，原料在翻动中相互摩擦使表面污物松动，同时在喷水的作用下除掉污物。
3、填空题食品厂输送食品物料的离心泵常称为（）离心泵，主要用于输送（）和低浓度的料液。
离心泵的叶片形式常有2片、（）和4片三种，用于食品物料的离心泵的叶片常为2片式和（）式两种。
正确答案：卫生；液体介质；3片；3片4、单选杀菌机真空泵代码是（）。
A、M9B、M10C、M5D、M11正确答案：D5、单选加热管内径为40mm的升膜式蒸发器，其高度至少有（）m。
A.4B.6C.8D.20正确答案：A6、问答题并流型、逆流型、混流型喷雾干燥流程的特点及应用？正确答案：一、并流型喷雾干燥水平并流型喷雾干燥垂直并流型喷雾干燥（下降）：物料粘壁少，适用于干燥热敏性物料垂直并流型喷雾干燥（上升）：干燥均匀，但动耗大特点：①热风和被干燥物料同方向进入，同方向运动；②可采用较高的热风温度；③能用于热敏性物料如牛奶、果汁、蛋清等的干燥二、逆流型喷雾干燥流程介质与液滴运动方向相反，接触面积大，停留时间长，速度快，但易发生焦化。
离心泵叶轮叶片角度与流量的关系实验数据
文章标题：深度剖析离心泵叶轮叶片角度与流量的关系实验数据一、引言离心泵作为一种常见的水泵类型，在工业和民用领域都有着广泛的应用。
其中，叶轮叶片角度与流量的关系是离心泵性能研究的重要方面之一。
本文将针对离心泵叶轮叶片角度与流量的关系进行全面评估，并根据实验数据进行深度解析，旨在为读者提供深度和广度兼具的关于该主题的知识。
二、实验数据分析1. 离心泵叶轮叶片角度定义离心泵叶轮叶片角度是指叶轮叶片与水流方向的夹角，通常用来调节泵的性能和流量。
根据实验数据显示，在不同叶片角度下，泵的性能和流量表现存在一定的规律性。
2. 实验结果总结经过对离心泵叶轮叶片角度与流量的关系进行一系列实验后，发现在一定范围内，叶片角度的变化对泵的流量有着明显的影响。
具体来说，当叶片角度增大时，泵的流量呈现出增大的趋势；相反，当叶片角度减小时，泵的流量则呈现出减小的趋势。
这一实验结果从侧面说明了叶轮叶片角度与流量之间存在着一定的相关性和关联性。
三、深入探讨1. 叶片角度与泵性能的机理解析叶片角度的变化对泵性能的影响是通过改变叶轮叶片的进出口角度，从而影响水流的流动状态和流速分布。
合理调节叶片角度可以有效地提高泵的效率和流量，进而实现对泵性能的优化和改善。
在实际工程中，需要根据具体情况来选择最佳的叶片角度，以达到最佳的泵性能和流量输出。
2. 叶片角度优化策略根据实验结果和机理解析，可以采取一些优化策略来提高离心泵的性能和流量输出。
可以通过改变叶片的弯曲形状、优化叶片的厚度和长度比、采用流线型叶片设计等方法来实现对叶片角度的优化和调节。
这些策略能够有效地改善泵的水力性能，提高泵的效率和流量输出，从而达到更加理想的运行状态。
四、个人观点和总结在本文的研究中，我们对离心泵叶轮叶片角度与流量的关系进行了全面的评估和深度的分析。
通过实验数据和深入探讨，我们得出了叶片角度对泵性能和流量的显著影响，并提出了一些优化策略。
在实际工程中，合理调节叶片角度可以有效地提高离心泵的性能和流量输出，对于提高工程设备的运行效率和经济效益具有重要意义。
离心泵叶片反问题的新方法
张人会 杨军虎 刘宜
兰州 730050） （兰州理工大学流体动力与控制学院
摘要：提出了一种离心泵叶片反问题的新方法，该方法以轴面流线上的动量矩为控制变量，利用沿等 m 线上 的速度梯度方程及连续方程来求解轴面相对速度，结合流线的微分方程通过控制轴面流线上动量矩的分布来 控制叶片形状的。算例表明所提出的离心泵叶片反问题方法是可行的，同样能适用于其他类型的叶片泵，而 且容易编制计算程序，实现泵叶片反问题的快速计算，充实了叶片泵的反问题研究。 关键词：反问题 等m线 离心泵 叶片型线 Abstract: A sort of new inverse method of centrifugal pump blade is proposed, and in this method the distribution of momentum is considered as control variable. The continue equation and the relative velocity equation on isoline of streamline are used to calculate the relative velocity on meridian streamlines, and the blade geometries is determined by distribution of momentum and the differential equation of streamline. The calculation case shows that the new method proposed is practical, and still it can be used in other pump design conditions. The method is easy to calculate by program, and the inverse methods theory of centrifugal pump is further enriched. Keyword: Inverse problem Isoline of streamline Centrifugal pump Blade geometries
第2章 离心泵与风机的叶轮理论
w2∞ β2gmax
c2∞ w2∞ u2 前弯叶片
HT∞ Hd∞
2.6 有限叶片的理论能头
∆w2u
18/20
2.6 有限叶片的理论能头
∆w2u－滑移速度
HT =
1 (c2u u2 − c1u u1 ) < H T ∞ g
c2u ∆cu HT µ= = = 1− H T ∞ c2u∞ c2u∞
µ－滑移系数
∆w2u
β2g
∆cu =
π u2
z
sin β 2 g
D2 β2g
u2 π sin β 2 g µ = 1− c2u∞ z
HT = µ HT ∞
20/20
c2∞ α2 c2u∞ u2 c2r β2g w2 ∞
H T∞
1 1 2 = u2c2u∞ = (u2 − u2c2r ctgβ 2g ) g g
Ω = 1−
可见：
c2u∞ 1 = (u2 + c2r ctgβ 2g ) 2u2 2u2
↗
β2g↘，ctgβ2g↗ ，HT∞ ↘ ，
u2 ctgβ 2g = HT∞＝0 c2 r β2g ↗ ，ctgβ2g ↘ ，HT∞ ↗ ， ↘ u ctgβ 2g = − 2 ＝0 c2 r
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2.2 离心式叶轮的基本参数
R－叶片圆弧曲率半径， R0－叶片圆弧的圆心与叶轮圆心之距离， d－轮毂直径， D0－叶轮进口直径， D1－叶片进口直径， D2－叶轮外径， b1－叶轮进口宽度， b2－叶轮出口宽度， β1g－进口安装角 β2g－出口安装角 r－轮盖进口段的曲率半径 δ－叶片厚度 z－叶片数 D0/D2－叶轮进口相对直径， d/D2－轮毂比， D1/D2－叶片进口相对直径， A0 －为叶轮进口处通流面积， A1 －为叶片进口前的通流面积。
离心泵叶片反问题设计
收稿日期:199906283甘肃省自然科学基金资助项目(项目编号:ZR9733)李文广 甘肃工业大学水力机械教研室室主任 副教授,730050 兰州市离心泵叶片反问题设计3李文广 【摘要】 研究了中等比转数离心泵叶片反问题设计问题,解决了叶片造型、滑移修正和流动控制等3个重要问题,介绍了反问题设计过程,给出了具体计算实例。
计算表明,叶片反问题设计对叶轮内部流动具有可控性,有利于叶片形状的优化。
叙词:离心泵 叶片 反问题 设计中图分类号:TH 3111022 文献标识码:AI nverse Problem D esign of Blade for Cen tr ifuga l Pu m psL iW enguang(Gansu U n iversity of T echnology )AbstractT he inverse p rob lem design of b lade fo r hydrau lic tu rb ines o r p um p s has draw n a great atten ti on of researchers in recen t years w ith the developm en t of Com p u tati onal F lu id D ynam ics (CFD ).B u t all the studies in th is asp ect w ere ai m ed at b lade design of the m ixed flow tu rb ine ,m ixed flow p um p o r cen trifugal p um p w ith h igh sp ecific sp eed .A s w ell know n ,the cen trifugal p um p s w ith m edium sp ecific sp eed are w idely app lied in p rocessing engineering ,so the i m p rovem en t of the p um p p erfo rm ance is needed .T he app licati on of a new techn ique in the hydrau lic design of the p um p i m p eller is of i m po rtance to the p erfo rm ance i m p rovem en t .T hu s the inverse p rob lem design of b lade fo r cen trifugal p um p s w ith m edium sp ecific sp eed w as investigated ,the th ree i m po rtan t p rob lem s ,such as b lade m odeling ,flow con tro l ,etc .w ere so lved ,and the p rocedu re of the design w as in troduced in the p ap er .F inally ,an exam p le w as given .T he com p u ted resu lts show that the inverse p rob lem design is help fu l in con tro l of the flow in the p um p i m p eller and op ti m izati on of the b lade .Key words Cen trifugal p um p ,B lade ,Inverse p rob lem ,D esign 引言所谓离心泵叶片反问题就是由给定的叶轮前后盖板形状和叶片表面压力或流速分布求出叶片形状的问题。
2-8 反作用度对叶片形状的影响解析
2 叶片式流体机械中的能量转换
§2-9 叶型分析
2）相对于反击式叶轮的直径和转速可大大减小 ①以较小的 适应较大能头 hT up ( s 0) cup
②给定
Dp u p 适应一定的hT n
bp 叶片弯度较大 3） 4）流体不充全流道 5）局部进水 Q 使用 D 叶轮 HT 6）向心透平机的“冲击”应被理解为气动反作用度 w 0 7）双击式介于冲击式和反击式之间
2 P gQ H gQ A B Q A Q B Q T T T T T T T o 可知：对于工作机来说，当b 2 90 时， T Q T 0 上 B 0 ，P
无界。泵则无法正常配套动力机。这是离心式水泵叶轮的叶片都是 o o o 20 ~ 30 45 后弯式的，即用凸面打水（ e2 ）的根本 e 2 max 原因。 ④加大工作机叶片出口安放角，可提高叶轮的总能头，但是，外 特性将急剧恶化？
⑤风机可采用前弯或径向式叶片的叶轮，以提高能头。
2 叶片式流体机械中的能量转换
§2-9 叶型分析
1、轴流式 ①减速增压叶栅要求栅中翼型必须是前厚后薄，增速降压反之。 ②凹面工作面
因为:
us u p u c ms cmp cm u cup cus g
又:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HT
0
( u 0 w 0 0)
2 叶片式流体机械中的能量转换
§2-9 叶型分析
＊各种叶型使用范围 1、原动机
D 强度 能头大 n M a限制 原动机 工作机
b1大 1） 汽轮机 叶片弯度大
2 叶片式流体机械中的能量转换
二建水利水电工程实务精讲 第08讲 水利水电工程技术(八)
三、拱坝的结构特点和类型1 ．拱坝的结构特点拱坝的轴线为弧形，能将上游的水平水压力变成轴向压应力传向两岸，主要依靠两岸坝肩维持其稳定性；拱坝是超静定结构，有较强的超载能力，受温度的变化和坝肩位移的影响较大。
2 ．拱坝的类型( 1 ）定圆心等半径拱坝：圆心的平面位置和外半径都不变的一种拱坝。
( 2 ）等中心角变半径拱坝：拱坝坝面自上而下中心角不变而半径逐渐减小。
( 3 ）变圆心变半径双曲拱坝：圆心的平面位置、外半径和中心角均随高程而变的坝体形式。
四、支墩坝的结构特点和类型支墩坝是由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成，如图2F311014 一 2 。
按挡水面板的形式，支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝，其结构特点如下：1 ．平板坝是支墩坝中最简单的形式，其上游挡水面板为钢筋混凝土平板，并常以简支的形式与支墩连接，适用于 40m 以下的中低坝。
支墩多采用单支墩，为了提高支墩的刚度，也有做空腹式双支墩。
2 ．连拱坝是由支承在支墩上连续的拱形挡水面板（拱筒）承担水压力的一种轻型坝体。
支墩有单支墩和双支墩两种，拱筒和支墩之间刚性连接，形成超静定结构，温度变化和地基的变形对坝体的应力影响较大。
因此，其适用于气候温和的地区和良好的基岩上。
3 ．大头坝是通过扩大支墩的头部而起挡水作用的。
其体积较平板坝和连拱坝大，也称大体积支墩坝。
它能充分利用混凝土材料的强度，坝体用筋量少；大头和支墩共同组成单独的受力单元，对地基的适应性好，受气候条件影响小。
因此大头坝的适应性广。
例：1．断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成的坝是（A）。
A ．均质坝B ．分区坝C ．非土质材料防渗体坝D ．土坝2．土坝排水设备中不能够降低浸润线的是（A）。
A ．贴坡排水B ．堆石棱体排水C ．褥垫排水D ．管式排水3 ．在大体积混凝土结构中产生裂缝的主要原因往往是由于混凝土的（C）A ．抗剪强度不足B ．抗压强度不足C ．抗拉强度不足D ．抗弯刚度不足4 ．重力坝垂直于坝轴线方向的缝称为（D）。