《泵与泵站第二章》PPT课件
合集下载
《泵与泵站设计》课件
振动：泵在 运行时的振 动强度
泵的效率：泵的输出功率与输入功率之比，反映了泵的能量转换效率 泵的损失：包括机械损失、水力损失、容积损失等，这些损失会影响泵 的效率和性能 提高泵效率的方法：优化泵的设计、选择合适的材料、提高制造精度等
泵损失的影响：损失过大会导致泵的性能下降，甚至无法正常工作
Part Four
添加标题
泵池的作用：储存和 调节泵站的水量，保 证泵的正常运行
添加标题
管道的作用：连接泵 站与供水或排水系统， 实现水的输送
添加标题
阀门的作用：控制水 流的方向和流量，保 证泵站的正常运行
添加标题
控制系统的作用：监 控泵站的运行状态， 实现泵站的自动化控 制
Part Three
泵的分类：根据工作原理和 结构特点，可以分为离心泵、 轴流泵、混流泵等
采用高效节能泵：提高泵的效率，降低 能耗
优化泵站布局：合理布局泵站，减少管 道长度，降低能耗
采用变频技术：根据实际需求调节泵的 转速，降低能耗
采用节能材料：使用节能材料，降低泵 站的能耗
采用智能控制系统：实现泵站的智能化 控制，降低能耗
采用绿色能源：利用太阳能、风能等绿 色能源，降低能耗
控制系统类型：PLC、DCS等
泵站设计需要考虑的环境因素：地形、 地质、气候等
泵站设计需要考虑的经济因素：投资、 运行成本、维护成本等
泵站设计需要考虑的安全因素：防洪、 防震、防雷等
泵站设计需要考虑的环保因素：噪音、 振动、污染等
泵站设计需要考虑的智能化因素：远 程监控、自动控制、故障诊断等
汇报人：
,
汇报人：
01 02 03 04 05
06
Part One
Part Two
《泵与泵站》02(第2章-叶片式泵)PPT课件
2021/7/22
5
§2. 2 离心泵的主要零件
2021/7/22
离心泵基本结构
6
§2.2 离心泵的主要零件
叶轮
是离心泵的主要零件，其设计根据水力计算决定
常用材质：铸铁、钢、青铜（材质的性能决定了水泵
的使用寿命，价格）
叶轮的种类
按吸水方式分：单吸式
双吸式，吸水量较大
按叶轮盖板情况分：封闭式，输送较洁净的液体
2021/7/22
10
§2.2 离心泵的主要零件
泵壳
泵外面的蜗壳形外壳 2个特点：
①蜗壳形（保持良好的水力条件，沿蜗壳断 面的水流速度为常数）
②锥形渐扩管（降低水流速度，速度水头转 化为压力水头）
2021/7/22
11
§2.2 离心泵的主要零件
泵座
作用：固定泵体，连接水泵与基础
3个孔：
①测压螺孔：吸水管法兰上，安装真空表；
2021/7/22
26
§2.3 叶片泵的基本性能参数
轴功率 定义：泵轴得自原动机所传递来的功率 表示符号：N 单位：kW
2021/7/22
27
§2.3 叶片泵的基本性能参数
补充内容
➢ 有效功率：单位时间内流过泵的液体从泵那里得
到的能量，用 Nu 表示
式中：
ρ— 液体密度，kg/m3
Nu gQH g — 重力加速度，m/s2
u 1R 1 ， u 2R 2
C 2 u C 2co 2 ， C s1 u C 1co 1 s
1 HT g(u2C2uu1C1u)
2021/7/22
离心泵的基本方程式
50
§2.4.3 基本方程式的讨论
（1） 为提高水泵扬程和改善吸水性能，一般
《水泵与水泵站》课件
离心泵
通过离心力将液体从中心向 外推动，广泛用于工业和家 庭用途。
柱塞泵
通过柱塞的往复运动将液体 推送出去，适用于高压和高 粘度液体。
潜水泵
专用于将液体从水源中提升 至地面，常用于污水处理、 排水和灌溉。
水泵的选择和安装规范
选择适合的水泵需要考虑液体性质、流量需求、扬程要求等因素。安装时应遵循规范，确保泵的位置正确且运 行平稳。
水泵性能测试和维护
1
性能测试
通过测量流量、扬程等指标来验证水泵的性能是否符合要求。
2
维护
定期检查水泵的零部件、密封件和润滑系统，并进行必要的维修和更换。
3
清洗
定期清洗水泵内部的杂质和堵塞物，以保持良好的工作状态。
水泵的故障排除和常见问题
1 泵启动困难
可能是电源故障、传动问 题或泵内有杂质等原因。
2 泵漏水
可能是密封件损坏、管道 连接松动或泵内部零件磨 损等原因。
3 泵噪音过大
可能是轴承损坏、叶轮不 平衡或部件松动等原因。
水泵站的种类和构成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水泵站分类
包括城市供水泵站、工业水泵站和农业灌溉水泵站 等。
构成要素
主要由水泵、水箱、控制系统和管道等组成。
水泵站的设计和建设要求
水泵站的设计要考虑输送能力、供水保障、耐久性等因素。建设过程中需要 遵守相关规定和标准。
《水泵与水泵站》PPT课 件
本课件详细介绍了水泵与水泵站的相关知识。内容包括水泵的作用、分类和 工作原理，水泵站的构成、设计要求以及在不同领域中的应用等内容。
水泵及其作用
水泵是用于将液体（通常是水）从一处输送到另一处的设备。其作用是通过机械或压力原理，使液体能够流动 并具有一定的输送能力。
泵与泵站(第2章7节)3
50 40
38.2
•A *
* *
42
Q-H
30
20 10
*
0 10
20
30 40 Q(L/s)
50
[例] 某泵的Q-H曲线如图，其管道系统特性曲线方程为 H=10+17500Q2（Q以m3/s计），求该泵装置的工况点。
50 40
38.2
* * *
•
* *
Q-H
30 20 10 0 10
*
203040Fra bibliotek管路特性曲线变陡，闸门关闭，则S相当于无穷大，Q=0
改变阀门开度
H
B A
B1
QB QA
Q
优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能
量，经济上不够合理。
以上两种工况点的改变都是通过改变管道系统特性曲线来完成的。
2.7.4数解法求离心泵装置的工况点
原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联 立求解工况点。
n
2
n 0 Qi i n1 Q i i 1 n m Qi i 1
Q Qi
i 1 i 1 n
n
i 2
Qi
i 1
n
m 1
n Qi A H i i 1 0 ni 1 n A m 1 Qi 1 H i Qi i 1 i 1 n n 2 m Am m H i Qi Qi i 1 i 1
m
Q
0 1 2 m
H A0Q A1Q A2Q AmQ Ak Q Ak k
38.2
•A *
* *
42
Q-H
30
20 10
*
0 10
20
30 40 Q(L/s)
50
[例] 某泵的Q-H曲线如图，其管道系统特性曲线方程为 H=10+17500Q2（Q以m3/s计），求该泵装置的工况点。
50 40
38.2
* * *
•
* *
Q-H
30 20 10 0 10
*
203040Fra bibliotek管路特性曲线变陡，闸门关闭，则S相当于无穷大，Q=0
改变阀门开度
H
B A
B1
QB QA
Q
优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能
量，经济上不够合理。
以上两种工况点的改变都是通过改变管道系统特性曲线来完成的。
2.7.4数解法求离心泵装置的工况点
原理：拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联 立求解工况点。
n
2
n 0 Qi i n1 Q i i 1 n m Qi i 1
Q Qi
i 1 i 1 n
n
i 2
Qi
i 1
n
m 1
n Qi A H i i 1 0 ni 1 n A m 1 Qi 1 H i Qi i 1 i 1 n n 2 m Am m H i Qi Qi i 1 i 1
m
Q
0 1 2 m
H A0Q A1Q A2Q AmQ Ak Q Ak k
泵和泵站第二章叶片式水泵
4、泵座： 1）泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。 2）泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前充水及排 走泵壳内的空气。 3）在泵吸水和压水锥管的法兰上，开设有安装真空表和压力表 的测压螺孔。 4)在泵壳的底部设有放水螺孔，在泵停车检修时用来放空积水。 5)在泵座的横向槽底开设有泄水螺孔，以便随时排走由填料盒 内流出的渗漏水滴。所有这些螺孔，如果在泵运动中暂时无用 时，可以用带螺纹的丝堵(又叫“闷头”)栓紧。
⑴填料密封
压盖填料型填料盒
1轴封套；2填料（盘根）；3水封管；4水封环；5压盖（格兰）
(2)机械密封 DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积小于 动、静环接触面，可用于高压 非平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积大 于或等于动、静环接触面
2.2 离心泵的主要零件
单级单吸卧式离心泵 1-叶轮；2-泵轴；3-键；4-泵壳；5-泵座；6-灌水孔；7放水孔，8-接真空表孔，9-接压力表孔，10-泄水孔，11-填 料盒；12-减漏环；13-轴承座；14-压盖调节螺栓；15-传动 轮
单级单吸卧式离心泵
多级离心泵结构图
离心即在泵轴上只有一个叶轮。 2、多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮，这时泵
⑵敞口圆筒绕中心轴作等角速度旋转时圆筒内的水面呈抛 物线上升的旋转凹面，圆筒半径越大，转得越快时，液体 沿圆筒壁上升的高度越大。
旋转圆筒中的水流运动
⑶在垂直平面上旋转一个小桶，旋转的离心力给水以能 量，旋转的离心力把水甩走，如图所示。
2.1.2 工作原理 离心泵基本构造及工作原理
气缚、柏努利定律
轴
单吸叶轮：单侧吸水，叶轮的前后盖板不对称，用于单吸离心泵。
泵与泵站第二讲
`
四、基本方程式的修正
1、假定条件中认为液体是恒定流。 水泵启动，关闭阶段不是恒定流，正常运转 时，基本是恒定流。 2、叶槽中的水流不是均匀一致的，与假定不 同，叶槽迎水面压力大，流速小； 叶槽背水面压力小，流速大。修正： HT ′ HT = 1+ P
P—修正系数；由实验定。 `
3、非理想流体：有粘性，有冲击，有紊 动，有摩擦。及气蚀余量（HSV）： HS—水泵在标准状态下（水温200C；水 表面为一个标准大气压。）运转时，水泵所允 许的最大吸上真空高度（mH2O）。它反映了水 泵的吸水性能。 HSV—指水泵吸口处，单位重量液体所具 有的超过饱和蒸汽压力的富裕压能。单位： mH2O 有时用H来表示。常用于轴流泵；锅炉给 水泵；渣浆泵等。
`
1，水流质点在叶槽中以W速度沿叶片流动。是对动坐标 的相对运动。 2，水流质点随叶轮以角速度ω做圆周运动。 线速度: u=Rω，是对静坐标的速度,又称为牵连速度。 3，合成速度： C （平行四边形法则，或三角形法则） 图中：C1与u1和C2与u2 的夹角为α1；α2。 W1与u1 ；W2与u2 的反向延长线的夹角，β1β2称为进水角 和出水角。水泵设计中 β1β2均小于900，叶片与旋转方向 呈后弯式。 这种设计的特点：流槽平缓，弯度小，水力损失小，有 利提高泵的效率。 β2一般在200—300之间。 `
∴
HT
u 2C 2 u = g
欧拉方程
C2u——叶轮外缘扭捲速度。
`
2、比能的增值（扬程HT）与u2的关系： u 2C 2 u HT = g
nπD2 Q u2 = g
∴ n ↗和D2 ↗⇒HT ↗
`
3.方程式中没有了ρ。HT与ρ理论上无关。(基 本方程式在推导过程中，液体的容重ρ并没起 作用而被消掉的，因此，该方程可适用于各种 理想流体。) 据有一定ρ的液体在一定的转速下，所受到的 离心力与液体的质量（也就是密度）有关。但 液体受离心力作用而获得扬程，相当于离心力 所造成的压强，除以液体的ρg。这样， ρg对 扬程的影响就消除了。
[资料]水泵与水泵站(第1,2章).ppt
![[资料]水泵与水泵站(第1,2章).ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/1a1a51e3a32d7375a5178014.png)
660kg水泵种类水泵种类型号举例型号举例型号说明型号说明900zlb900zlb707036zlb36zlb7070zlbzlb立式半调节轴流泵立式半调节轴流泵900900泵出口直径泵出口直径mmmm7070水泵比转数为水泵比转数为7007003636泵出口直径泵出口直径in1200zlq1200zlq100100zlqzlq立式全调节轴流泵立式全调节轴流泵12001200泵出口直径泵出口直径mmmm100100水泵比转数为水泵比转数为1000100048zlq48zlq1001004848泵出口直径泵出口直径in离心泵的基本方程式是反映离心泵的扬程与离心泵叶轮中流体运动状况之间的关系在下面的讨论中我们以离心泵为例进行分析得到的结论对所有叶片泵都适用首先来分析一下离心泵叶轮中流体的运动情况来看一下离心泵的抽水过程
叶片式水泵的分类
叶片式水泵是依靠叶轮的高速旋转来完成能 量的转换和传递的。叶轮叶片的形状则影响 着水泵对水流的作用力及水流的出流方向， 根据叶轮出水的水流方向的不同可将这三种不同情况下，
叶片式水泵图
a,离心泵：叶轮出流方向为径向，叶轮叶片 对水流的作用力为离心力。
2.4 离心泵的基本方程式
2.4.1叶轮中液体的流动情况
(1)相对速度 圆周速度
绝对速度 即:
W u (牵连速度)
C
C =W + u
(2)速度矢量三角形
(3)绝对速度的切向分速度Cu和 法向分速度Cr
叶轮出口速度三角形 切向分速度Cu
法向分速度Cr
C2u C2 cosa2 u2 - C2r cot b2
常用单位为r／min(rpm)。
在往复泵中转速通常以活塞往复的次数 来表示(次／min)
6.允许吸上真空高度(Hs)及气蚀余量(Hsv)
叶片式水泵的分类
叶片式水泵是依靠叶轮的高速旋转来完成能 量的转换和传递的。叶轮叶片的形状则影响 着水泵对水流的作用力及水流的出流方向， 根据叶轮出水的水流方向的不同可将这三种不同情况下，
叶片式水泵图
a,离心泵：叶轮出流方向为径向，叶轮叶片 对水流的作用力为离心力。
2.4 离心泵的基本方程式
2.4.1叶轮中液体的流动情况
(1)相对速度 圆周速度
绝对速度 即:
W u (牵连速度)
C
C =W + u
(2)速度矢量三角形
(3)绝对速度的切向分速度Cu和 法向分速度Cr
叶轮出口速度三角形 切向分速度Cu
法向分速度Cr
C2u C2 cosa2 u2 - C2r cot b2
常用单位为r／min(rpm)。
在往复泵中转速通常以活塞往复的次数 来表示(次／min)
6.允许吸上真空高度(Hs)及气蚀余量(Hsv)
泵和泵站第二章 叶片式水泵1
⑴填料密封
压盖填料型填料盒
1轴封套；2填料（盘根）；3水封管；4水封环；5压盖（格兰）
(2)机械密封
DY101型系列机械密封
112型系列机械密封
平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积小于 动、静环接触面，可用于高压 非平衡型机械密封：密封介质作用于动环上有效面积大 于或等于动、静环接触面
e a
P
b
P
6
1
P
2
g
P
d
m ( C c o s RC c o s R ) M 2 2 2 1 1 1 d t
动量矩定理：单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流 出液体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于该 控制面内所有液体质点的外力矩之和。
P
3
f b
P
静压能。
3)泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前用来 充水及排走泵壳内的空气。在泵壳的底部设有放水螺孔， 以便在泵停车检修时用来放空积水
4、泵座： 1）泵座上有与底板或基础固定用的法兰孔。 2）泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在泵起动前充水及排 走泵壳内的空气。
3）在泵吸水和压水锥管的法兰上，开设有安装真空表和压力表
泵用机械密封主要泄漏点： （l）轴套与轴间的密封； （2）动环与轴套间的密封； （3）动、静环间密封； （4）对静环与静环座间的密封； （5）密封端盖与泵体间的密封。
6、减漏环(承磨环)
为什么要装减漏环？（减漏环作用） 减漏环位置：叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处
（a）单环型；（b）双环型；（c）双环迷宫型 1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环；3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环
单级单吸卧式离心泵
泵与泵站设计PPT课件
泵站工艺设计步骤和方法
(1) 确定设计流量和扬程。 (2) 初步选泵和电动机或其它原动机，包括
水泵的型号，工作泵和备用泵的台数。 (3) 设计机组的基础。 (4) 计算水泵的吸水管和压水管的直径。 (5) 布置机组和管道。 (6) 精选水泵和电动机。
泵站工艺设计步骤和方法
(7) 选择泵站中的附属设备。 (8) 确定泵房建筑高度。 (9) 确定泵房的平面尺寸，初步规划泵
置在泵房外面。
3、横向双行排列 适用在泵房中机组较多的圆形取水泵站；
这种布置形式两行水泵的转向相反需配置不同 转向的轴套止锁装置。
水泵机组的基础
卧式水泵均为块式基础，其尺寸大小一般均按所选 水泵安装尺寸所提供的数据确定。 (1)对于小泵： 基础长度L＝底座长度L1十(0.15-0.20)(m) 基础宽度B B＝底座螺孔间距(在宽度方向上)b1十(0.15-0.20)(m) 基础高度H＝底座地脚螺钉的长度l1十(0.15-0.20)(m) (2)对于不带底座的大、中型水泵： 可根据水泵或电动机(取其宽者)地脚螺孔的间距加 上，基础高度确定方法同上。
管网设计的部分成果：
① 根据用水曲线确定的二级泵站工作制度， 分2级工作。 第一级，从（22）时到（6）时，每小 时占全天用水量的2.5 %； 第二级，从（6）时到（22）时，每小 时占全天用水量的5 %。
管网设计的部分成果：
② 城市的设计最不利点的地面标高108m， 控制点自由水压35 m。
③ 管网平差得出的泵站至最不利点的输水 管和管网的总水头损失为21 m；
二级泵站的设计流量Qh 对于小城市的给水系统，大多数采用泵站均匀
供水方式，即泵站的设计流量按最高日平均时
用水量计算
最
对于大城市的给水系统，宜采取泵站分级供水 大
泵与泵站第2章10节1-PPT精品文档
H 10 m ，求 Q 和 Q ST AO OG
H 45 . 833 4583 . 333 Q 17500 Q O AO AO H 10 9200 ( 2 Q) O
2 AO
2
2
解得:
3 Q 0 . 0247 m /s AO
HO 32 .45 m
例2
2 2 已知泵 的特性曲线方程为 H 45 . 833 4583 . 333 Q , AB 管道的水头损失方 h 12500 Q , AB
6、一台水泵向两个并联工作的高地水池输水
H Q-Σ hBD Σ hAB
测压管
（1）水泵向两个高地水池输水
K
Q-Σ hBC
P
• M•
M’
(Q-Σ h)BC+BD (Q-H) (Q-H)’
D
H0 HB
C B
HST2 HST1
QBD QBC QAB=QBC+QBD
Q A Σh Q-Σ hAB
（2）水泵与高水池D并联工作，共同向低水池C输水
H
I
Ⅱ
0
Q
2、同型号、同水位的两台水泵的并联工作
(1)绘制两台水泵并联后的总和(Q-H)l+2曲线 1 H H hh H H (S S) Q
ST AO OG
ST
4
2 AO OG 1 2
(2)绘制管道系统特性曲线,求并联工况点M。 (3)求每台泵的工况点N Q’＞Q1,2，2Q’＞Q1+2，即两台泵并联工作时， 其流量不能比单泵工作时成倍增加。 N’＞N1,2，因此，在选配电动机时，要根据单泵 单独工作的功率来配套。
2 2 BD 管道的水头损失方程为 h 11200 Q ， BC 管道的水头损失方程 h 17500 Q ， BD BC 3 H 10 m ， Q 0 . 05 m / s ，求 Q 、 Q 、 H 、 H ST BD AB BC
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 吸水管局部损失系数，进口1=2 ，90°弯头2=0.59，渐缩管3=0.17 。 • 求：水泵扬程H。
2020/11/11
泵与泵站第2章
24
• 解：铸铁管粗糙系数n=0.013（钢管0.012，水泥管0.014），计算式：
8gn2 (d / 4)1/3
v
4Q
d 2
hf
l
d
v2 2g
hj
v2 2g
• 水泵的扬程表达式为：
HT
u2C2u g
为提高水泵扬程，通常的出口工作角2
=6º~15º
2020/11/11
泵与泵站第2章
17
水泵的实际扬程
• 水泵的实际扬程H小于理论扬程HT 。原
因是： • 叶槽内的水流除了沿叶槽方向运动外，
还有反旋流动，耗散了能量。 • 近、出口断面速度分布不均匀。 • 流动有水头损失。
• 流量 Q1=b 1s1C1r= b 1s1w1sin 1 = F1 w1sin 1
• 余弦定理： • w12=u12+C12-2u1C1cos 1
2020/11/11
泵与泵站第2章
10
• C=u+w • 出口：
• 圆周切向 C2u=C2cos 2 =u2-w2cos 2 • 圆周径向 C2r=C2sin 2 =w2sin 2 • 流量 Q2=b2s2C2r= b2s2w2sin 2 = F2 w2sin 2 • 余弦定理：
2020/11/11
泵与泵站第2章
15
水泵的扬程
• 设单位重量水体获得的功率为HT ，即：
•
NT = gQ HT
• 则有
HT
NT
gQ
1 g
(u2C2u
u1C1u )
HT 称为水泵的（理论）扬程。
2020/11/11
泵与泵站第2章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
16
水泵的扬程
• 在水泵设计时，使C1u =0，即C1与圆周垂直。并由C1u=C1cos 1 =u1-w1cos 1 = 0 确定叶片的进口安装角1 。
动量矩方程
• M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 ) • 叶轮给水体的功率（理论功率）： • NT=M= Q(C2cos2 R 2 - C1cos1 R1 ) • 记绝对速度的切向分量Cu= Ccos • 记牵连速度 u= R • 则： NT= Q(u 2 C2u- u1C1u )
• w22=u22+C22-2u2C2cos 2
2020/11/11
泵与泵站第2章
11
动量矩方程
• 研究一个叶槽内的水体的动量矩方程。
• 作用在叶槽水体的外力对转轴的矩=流 出水体的动量对转轴的矩-流入水体的 动量对转轴的矩。
• 对单个叶槽，设弧长 s，厚度b，断面 积 F=bs。牵连速度u= R，相对速 度w，绝对速度C。工作角 ，安装角
• 水泵的输入功率（电机输给水泵的功率）
为N
• 则水泵的效率：
Nu
N
2020/11/11
泵与泵站第2章
30
水泵的扬程、功率、效率与流量的关系曲线
2020/11/11
泵与泵站第2章
31
• 2. 实测的特征曲线 • 扬程特性曲线H~Q是一条不规则的曲线。随着Q的增大，H变小。 • 效率特性曲线η~Q有一个峰值。效率最大的扬程、流量、功率、效率就是水
• H=82-139Q2 , 74 67.8 60
2020/11/11
泵与泵站第2章
45
2020/11/11
泵与泵站第2章
46
补充例题
• 用14SA-10型水泵抽水，特性曲线如图2-
C uw
例：河的水流速度为u，小船以相对速度w向 对岸行驶：
2020/11/11
泵与泵站第2章
2
2.1 离心泵工作原理与基本构造
2020/11/11
泵与泵站第2章
3
• 叶轮：两个圆板夹 着叶片。叶片是若 干条弯曲的筋条。
• 叶轮旋转时，水流 的运动路线为：水 池-管口-吸水管叶轮吸水口-叶槽蜗壳-压水管
泵与泵站第2章
41
4. 用数解法求工况参数H，Q
• 水泵特性曲线H~Q的高效段可用抛物方程式近似的表示： H=a-bQ2。 • 用高效段的两个点的参数确定a,b的值。 • 联立水泵特性方程和管道系统特性方程，求出未知量H和Q： • H=hST+sQ2 , H=a-bQ2
2020/11/11
泵与泵站第2章
v2 2 2g
4.62m
hj 0.1hf 0.462m
H H ST hw 90 58 0.1354 0.2304 4.62 0.462 37.4478m
2020/11/11
泵与泵站第2章
26
作业
题2-3，2-8
2020/11/11
泵与泵站第2章
27
2.6 离心泵特性曲线
• 1. 水泵的理论扬程：
(R2
Q F2
cot 2 )
2 n 303.7rad / s
60
F2 D2b2 0.0113
H 94 475Q
2020/11/11
泵与泵站第2章
33
HT 94 475Q
2020/11/11
泵与泵站第2章
34
作业 2-5
2020/11/11
泵与泵站第2章
35
2.7 离心泵装置的定速运行工况
42
例2-2
• 14SA-10型离心泵，转速n=1400r/min，叶轮直径D-466mm，其特性曲线如图227所示。试拟合Q~H特性曲线方程。
• 14SA-10型离心泵Q~H特性曲线上的坐标值 • 序号 1 2 • H/m 74 64 • Q/ m3/s 0.24 0.36
2020/11/11
泵与泵站第2章
• 1. 管道系统特性曲线
• 管道系统特性曲线：
•
H=hST+hw
hw
hf
hj
l d
Q2 2gA2
Q2 2gA2
sQ2
H hST sQ2
2020/11/11
泵与泵站第2章
36
2. 用图解法求工况参数H，Q
• 离心泵特性曲线：
H=c0+c1Q+c2Q2
• 管道特性曲线：
H=HST+sQ2
• 图解法：两条曲线的交 点就是工况。
2020/11/11
泵与泵站第2章
18
2.5 离心泵装置的总扬程
• 离心泵装置是指离心泵加上管道系统。 • 1. 扬程与水泵进、出口参数的关系 • 对于水泵进口和出口断面应伯努利方程：
z1
p1
g
v12 2g
Hm
z2
p2
g
v22 2g
hw12
Hm
(z2
p2
g
v22 2g
)
( z1
p1
g
v12 2g
2020/11/11
泵与泵站第2章
23
•
例压d面2=水标20-.管高130长水9m0度泵.，00抽l吸M2=水水。30，井0m已水，知面采：标用流高铸量5铁8Q.0管=01m，2，0吸l泵/水s=轴管0.线1直2标m径3高/ds1，6=00吸..0305水mm管，，长水压度厂水l混1管=合2直0池m径，水
。
2020/11/11
泵与泵站第2章
12
动量矩方程
• 水体受到的外力：压力、重力。
• 外力对转轴的矩： M • 流出叶槽的动量（矢量）： Q2C2
• 流出叶槽的动量对转轴的矩：
• Q2 C2cos2 R 2
• 同理，流入叶槽的动量对转轴的矩：
• Q1C1cos1 R1
2020/11/11
2020/11/11
泵与泵站第2章
38
2020/11/11
泵与泵站第2章
39
3 . 离心泵装置工况点的改变
• 管道阻力不变，静 扬程HST变小（洪 水期间），水泵扬 程也变小，流量增 加。
2020/11/11
泵与泵站第2章
40
• 静扬程不变， 管道阻力增
加，水泵扬
程增加，流 量变小。
2020/11/11
H
p2 p1
g
p2 pa
g
pa p1
g
Hd
Hv
Hd称为压力水柱高， Hv称为真空水柱高， 水泵扬程等于压力水柱与真空水柱之和。
2020/11/11
泵与泵站第2章
21
• 例如：水泵出口的压力表读数为0.02MPa，进口的真空表读数为0.001MPa。求 此时水泵的扬程H。
• 解：
p2 pa 0.02106 Pa
第二章 叶片式水泵
• 流体力学公式
• 动量方程： F Q(V2 V1)
• 作用在水体上的外力等于流出水体的动 量减去流入水体的动量
• 动量矩方程：作用在水体上的外力对于 某轴的矩等于流出水体的动量对该轴的 矩减去流入水体的动量对该轴的矩。
2020/11/11
泵与泵站第2章
1
• 速度合成定理：绝对速度C等于牵连速度u与相对速度w的矢量和
• 可见，水泵扬程与转速、外轮半径、外 轮过流断面面积、出口安装角、流量等 5个参数有关。
• 外轮半径、外轮过流断面面积、出口安 装角是常数。如果转速不变，则扬程是 流量的线性函数。
• 由于存在损失水泵，杨程是流量的曲线 函数。
2020/11/11
泵与泵站第2章
29
如果转速为常数，则 HT A BQ 水泵的有效功率： Nu gQ( A BQ )
泵与泵站第2章