过程流体机械知识点总结

以相似定律为核心的知识板块 以汽蚀为核心的知识板块
以相似定律为核心的知识板块
扩大离心泵 工作范围的 方法 切割叶轮 改变转速 离 心 泵 相 似 条 件 牛 顿 相 似 准 数 切割定律 相 似 抛 物 线 切割抛物线 切割高效区
几何相似 机 泵 的 相 似 原 理 运动相似
保留 保留
相 似 定 律
2 pa p A c S [ H g1 ] [ H S ]' hA S g g 2 g
由
( H S )max [ H S ]' K 7.2 0.5 7.7m
泵入口流速为 c S
Q 20 / 3600 2.83 m / s f 0.05 2 4
斯陀道拉公式(2-8) 理论能头系数(2-7) 无预旋理论 能头(2-9)
能 量 守 恒
热力学 第一定律
热焓方程 (2-20) (2-26) (2-27)
(2-21)
(2-22)
(2-23)
(2-24) 扩压器
一 元 定 常 流 动
机械能 守恒
伯努利方程(2-28)
(2-29)、(2-30) 扩压器
H tot
pd
ps
2 cd cs2 vdp hhyd hdf hl 2
能 量 分 配
叶片功 LT 机械能形式 理论能 头 HT 有效流量m 理论功 率NT
wk.baidu.com
轮阻损失功 Ldf
内漏气损失功 Ll
叶轮给出总功 Ltot
热能形式 轮阻损失转 化能头Hdf 内漏气损失转 化能头Hl 内漏气流量ml 轮阻损失 功率Ndf 内漏气损失 功率Nl 气体获得总 能头Htot 叶道实际流 量mtot 级的总功率 Ntot 2-14 2-13
N' D2 ' 3 ( ) N D2
H kQ2
以汽蚀为核心的知识板块
汽蚀现象
Δha Δhr Hs
定义式（1-75） 定义式（1-85） [Δh]，[Δh]-Q
Δha>Δhr 不汽蚀 Δha=Δhr 开始汽蚀 Δha<Δhr 严重汽蚀
汽蚀的危害
定义式（1-87） Hsmax， [Hs]，[Hs]’
第三章 往复活塞式压缩机
以工作循环为核心 的知识板块 以热力计算为核心 的知识板块 以动力计算为核心 的知识板块
理论工作循环（基本假设、三种压缩过程 的理论循环功及功率） 实际工作循环（与理论工作循环的区别）
吸气量、排气量（工况调节）、功率和效率（能 量分配图）、排气温度、排气压力、最佳压力比 和级数、气缸工作容积及缸径 不同型式活塞压缩机的结构特点 惯性力和惯性力矩的平衡
1 K
5
2
3
4
2
3 4
1 K
1
1 2
A-A Section S-S Section
3 4
1-1 Section K-K Section
5
2-2 Section
例题1-3 用2BA-6离心水泵自水井抽水，水面逐渐下降。 若流量为 20m3/h ，吸入管内径 50mm ，吸入管路的阻力损 失为0.2m液柱，[HS]=7.2m，试计算水面下降到离泵中心轴 线几米处，泵开始发生汽蚀? 解：按题意要求是计算泵的最大几何安装高度 Hg1 ， 此时泵开始发生汽蚀。知
等温效率、绝热效率、多变效率、流动效率 气体温度、气流压力、比体积
质量守恒 轴向漩涡 动量矩 定理
连续性方程 斯陀道拉假设 欧拉方程 (2-1) 开口热 力系统 封闭热 力系统
mi ms i Qi sQs
Qi Qs 液
Qi Qs
(2-10)
i
s v Qs / s Qs / kv (气) i vi
理论能头系数
2u
2r pol
（2-9、2-31）
三个系数
流量系数
多变能头系数
气体 在级 中流 动的 概念 及基 本方 程
两个能头
理论能头
HT
总能头 H tot
（2-13、2-15、2-24、2-29、2-30）
三种压缩功
等温过程 H is 绝热过程 H ad 多变过程 H
pol
四种级效率 三种变化
过程流体机械知识点总结
第一章 离心泵
物性参数 ν 、 ρ、 …
Q vD2 b2 2 c2r
基 本 参 数
设计参数 Q、H、n、 … 几何参数 D、β、b、δ、… 性能参数 N、η 、Δhr、…
H h u 2 c2 u
QH N h v m
Ne 100 % N
Δha↑ Δhr↓
抗 汽 蚀 性 能 ↑
Hg1
C K
[Δh]→[Hg1]
[Hg1] [Hs]→[Hg1] ①衡量抗汽蚀性能的好坏； ②根据模型泵的C→Δhr； ③根据泵的使用条件确定 泵不发生汽蚀的允许转速。
Hs ↓
C↑
提 高 离 心 泵 抗 汽 蚀 性 能 的 措 施
NPSH (net positive suction head) —— Δha and Δhr
第三章 往复活塞式压缩机
注意基本概念 注意基本的解题思路
注意各参数的单位 注意气体状态方程
第二章 离心压缩机
与 离 心 泵 的 比 较
第1节 主要结构及工作原理 第3节 级中能量损失
第4节 级的性能曲线
第5节 “多级”的性能曲线 第7节 工况调节
与 活 塞 压 缩 机 的 比 较
第二章 离心压缩机
1
温馨提示
千万注意单位 千万注意参数符号的正确书写
Q1 n1 Q2 n2
Q' 3 n' L Q n
H1 n1 2 ( ) H2 n2
H' 2 n' 2 L ( ) H n
N1 n1 3 ( ) N2 n2
N' 5 n' 3 L ( ) N n
ns
3.65n Q H
3 4
Q ' D2 ' Q D2
H' D2 ' 2 ( ) H D2
第一章 离心泵 基本概念
Q
H
Q vD2 b2 2 c2r
Q'
Q1 Q2
H h u 2 c2 u
QH N h v m
HT
H T
N

Ne
ha hr Hs
ns
C
定义式和计算式
H g1
一个方程 两个“比转数” 三个定律
表达式、含义、作用
第一章 离心泵 三大知识板块
以欧拉方程（速度三角形）为核心的知识板块
比 例 定 律 比 转 数
通用性能曲线 （图1-36、图1-43）
对泵进行分类 相似设计 编制离心泵系列
动力相似 简化 热力相似 忽略
佛鲁德相似准数Fr：表征惯性力与重力的比值。 雷诺相似准数Re ：表征惯性力与粘滞力的比值。 欧拉相似准数Eu：表征压力与惯性力之比。 马赫相似准数M：表惯性力与弹性力之比。
基本方程
级的无预旋理论能头(2-9)
H T u2 c2u u (1 2 r cot 2 A
2 2

z
sin 2 A )
级的热焓方程(2-20)
c c H tot qtot (id is ) g ( zd zs ) 2
2 d 2 s
级的伯努利方程(2-30)
mH T 1000
df N T
pd ps
l NT
1 l df NT
Htot

2 cd cs2 vdp hhyd hdf hl 2
1 l df H T
级效率η
流动效率
静压头
速度头
能量损失hlos
等温、绝热、多变压缩功
等温、绝热、多变效率
流动气体 的总能量
m m 1
气体 状态 方程
Ti Ti 1 T Ts s Ti T s
1


Ti v kvi s v i Ts
1 m 1
Ti 1 Ts
则
cs2 2.832 0.41m 2 g 2 9.81
井内水面压力就是当地大气压，即pA=ps，则 cs2 H g1 ( H S )max hA S 2g 7.7 0.41 0.2 7.09 m 当井内水面下降到离泵轴中心线7.09米时，泵开始 发生汽蚀，水面再稍下降便严重汽蚀而抽不上水了。
焓 cpT 动能c2/2
滞止焓ist
2 cb ca2 H ab cp Tb Ta 2
滞止温度Tst
气 体 状 态 参 数 的 变 化
ist b ist a
ci2 cs2 k 1 Ti H tot kR 2
pi Ti ps Ts