轴流式泵与风机的工作原理
第四章 轴流式泵与风机
• (4)轴流式泵与风机的基本方程式 • 与离心式泵与风机基本方程式的含义相同， 轴流式泵与风机的基本方程式也是反映流 体在叶轮中得到的能量与叶轮进出口流体 速度的关系式，它可以根据动量矩定理推 导得到，对基本方程式有如下说明：
• 1）它主要有两种表示形式： • 对于泵： u u H T v2u v1u va ctg1e ctg 2e
•
•
5）从基本方程式可以看出，泵叶轮的扬 程与流体的密度无关，风机叶轮的全压与 流体的密度成正比。 6）由于轴流式叶片断面呈机翼型，所以， 可以从机翼理论和平面叶栅理论来推导更 为准确的基本方程式，
翼型的主要几何参数
第二节 轴流式泵与风机的结构
• • 轴流式泵与风机有四种基本结构型式， （1）第一种型式，单个叶轮，没有导叶， 结构最简单，但效率较低，因为流体从这 种型式的泵与风机中流出后，具有较大的 圆周分速度，流动损失较大。因此这种型 式只适用于低压风机。
• 离心式 qV 曲线在最高效率点附近较平坦，高 效工作区较宽；轴流式 qV 曲线在最高效率点 附近较陡，高效工作区较窄。但轴流式泵与风机 一般采用静叶或动叶调节，能在较大的工况范围 内保持较高的效率。
例题
• 【例题5－1】有一单级轴流式风机，转速 n=1450r/min，在半径为25cm处，空气沿 轴向以24m/s的速度流入叶轮，已知比 2 e 大 1e 20°，空气密度为1.2 kg/m3。试计 算此时的理论全压。
• • • •
• •
（2）轴流式泵与风机的特点 : 流量大、扬程（或全压）低； 结构简单、体积小、重量轻； 其动叶片可以设计成可调式的，这样，轴流式 泵与风机在很大的流量范围内能保持较高的效 率； 轴流式风机的耐磨性较差，噪音较高； 立式轴流泵电动机位置较高，没有被水淹没的 危险，这样其叶轮可以布置得更低，淹没到水 中，启动时可无需灌水或抽真空吸水。
轴流式风机原理及运行
轴流式风机原理及运行
原理：
轴流式风机的工作原理基于轴流叶轮的旋转运动。
当电机带动轴流叶轮旋转时，空气被吸入风机并穿过叶片，然后被迫通过叶轮的螺旋型通道传送，最终被排向风机出口处。
因此，轴流式风机主要是将空气按照轴向的方向流动，而不是将空气压缩。
运行：
1.电机驱动：风机的运行需要电机提供旋转力，通常是通过一个电机或者引擎来实现。
2.空气进入：风机通过入口处将空气吸入，并利用叶轮的旋转动力将空气加速。
3.叶片加速：叶轮的旋转产生了切向速度，使得空气在叶轮的作用下产生弯曲和螺旋流动，从而加速了空气的速度。
4.螺旋流动：在叶轮的螺旋型通道作用下，空气以螺旋的方式在叶轮中传输，同时也被加速。
5.出口排风：经过叶片和螺旋通道的作用，空气被迫通过出口处并排出。
需要注意的是，轴流式风机主要用于提供大量的空气流动，而不是产生高压力。
因此，在选择和应用轴流式风机时，需要根据实际需求合理选择风机类型，以确保其能够满足对风力和压力的要求。
总结：
轴流式风机通过旋转叶轮将空气加速，并以轴向的方向流动，从而提
供大量的空气流动。
其工作原理基于叶轮的旋转和螺旋通道的作用，通过
电机的驱动将空气从入口吸入，并经过加速和传输后排到出口处。
虽然轴
流式风机不能产生高压力，但其高风量的特点使其在许多应用中非常重要。
第一章泵与风机的分类及工作原理
Dk
22u
sl
2
（曲1（（.类线二同12，））型类）成风流型系离为压量风数心类系系机式型数数必特通有性风共曲同机P线特PP的QQQQ4p。pQ性sulpDp类Q222。2Qu4Q44型42p反pDsDulu系、22映r2222r22pcuu4uu442数2同222uD42QDb4Db2类2和2222ucDucDc型2uup2类2222r222r2u2通uDuD、型Q23常222且2风3uu数曲22机常k数线共 同k 特性的
(二）几种常用轴流式通风机 1、2K60型通风机 （1）结构特点 （2）技术性能和性能曲线 （3）型号意义
2、2K56型轴流式通风机
三、矿用通风机的反风
（一）反风的意义及要求 1.意义 2.要求 《煤矿安全规程》规定：生产矿井主要通风机必须装 有反风设施，必须能在10min内改变巷道中的风流方向。 当风流方向改变后，主要通风机的供风量，不应小于 正常风量的40%。 反风设施由矿长组织有关部门每季度至少检查一次， 每年应进行1次反风演习。当矿井通风系统有较大变化时， 也应进行1次反风演习。
形状 外壳的截面呈螺旋状。 3.集流器（进风口）
集流器的作用是保证气流平稳地进入叶轮，使叶 轮得到良好的进气条件。常用的是锥弧形的
集流器与叶轮入口部分之间的间隙形式和大小， 对容积损失和流动损失有重要影响。4－72和G4－ 73模型机采用径向间隙
（二）几种常用离心式通风机
1.4－72－11型离心式通风机 （1）结构特点 （2）型号意义 □4—72—11—No.20 B 右90° □——一般用字母表示通风机的用途。“G”表示锅炉用通
（3）功率 单位kW。
①轴功率 N 原动机传给通风机轴上的功率。 ②有效功率 Na 单位时间内气体从通风机获得的能量。
泵与风机复习题及参考答案
《泵与风机》复习题一、填空题1 泵与风机在能量转换分析中，轴功率P sh，有效功率P e，内功率P i和原动机功率P g的大小关系为：P g＞P sh＞P i＞P e。
2 风机按照所产生的全压高低可分为通风机、鼓风机和压缩机三类。
3 叶片式泵与风机按照叶片对流体做功的原理不同，可以分为离心式、轴流式和混流式三种。
4 对于单级单吸离心式叶轮，进口圆周速度u1和出口圆周速度u2的大小关系为：u2＞u1。
5 有限多叶片数时的理论能头H T与无限多叶片数时的理论能头的大小关系为：H T＞H T∞。
6 叶片式泵中应用最广的是离心泵，通常按照以下三种结构特点分类，按照工作叶轮的数量分为单级泵和多级泵；按照叶轮吸进液体的方式分为单吸泵和多吸泵；按照泵轴的布置方向分为卧式泵和立式泵。
7 离心通风机的叶片一般有6～64个，叶片按其结构形式可分为平板型、圆弧型和机翼型三种。
8 离心式通风机叶轮前盘的型式主要有直前盘、锥形前盘和弧形前盘三种。
9 离心式通风机的叶轮按叶片出口角可分为：前向式叶轮、径向式叶轮和后向式叶轮三种。
10 同一台泵或风机在相同的工况下，其全压效率和全压内效率的大小关系为：全压内效率＞全压效率11 泵吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体按一定要求引入叶轮，吸水室主要类型有圆锥管吸入室、圆环形吸入室和半螺旋形吸入室三种。
12 叶轮是离心式通风机的心脏部分，它的尺寸和几何形状对通风机的特性有着重大影响。
通常分为封闭式和开式两种，封闭式叶轮一般由前盘、后盘（中盘）、叶片和轮毂等组成。
13 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称为扬程（能头）。
14 离心式泵的主要过流部件是吸入式、叶轮和压出室。
15风机的全压减去风机出口截面处的动压是风机的静压。
二、问答题（包括简答题）1 画图说明泵扬程的计算公式，并说明各字母表示的意义。
2 简述离心式泵与风机的工作原理。
3 简述轴流式泵与风机的工作原理。
4 简述混流式泵与风机的工作原理。
轴流风机工作原理
轴流风机工作原理轴流风机是一种常见的工业设备，它通过转动的叶片将气体或气体混合物从一个地方输送到另一个地方。
它在许多领域都有广泛的应用，比如空调系统、通风系统、烟囱排烟等。
那么，轴流风机是如何工作的呢？接下来，我们将深入探讨轴流风机的工作原理。
首先，我们来了解一下轴流风机的结构。
轴流风机通常由外壳、叶轮、电机和支架等部件组成。
外壳是整个风机的外部保护罩，叶轮是风机的核心部件，它由多个叶片组成，可以通过电机带动旋转。
电机则是提供动力的装置，支架则是用来支撑整个风机的结构。
当轴流风机开始工作时，电机会带动叶轮旋转。
叶轮的旋转会使空气产生一个向前的推力，从而将空气或气体混合物从一个地方输送到另一个地方。
这个过程可以简单地理解为叶轮旋转产生的离心力使得空气被推动而产生气流。
在轴流风机内部，气体会遵循叶轮的旋转方向，沿着轴线方向移动。
叶轮的设计和旋转方向决定了气体的流动路径，使得气体可以被有效地输送。
同时，外壳的设计也会对气体的流动起到一定的引导作用，确保气体能够顺利地从进气口输送到出气口。
此外，轴流风机还可以通过调节叶轮的转速来控制气体的输送量。
当需要增加气体的输送量时，可以增加叶轮的转速，从而提高气体的流速和流量；相反，当需要减少气体的输送量时，可以减小叶轮的转速，从而降低气体的流速和流量。
总的来说，轴流风机的工作原理可以简单概括为，通过电机带动叶轮旋转，叶轮的旋转产生离心力推动气体流动，从而实现气体的输送。
叶轮的设计和转速的调节可以影响气体的流动路径和输送量，从而满足不同场合的需求。
在实际应用中，轴流风机的工作原理为我们提供了便利，使得空调系统、通风系统等设备能够正常运行。
通过深入了解轴流风机的工作原理，我们可以更好地理解其在工业生产中的作用，为相关设备的选型和使用提供参考依据。
综上所述，轴流风机通过电机带动叶轮旋转，利用离心力推动气体流动，实现气体的输送。
叶轮的设计和转速的调节可以影响气体的流动路径和输送量，从而满足不同场合的需求。
7-轴流泵与风机
五、轴流式泵与风机的基本型式 单叶轮+后置导叶 后置导叶—消除旋转 --高压轴流泵、风机 单叶轮+前置导叶 前置导叶—消除产生 负预选--轴流风机
图 2-28 轴流式泵与风机的型式
单叶轮+前导叶+后导叶 前导叶—可调能适应不同的工况--流量变化大的情况
5.1 单个叶轮
5.2 单个叶轮后置导叶
5.3 单个叶轮前置导叶
5.4 单个叶轮前后置导叶
子午轴流加速风机
叶轮流道中气流的子午速度逐渐 增大的通风机称子午加速通风机
子午加速风机的速度三角形
• 全压相比增加的原因是动压增加 • 增压同时不致引起边界层分离
• 冲动式或等压式子午加速 轴流风机 • 气流获得的能量全部为动 能，压力系数高 • 扩压器增压时，伴随较大 的能量损失 • Schicht风机，效率不超过 80%
二、流体在轴流式叶轮内的流动分析
（一）叶轮流道投影图 1. 叶轮流道投影图
相关名词：
• 翼型：前缘，后缘，翼弦，中 线，挠度，厚度，翼展
• 叶栅：栅距，稠度，叶片安装 角，叶片进口安装角(g)，叶 片出口安装角(g), 翼型弯曲角 ，气流进口角，气流的冲角， 气流出口角，气流出口落后角 ，气流转折角
2g
2 w12 w2 2g
讨论
1°u1=u2，轴流式泵与风机扬程（全压）远低于离心式
2°当β1=β2 ，HT=0，要想使流体由叶轮获得能量，必须 β2＞β1，令 Δβ=β2-β1 为气流转折角，其值越大，获得的能量越 大。
3°为提高流体的压力能，应使w1＞w2,即：入口相对速度 要大于出口相对速度。 4°必须指出：该能量方程仅建立了总能量与流动参数之 间的关系，没反应出总能量与翼型及叶珊的几何参数的关系。 因此不能用来进行轴流式泵与风机的设计计算。
泵与风机第一章-2
（二）、速度三角形
与离心式叶轮比较，相同点有：
1．流体在叶轮内的运动仍是一种复合运动，即：
uw
Dn u 60
２．圆周速度u 仍为：
与离心式叶轮比较，不同点有：
１．在同一半径上， u1= u2=u，且 w1a=w2a=wa=1a=2a=a
2．绝对速度轴向分量的计算式：
四、轴流式泵与风机的升力理论 （一）孤立翼型的空气动力特性
对翼展为L的翼型，升力为 作用于翼型上的阻力为
v 2 Fy1 c y1 bl 2
2
v Fx1 cx1 bl 2
（二）、孤立翼型及叶栅的空气动力特性 1.孤立翼型的空气动力特性
a. 升力：作用在单位翼展上的升力为（理想流体）
对轴流式泵与风机描述比较正 确的是（ ）。
A．由于流体轴向流入、轴向流出叶轮， 所以轴流式泵与风机的运行稳定性较好 B．由于流体轴向流入、轴向流出叶轮， 所以轴流式叶轮提高流体的动能较小 C．由于流体轴向流入、轴向流出叶轮， 所以流体得到的能量没有离心力作用项 D．由于流体轴向流入、轴向流出叶轮， 所以轴流式叶轮的流动损失较小
三、能量方程
轴流泵
u HT va (cot 1 cot 2 ) g
v2 2 v12 w12 w2 2 HT 2g 2g
能量方程的分析：
1.因为u1=u2=u，所以轴流式的泵与风机的扬程远低于 离心式。
2.当β 1=β 2时，流体不能从叶轮中获得能量，只有当 β1>β2时，流体才能获得能量，二者差值越大，获得的 能量越多。
——与叶栅的相对栅距t/b、翼型安放角β a有关。
根据t/ba、β a查得L的值。
泵与风机的工作原理
泵与风机的工作原理
泵和风机是常见的流体传动设备，它们在工业生产和生活中起着重要的作用。
虽然它们在工作原理上有一些相似之处，但也存在一些明显的差异。
首先，我们来看泵的工作原理。
泵是一种将液体从低压区域输送到高压区域的装置。
它通过转动或振动机械部件来提供能量，使液体从进口处吸入，并通过压力力传递将液体推向出口处。
泵的工作原理基于对液体的加压和排放，实现了流体的运动。
泵的主要组成部分包括叶轮、泵壳、进口口和出口口。
当泵的叶轮旋转时，它会通过离心力将液体从进口口吸入，然后将之推向出口口。
在这个过程中，液体穿过泵壳中的通道，受到叶轮的离心力和压力力的作用，获得动能并完成输送任务。
而风机则是将气体从低压区域输送到高压区域的设备。
它使用被称为叶片的旋转装置，通过转动叶片提供动能，从而使气体流动。
风机的工作原理基于气体的压力差和运动，使气体流动并交换能量。
风机的基本构造包括叶片、支架、驱动装置和进出口等。
当风机的叶片转动时，气体被叶片推动，形成气流。
气流经过进口处进入风机，然后被叶片推向出口处。
在这个过程中，气体受到叶片旋转所产生的动能影响，并产生压力力驱动气体流动。
总的来说，泵和风机在工作原理上都是利用旋转装置提供机械能，将流体或气体从低压区域输送到高压区域。
它们的区别在
于泵用于输送液体，而风机用于输送气体，因此在结构和使用场景上存在差异。
泵与风机的工作原理
• （1）直锥形吸入室
• 这种形式的吸入室水力性能 好，结构简单，制造方便。
直锥形吸入室
（2）弯管形吸入室 （半螺旋形）
• 是大型离心泵和大型轴 流泵经常采用的形式 • 有点：流体进入叶轮时， 流动情况较好，速度均 匀。但进入叶轮前有预 旋，对扬程有影响，对 高扬程泵影响甚微。
２、轴
• • • • 轴是传递扭矩的主要部件。 轴径按强度、刚度及临界转速确定。 中小型泵多采用水平轴，叶轮间距离用轴套定位。 近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热 套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短 键。此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使 轴间窜水和冲刷，但拆装困难。
３、吸入室
2.离心泵和风机的基本结构
（二）轴流式泵与风机的 工作原理
（三）往复式泵与风机的 工作原理
柱塞泵
工作原理：依靠柱塞部件 的往复运动，间歇改变工 作室容积来输送流体的机 械。 电厂应用：流量较小，扬 程较高的液体，锅炉加药 的活塞泵，输送灰浆柱塞 泵，向一般动力源和气动 控制仪表供气的空气压缩 机。
（４）浮动环密封
• 采用机械密封与迷宫式密封原理结合起来的一种新型 密封，称浮动环密封。 • 浮动环密封是靠轴（或轴套）与浮动环之间的狭窄间 隙产生很大的水力阻力而实现密封的。 • 由于浮动环与固定套的接触端面上具有适当的比压， 起到了接触端面的密封作用。弹簧进一步保证端面的良好 接触。由轴（或轴套）与浮动环间狭窄缝隙中的流体浮力 来克服接触端面上的摩擦力，以保证浮动环相对于轴（或 轴套）能自动调心，使得浮动环与轴不互相接触、磨损， 并长期保持非常小的间隙，一般径向间隙为0.01～0.lmm， 以提高密封效果。同时，也适用于高温高压流体。我国 300MW机组的给水泵有些就采用此种密封。
泵与风机
第一篇第一章泵与风机综述第一节泵与风机的分类和型号编制一、泵与风机的分类泵与风机是利用外加能旦输送流体的流体机械。
它们大量地应用于燃气及供热与通风专业。
根据泵与风机的工作原理，通常可以将它们分类如下：(一)容积式容积式泵与风机在运转时，机械内部的工作容积不断发生变化，从而吸入或排出流体。
按其结构不同，又可再分为；1．往复式这种机械借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体，如活塞泵(piston pump)等；2．回转式机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体，如齿轮泵(gear pump)、螺杆泵(screw pump)等。
(二)叶片式叶片式泵与风机的主要结构是可旋转的、带叶片的叶轮和固定的机壳。
通过叶轮的旋转对流体作功，从而使流体获得能量。
根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数种：1．离心式泵与风机；2．轴流式泵与风机；3．混流式泵与风机，这种风机是前两种的混合体。
4．贯流式风机。
(三)其它类型的泵与风机如喷射泵（jet pump）、旋涡泵(scroll pump)、真空泵(vacuum pump)等。
本篇介绍和研讨制冷专业常用的泵与风机的理论、性能、运行、调节和选用方法等知识。
由于制冷专业常用泵是以不可压缩的流体为工作对象的。
而风机的增压程度不高(通常只有9807Pa或O以下)，所以本篇内容都按不可压缩流体进行论述。
1000mmH2二、泵与风机的型号编制（一）、泵的型号编制1、离心泵的基本型号及其代号2、混流泵的基本型号及其代号3、轴流泵的基本型号及其代号除上述基本型号表示泵的名称外，还有一系列补充型号表示该泵的性能参数或结构特点。
根据泵的用途和要求不同，其型号的编制方法也不同，现以下列示例说明。
（二） 、风机的型号编制 1、 离心式风机的型号编制离心式风机的名称包括：名称、型号、机号、传动方式、旋转方向和风口位置等六部分。
(1)名称 包括用途、作用原理和在管网中的作用三部分，多数产品第三部分不作表示，在型号前冠以用途代号，如锅炉离心风机G ，锅炉离心引风机Y,冷冻用风机LD,空调用风机KT 等名称表示。
消防轴流风机工作原理
消防轴流风机工作原理
消防轴流风机是一种用于散热、通风和排烟的设备，它通过强力的风力将热空气或烟雾排出建筑物或封闭空间。
其工作原理如下：
1. 轴流风机通常由一个或多个可旋转的叶片组成。
当电机启动时，叶片通过产生旋转运动来推动空气流动。
2. 轴流风机的电机通常安装在轴心。
当电机启动时，通过电机转子上的旋转磁场产生旋转力矩，从而将能量传递给轴流风机的叶片。
3. 叶片的旋转运动会产生空气的压力差。
当叶片旋转时，它们会推动空气并在其后面产生一定的负压。
这一压力差会使得空气沿轴流风机的轴线方向运动。
4. 当空气通过轴流风机的叶片时，它们被强制向外推动，并加速流动。
这种较大的流速会导致周围空气的湍流，从而进一步增加风力。
5. 轴流风机通常还配备了导流罩，用于引导空气流动，并增加流速和风力。
导流罩可以将空气聚焦到一个特定的方向上，从而提高散热、通风和排烟效果。
总之，消防轴流风机通过电机的旋转运动驱动叶片的旋转，产生负压和推动空气流动。
导流罩进一步增加流速和风力，并将
空气流动引导到需要的方向。
这样，消防轴流风机能够快速有效地排除热空气和烟雾，提供通风和散热的效果。
泵与风机复习题概念填空简答计算
概念1、流量：单位时间内泵与风机所输送的流体的量称为流量;2、扬程：流经泵的出口断面与进口断面单位重量流体所具有总能量之差称为泵的扬程;3、全压：流经风机出口断面与进口断面单位体积的气体具有的总能量之差称为风机的全压4、有效功率：有效功率表示在单位时间内流体从泵与风机中所获得的总能量;5、轴功率：原动机传递到泵与风机轴上的输入功率为轴功率6、泵与风机总效率：泵与风机的有效功率与轴功率之比为总效率7、绝对速度：是指运动物体相对于静止参照系的运动速度；8、相对速度：是指运动物体相对于运动参照系的速度；9、牵连速度：指运动参照系相对于静止参照系的速度;10、泵与风机的性能曲线：性能曲线通常是指在一定转速下,以流量qv作为基本变量,其他各参数扬程或全压、功率、效率、汽蚀余量随流量改变而变化的曲线;11、泵与风机的工况点：在给定的流量下,均有一个与之对应的扬程H或全压p,功率P及效率η值,这一组参数,称为一个工况点;12、比转速：在相似定律的基础上寻找一个包括流量、扬程、转速在内的综合相似特征量;13、通用性能曲线：由于泵与风机的转速是可以改变的,根据不同转速时的工况绘制出的性能和相应的等效曲线绘制在同一张图上的曲线组,称为通用性能曲线;14、泵的汽蚀：泵内反复出现液体的汽化与凝聚过程而引起对流道金属表面的机械剥蚀与氧化腐蚀的破坏现象称为汽蚀现象,简称汽蚀;15、吸上真空高度：液面静压与泵吸入口处的静压差;16、有效的汽蚀余量：按照吸人装置条件所确定的汽蚀余量称为有效的汽蚀余量或称装置汽蚀余量17、必需汽蚀余量：由泵本身的汽蚀性能所确定的汽蚀余量称为必需汽蚀余量或泵的汽蚀余量或液体从泵吸入口至压力最低k点的压力降;18、泵的工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上,则这两条曲线相交于M点,M点即泵在管路中的工作点;填空1、１工程大气压等于千帕,等于10m水柱高,等于毫米汞柱高;2、根据流体的流动情况,可将泵和风机分为以下三种类别：离心式泵与风机；轴流式泵与风机；混流式泵与风机;3、风机的压头全压p是指单位体积气体通过风机所获的的能量增量;5、单位时间内泵或风机所输送的流体量称为流量;6、泵或风机的工作点是泵与风机的性能曲线与管路的性能曲线的交点;7、泵的扬程H的定义是：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值;8、安装角是指叶片进、出口处的切线与圆周速度反方向之间的交角;9、泵和风机的全效率等于容积效率 ,水力效率及机械效率的乘积;10、当泵的扬程一定时,增加叶轮转速可以相应的减少轮径;11、离心式泵与风机的流体离开叶轮时是沿径向流出;12、轴流式泵与风机的流体沿轴向方向流出叶轮;13、叶片式泵与风机按叶轮数目可以分为单级和多级泵与风机;14、叶片式泵与风机按转轴安装位置可以分为立式与卧式两种;15、泵与风机的性能参数包括：扬程全风压、流量、功率、效率、转速等;16、泵与风机的效率等于输出功率与输入功率之比;17、离心式泵与风机的叶轮按叶片出口安装角的不同,叶轮可分为前弯、后弯、径向叶片式三种叶轮;18、影响泵与风机效率的损失有：机械损失、容积损失、流动损失;19、泵与风机串联工作的目的是提高流体的扬程,输送流体;20、节流调节是通过改变阀门或档板的开度使管道特性曲线发生变化,改变泵与风机的工作点实现调节;22、节流调节调节方便,但存在节流损失,经济性差;23、离心泵启动前的充水目的是排出泵体内的空气,泵运行后在吸入口建立和保持一定的真空;24、离心泵的主要部件有叶轮、轴、吸入室、导叶、压水室、密封装置、轴向推力平衡装置;25、叶片出口安装角β2确定了叶片的型式,有以下三种：当β2a<90°,这种叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相反,称为后弯式叶片;当β2a=90°,叶片的出口方向为径向,称径向式叶片;当β2a>90°,叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同,称为前弯式叶片;26、离心式泵和大型风机中,为了增加效率和降低噪声水平,几乎都采用后向叶型;27、为保证流体流动相似,必须具备几何相似、运动相似和动力相似三个条件,28、泵内汽蚀对泵工作的危害是：材料的破坏、噪声和振动加剧、性能下降29、确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件;判断题阴影为X1、容积式泵与风机是通过改变工作室容积大小实现工作的;2、叶轮后弯叶片型泵与风机易引起电机过载,叶片前弯叶片型泵与风机电机不易过载;X3、当泵的入口绝对压力小于输送流体温度对应下的饱和温度时,泵将会发生汽蚀现象;4、多级离心泵平衡轴向推力的装置一般采用平衡盘平衡;5、平衡孔和平衡管都可以平衡泵的轴向推力,但增加了泵与风机的容积损失;6、离心泵与风机启动时应关闭出口和入口阀门;X7、当泵的吸上真空高度小于最大吸上真空高度时,泵不会发生汽蚀;X8、当泵发生汽蚀后,应及时调节运行工况,增大转速,开大再循环门,可以有效减轻汽蚀;9、动叶调节可以扩大泵与风机的高效区,调节经济性高;10、目前最理想的调节方法是变速调节,具有很高的经济性;10、防止泵与风机不稳定工作的措施是：限制最小流量,避免工作点落在不稳定区域;11、性能相同的两台泵与风机串联后,流体获得的能头等于单台转机的能头的2倍;X12、流线是光滑的曲线,不能是折线,流线之间可以相交; X13、水泵的安装高度取决于水泵的允许真空值、供水流量和水头损失;14、水泵的扬程就是指它的提水高度; X 15、某点的绝对压强小于一个大气压强时即称该点产生真空;16、两台同型号的泵并联工作时,扬程等于单台泵的扬程,流量等于两台泵独立工作时流量之和;X17、两台同型号的泵串联工作时,扬程等于两台泵单独工作时扬程之和,流量等于单台泵的流量;X18、泵的调节可以采用吸入口节流调节;X19、出口节流调节是效率最高的调节方法;X简答题1、什么是几何相似、运动相似和动力相似答： 几何相似是指流动空间几何相似,即形成此空间任意相应两线段交角相同,任意相应线段长度保持一定的比例;运动相似是指两流动的相应流线几何相似,即相应点的流速大小成比例,方向相同;动力相似是指要求同名力作用,相应的同名力成比例;2、什么是泵的扬程答： 泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值; 也就是单位重量流量的流体通过泵所获得的有效能量;单位是m ;3、什么是气蚀现象产生气蚀现象的原因是什么答：气蚀是指浸蚀破坏材料之意,它是空气泡现象所产生的后果;原因有下：泵的安装位置高出吸液面的高差太大；泵安装地点的大气压较低；泵所输送的液体温度过高;4、为什么要考虑水泵的安装高度什么情况下,必须使泵装设在吸水池水面以下答： 避免产生气蚀现象;吸液面压强处于气化压力之下或者吸水高度大于10米时必须使泵装设在吸水池水面以下;5、试述离心泵与风机的工作原理答： 当叶轮随轴旋转时,叶片间的流体也随叶轮旋转而获得离心力,并使流体从叶片间的出口处甩出;被甩出的流体及入机壳,于是机壳内的流体压强增高,最后被导向出口排出;流体被甩出后,叶轮中心部分的压强降低;外界气体就能使泵与风机的的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入,源源不断地输送流体;6、欧拉方程：)(11122∞∞∞∞∞⋅-⋅=T u T T u T T v u v u gH 有哪些特点 答：1用动量矩定理推导基本能量方程时,并未分析流体在叶轮流道中途的运动过程,于是流体所获得的理论扬程,仅与液体在叶片进、出口的运动速度有关,而与流动过程无关；2流体所获得的理论扬程,与被输送流体的种类无关;也就是说无论被输送的流体是水或是空气,乃至其它密度不同的流体；只要叶片进、出口的速度三角形相同,都可以得到相同的液柱或气柱高度扬程;7、为什么离心式泵与风机多采用后向叶型答：动压水头成分大,流体在蜗壳及扩压器中的流速大,从而动静压转换损失必然较大;因为在其它条件相同时,尽管前向叶型的泵和风机的总的扬程较大,但能量损失也大,效率较低;因此离心式泵全采用后向叶轮;在大型风机中,为了增加效率或见得噪声水平,也几乎都采用后向叶型;8、流体流经过泵或风机时,共包括那些损失答：1水力损失降低实际压力；2容积损失减少流量；3机械损失;9、欧拉方程对流体有哪些基本假设答：1流动为恒定流2流体为不可压缩流体3叶轮的叶片数目为无限多,叶片厚度为无限薄4流体在整个叶轮中的流动过程为一理想过程,即泵与风机工作时没有任何能量损失10、对欧拉方程的分析,我们可以得出哪些结论1．推导基本能量方程时,未分析流体在叶轮流道中途的运动过程,得出流体所获得的理论扬程,仅与流体在叶片进、出口处的速度三角形有关,而与流动过程无关;2．流体所获得的理论扬程HT ∞与被输送流体的种类无关;11、欧拉方程的物理意义第一项表示流体在叶轮内旋转时产生的离心力所做的功；第二项表示由于叶道展宽,相对速度降低而获得的压能；第三项表示动压水头增量12、轴流式泵与风机的工作原理是轴流式泵与风机的工作原理是：旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量,升高其压能和动能;13、混流式泵与风机的特点有哪些流体是沿介于轴向与径向之间的圆锥面方向流出叶轮,部分利用叶型升力,部分利用离心力流量较大、压头较高,是一种介于轴流式与离心式之间的叶片式泵与风机14、简述离心泵各部件的主要作用;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;轴是传递扭矩的主要部件;离心泵吸人管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸人室;其作用是在最小水力损失情况下,引导液体平稳地进入叶轮,并使叶轮进口处的流速尽可能均匀地分布;液体从叶轮中流出,由螺旋线部分收集起来,而扩散管将大部分动能转换为压能,进入过渡区,起改变流动方向的作用,再流入反导叶,消除速度环量,并把液体引向次级叶轮的进口;由此可见,导叶兼有吸入室和压出室的作用;压水室是指叶轮出口到泵出口法兰对节段式多级泵是到后级叶轮进口前的过流部分;其作用是收集从叶轮流出的高速液体,并将液体的大部分动能转换为压力能,然后引入压水管;密封装置是减小叶轮与泵体之间的泄漏损失；另一方面可保护叶轮,避免与泵体摩擦;轴推力平衡装置是用以平衡离心泵运行时产生的轴向推力;15、如图所示为离心泵的平衡盘,请说明其工作原理;从末级出来的带有压力的液体,经过调整套径向间隙流入平衡盘前的空腔中,空腔处于高压状态;平衡盘后有平衡管与泵入口相连,其压力近似为入口压力;这样平衡盘两侧压力不相等,因而也就产生了向后的轴向推力,即平衡力;平衡力与轴向力相反,因而自动地平衡了叶轮的轴向推力;16、通过对叶片型式的分析,对于离心式泵与风机的扬程或全压,我们可以得出哪些结论泵与风机的扬程或全压：前向叶片叶轮给出的能量最高,后向叶片叶轮给出的能量最低,径向叶片叶轮给出的能量居中;17、相似理论在泵与风机中主要解决以下问题1对新设计的产品,需将原型泵与风机缩小为模型,进行模化试验以验证其性能是否达到要求; 2在现有效率高、结构简单、性能可靠的泵与风机资料中,选一台合适的比转数接近的作为模型,按相似关系对该型进行设计;3由性能参数的相似关系,在改变转,速、叶轮几何尺寸及流体密度时,可进行性能参数的相似换算18、计算或使用泵与风机的比转速时,需要注意哪些1同一台泵或风机,在不同工况下有不同的比转数,一般是用最高效率点的比转数, 作为相似准则的比转数;2比转数是用单级单吸入叶轮为标准,如结构型式不是单级单吸,则应按下式计算：双吸单级泵,流量应以qv／2代人计算单吸多级泵,扬程应以H／i代人计算,i为叶轮级数;3多级泵第一级为双吸叶轮,则流量应以qv／2代人计算,扬程应以qv／2代人计算; 计算风机比转数的原则与水泵相同;4比转数是由相似定律推导而得,因而它是一个相似准则数切不能与转速混淆,即几何相似的泵与风机在相似工况下其比转数相等;反之,比转数相等的泵与风机不一定相似,因为对同一比转数的泵或风机,可设计成不同的型式;19、比转速的应用有哪些1用比转数对泵与风机进行分类2用比转数进行泵和风机的相似设计20、下式时泵的允许几何安装高度与允许吸上真空高度的关系式,为提高泵的几何安装高度,需要注意哪些因素为了提高泵允许的几何安装高度,应该尽量减小速度水头和吸入管路的流动损失;为了减小速度水头,在同一流量下,可以选用直径稍大的吸入管路；为了减小流动损失除了选用直径稍大的吸入管以外,吸人管段应尽可能的短,并尽量减少如弯头等增加局部损失的管路附件;泵制造厂只能给出Hs值,而不能直接给出Hg值,为什么因为每台泵由于使用地区不同、水温不同,吸人管路的布置情况也各异;因此,只能由用户根据具体条件进行计算确定Hg;安装地点的海拔越高,大气压力就越低,允许吸上真空高度就越小;输送水的温度越高时,所对应的汽化压力就越高,水就越容易汽化;这时,泵的允许吸上真空高度也就越小;21、有效汽蚀余量的物理意义是什么物理意义：吸入口液面上的压力水头,在克服吸水管路装置中的流动损失,并把水提高到一定高度后,所剩余的超过汽化压头的能量;22、有效汽蚀余量和必须汽蚀余量的关系是什么△ha是吸人系统所提供的在泵吸人口大于饱和蒸汽压力的富余能量;△ha越大,表示泵抗汽蚀性能越好;而必需汽蚀余量是液体从泵吸入口至k点的压力降,△hr越小,则表示泵抗汽蚀性能越好,可以降低对吸人系统提供的有效汽蚀余量△hr的要求;23、提高泵本身抗汽蚀性能的措施有哪些1降低叶轮入口部分流速2采用双吸式叶轮此时单侧流量减小一半,从而使v0减小3增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径这样可以减小局部阻力损失;4叶片进口边适当加长即向吸人方向延伸,并作成扭曲;5首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料;24、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量的措施有哪些1减小吸人管路的流动损失即可适当加大吸人管直径,尽量减少管路附件,如弯头、阀门等,并使吸人管长最短；2合理确定两个高度即几何安装高度及倒灌高度；3设置前置泵；4采用诱导轮；5采用双重翼叶轮；6采用超汽蚀泵;计算题1．某一单吸单级泵,流量Q=45m3/h,扬程H=,转速n=2900r/min,试求其比转数n sp为多少如该泵为双吸式,应以Q/2作为比转数中的流量计算值,则其比转数应为多少当该泵设计成八级泵,应以H/8作为比转数中的扬程计算值,则比转数为多少解 根据计算公式可得：双吸式：八级泵：2、某单吸单级离心泵Q =h ,H =,用电机皮带拖动,测得n=1420r/min , N = ；后因改为电机直接联动,n 增大为1450r/min ,试求此时泵的工作参数为多少解 以下脚“1”表示有滑动现象时的参数,无下脚为改善运转后的参数;则：3、有一台多级锅炉给水泵,要求满足扬程H =176m,流量Q =h,试求该泵所需的级数和轴功率各为多少计算中不考虑涡流修正系数;其余已知条件如下：叶轮外径D = 254mm水力效率ηh = 92%容积效率ηv = 90%机械效率ηm = 95%转速n = 1440 r/min流体出口绝对流速的切向分速度为出口圆周速度的55%解 先求出出口圆周速度及出口速度的切向分速度,以便求出理论压头;当不计涡流损失时,每级压头为：满足扬程176m176/=≈11级轴功率：4、已知下列数据,试求泵所需要的扬程;水泵轴线标高130m,吸水面标高126m,上水池液面标高170m,吸人管段阻力,压力管段阻力; 解 130-126+170-130++=5、由泵样品中得知某台离心泵的汽蚀余量为NPSH=,欲安装在海拔500m 高度的地方工作,该地区夏天最高水温为40℃,若吸水管路的流动损失为1m,速度水头为,求该泵的允许几何安装高度H g 注：海拔500米大气压头为；水温40℃时水的饱和蒸汽压力为解：[][]m h NPSH g p g p H w v amb g 66.4129.3752.07.9=---=---=ρρ。
轴流式风机的工作原理
轴流式风机的工作原理
轴流式风机是一种常见的风机类型，它的工作原理基于气流的轴向流动。
具体来说，轴流式风机的工作原理如下：
1. 驱动装置：通过电动机或其他驱动装置提供动力，使风机的叶轮旋转。
2. 叶轮设计：轴流式风机的叶轮是其关键组成部分。
叶轮通常由多个叶片排列成一圈，并呈螺旋形状。
这种设计可以产生一个沿着轴向的气流，并把气体推动到风机的出口。
3. 进风口：气体通过进风口进入风机。
进风口通常位于风机的中心部位，且被设计成能够更好地引导气流进入叶轮。
4. 叶轮旋转：当驱动装置启动时，叶轮开始旋转。
旋转的叶轮会使空气产生离心力，并使其沿着叶片的螺旋形状移动。
5. 轴向流动：由于离心力的作用，气体会沿着叶轮的螺旋形状逐渐向外移动，形成一个轴向的气流。
6. 压力增加：气体在流动过程中，会受到叶轮的作用而产生压力增加。
这是因为叶轮的旋转使得气体分子之间的相互碰撞增多，从而增加了气体的压力。
7. 出风口：气体流经叶轮后，最终通过出风口排出。
出风口通常位于风机的边缘位置，以便将气体有效地排出。
通过上述的工作原理，轴流式风机能够产生大量的气流，并具有较高的气流压力。
因此，轴流式风机常被用于需要进行气体传输、通风或冷却的场合，如通风系统、空调系统、冷却设备等。
《泵与风机》第五章_轴流泵与风机
轴流式泵与风机的叶片为机翼型叶片，它利用机翼型叶 片的升力原理工作。当流体与翼型叶片作相对运动时，流体 绕翼型叶片，在叶片的凸面上断面小，流速大，压强低；在 叶片的凹面断面大，流速小，压强高，在叶片的凸、凹产生 一压强差，这一压强差作用在垂直于机翼的有效面积上，就 产生一指向凸面的力，即升力。根据作用力与反作用力定律， 叶片对流体产生一大小相等、方向相反的反作用力，即反升 力，流体在叶轮中运动时，由于反升力的作用，使流体的能 量获得提高。
（二）叶轮流动及速度三角形
五、流体绕流翼型的空气动力特性
研究轴流式泵与风机叶轮内的能量转换时，可采用和研究 离心式叶轮内的能量转换同样的方法，已推导能量方程式完全 适合于轴流式泵与风机。 随着科学的发展，人们发现，流体流经轴流式泵与风机时， 其翼型与流体的相互作用和气流绕流机翼时的情况相似。由于 在机翼方面已经积累了丰富的实验资料，因此，人们也就越来 越倾向于借助机翼理论来分析轴流式泵与风机叶轮内的流动情 况，并进行设计。利用机翼理论导出轴流式泵与风机的能量方 程式的另一种形式。
第五章：轴流泵与风机
一、轴流泵与风机的特点:
大流量、低扬程（风压）
1. 与相同容量的离心式相比较，轴流式结构紧 凑、外形尺寸小、重量轻。 2. 动叶可调轴流式泵与风机的变工况性能好。 3. 动叶可调轴流式泵与风机的转子结构复杂， 转动部件多，制造困难，维护工作量大。 4. 轴流风机噪声大。
应 用:
（二）轴流泵的主要部件
轴流泵的特点是 流量大，扬程低 。
（三）轴流风机的结构形式
（四）轴流风机的主要部件
四、流体在叶轮中的运动及速度三角形
（一）叶轮流道投影图及其流动分析假设 1. 叶轮流道投影图
2.流动分析假设 流体在轴流式叶轮内的流动同样是十分复杂的空间运动，在分析 和计算流体流经轴流式叶轮的流动状态时，常做如下假设： （1）机翼理论。认为流体流过轴流式叶轮时，与飞机在大气中 飞行十分相似。因此，在研究轴流式泵与风机的叶轮理论时，除 可以采用研究离心式泵与风机时所采用的方法外，还可采用机翼 理论进行分析。 （2）圆柱层无关性。认为叶轮 中流体微团是在以泵与风机的 轴线为轴心线的圆柱面（称为 流面）上流动，且相邻两圆柱 面上的流动互不相干，也就是 说，在叶轮的流动区域内，流 体微团不存在径向分速。
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轴流式泵与风机的工作原理
轴流式泵和风机是工业中经常使用的流体输送设备，它们都是用来移动流体或气体的设备。
其工作原理不同，但都具有高效的设计和使用的优势。
轴流式泵是一种特殊的旋转泵，它采用螺旋形叶轮将液体推向前进的方式。
它是由一个容积腔内包含两个叶轮的旋转运动，一个叶轮将流体吸入，另一个螺旋叶轮将其输出。
动力来源是由电机驱动叶轮，当流体通过时产生水力压力，将流体从一端输出到另一端。
风机是一种空气流体输送设备，它通过电机驱动叶轮运行，叶轮中心是单一旋转轴，上面安装有几个叶片，它们能产生一定的推力来把准备输送的空气或气体吸入，推到发动机的另一端然后输出。
机壳上的排风口可以调整风机的大小，以使风机能够按照要求生产出合适大小的空气。
轴流式泵和风机都是从容积减小而获得压力变化的原理，它们之间的差异在于，轴流式泵用来吸入和把液体压出，而风机用来移动空气或其他气体。
它们都能以高效率移动流体或气体，广泛应用于工业和商业生产领域。