§1—5叶轮相似定律、切削律、相似准数

§1—5叶轮相似定律、切削律、相似准数 引出以上理论的意义：

根据流体力学相似理论、应用实验模型泵，采取模拟手段，换算较大型水泵风机的

性能。

三个方面：

（1） 模型实验进行新产品设计制造 （2） 两台几何相似水泵进行换算

（3） 换算同型号但不同转速下的水泵性能

一、工况相似条件：

1、几何相似

两台水泵主要过流部分相应点α、β相同，相应尺寸成一定比例

λ==m

m D D

b b 2222 线性尺寸比例 2、运动相似

m m m m m r r m n n n D n D n D n

D u u C C C C λ

ππ=====2202

022*******

60)( 结论：满足运动相似、几何相似的两台水泵，一定工况相似 二、相似定律

1、 第一相似定律；Q →n 关系：

m

m v v m n n

Q Q ∙

=)(3ηηλ 表示→相似水泵Q 相似下运行，相似点流量比值与转速、容积效率乘机成正比、

与线性比例尺三次方成正比。 2、 第二相似定律：H →n 关系

22

2)()(n n H H m h h m ∙=ηηλ 3、 第三相似定律：N →n 关系

M

nM m m n n N N ηηλ∙=33

5

实际应用中：模型水泵与实际水泵尺寸相差不大、n 相差不大时 m h h )(ηη≈、 m v v )(ηη≈、 m M M )(ηη≈

m m n n Q Q 3λ= 222m

m n n H H λ= 33

5m m n n N N λ= 进行两台相似工况水泵不同转素条件换算 哦哦 00

三、比例律——相似定律特例

条件：同一台水泵；112222===

=M

m D D

b b λ 2121n n Q Q = 222121n n H H = 32

3

121n n N N =

应用：进行同一台水泵、不同转速性能参数换算

必须满足：工况相似点，相似点η变化相等（当转速变化时） 四、比转数——相似定律的另一个特例→3n ：相似准数 1、s n 定义：代表一组相似泵群的综合特证数。 2、s n 确定：①选出一个牟型泵，该泵最高效率下： 5.735=u N W 1=m H m s

m

Q 3

075.0= 时，具有的转速。

②作为与此模型相似的实际泵的比转数3n 。 *工况相似、比转数3n 一定相似

3、计算公式：4

365.3H

Q n s =

m m n n Q Q 3λ= 222m m n n H H λ= 33

5m m n n N N λ= 2

322233

3)()(m

s m s s m H H n n H H n n n n Q Q == 4

3)(H

H Q Q n

n m m s = 将5.735=u N W 1=m H m s

m

Q 3

075.0= 代入上式得：

4

365.3H

Q n s =

应用：知道Q 、H 求3n 知道3n 、Q 求H （1） H ：多级泵代入P

H

4

3)(65.3P

H Q n s =

Q ：双吸泵

2Q 代入 4

32

65.3H

Q n s

=

应用比转数注意事项：

（2）Q 、H 是指水泵最高效率时的Q 、H 即额定工况 （3）s n 以抽升清水β=1000

3

m kg

密度下得

（4）s n 单位不同，所得结果不同，是有因次的各国单位不同

4、s n 讨论

（1）s n 为综合特征系数 （2）s n 不是实际转速 （3）s n 判断相似水泵依据

几何相似、运动相似→工况相似→s n 相等 s n 相等时：①满足几何相似、运动相似→工况相似 ②几何相似→工况相似 （4）s n ↑ Q ↑ H ↓ 离心泵 30

五、切削律

同一台水泵

2121D D Q Q = 22121)(D D H H = 32

121)(D D

N N =

上式适用：

（1） 适用工况相似点

（2） 控制切削量≯10% s n <350以下水泵切削 （3） 切削方式 （4） 锉削方式

（5） 见型谱图表示