水泵与水泵站(课堂PPT)

(4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
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2、对比转数的讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。
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(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转 数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外 径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。
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(3)相对性能曲线 ns越小：Q—H曲线就越平坦； Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采
第二章 叶片式水泵
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况 2.9 离心泵装置换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用及维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。
(2)
H H 0 A 1 Q A 2 Q 2 A m Q m
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§ 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺 寸成一定比例，所有的对应角相等。
b2 D2
b2m D2m
b2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；
(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为 n2时的(Q—H)2 曲线。
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问题(1)：求“相似工 况抛物线”
H kQ2
H
求A点：相似工况抛物 线与(Q—H)l线的交 点。
求n2
n2
n1 Q1
Q2
A Q1H A2
Q
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(2)在(Q—H)l线上任取a、b、c、d、e、f点； 利用比例律求(Q—H)2上的a’、b’、c’、d’、e’、 f’……作(Q—H)2曲线。 同理可求(Q—N)2曲线。
N Nm
5
n3 nm3
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2.8.2相似定律的特例——比例律
把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵， 则可得到比例律：
Q1 n1 Q2 n2 H1 ( n1 )2 H 2 n2 N1 ( n1 )3 N2 n2
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1、比例律应用的图解方法
(1)已知水泵转速为nl时的(Q—H)l曲线，但所需的工况点， 并不在该特性曲线上，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现 问；如果需要水泵在A2点工作，其转速n2应是多少?
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2.7.5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。
Hf(Q)
HHSTSQ2
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拟合Q-H曲线
(1)
HHxSxQ2
H——水泵的实际扬程(MPa)；
Hx——水泵在Q=0时所产生的虚总扬程(MPa)；
hx——相应于流量为Q时，泵体内的虚水头损失之和。 hx =SxQmMPa
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2、比例律应用的数解方法
(1)
n2
Q n11 Q2
n1Q2
Sx k Hx
(2)
H2 (nn11)2Hx SxQ22
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2.8.３ 相似准数—比转数(ns)
１、模型泵：在最高效率下，当有效功率Nu＝735.5 W 这时(1该HP模)，型扬泵程的H转m数＝，1就m，叫流做Q量与m 它7H5相Nmu似0的.07实5m际3／泵s的。比转
——比例。
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运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同 名速度方向一致，大小互成比例。也即在相 应点上水流的速度三角形相似。
C2 u2 nD 2 n
C2m u2m nD 2m nm
在几何相似的前题下，运动相似就是工况相 似。
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叶轮相似定律有三个方面：
1、第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的
h hf hj
h
hSQ2
0
Q
管路系统的特性曲线
3
2.7.3图解法求离心泵装置的工况点
（１）直接法
H H
M
Q-H K
h M D K ΣH
Q-ΣH 1
HS
T
HS
T
QQ
离心泵装置的工况点 M
4
（２）折引法 H H
M
HS
TQ-H MM1Q’-H’Q-ΣH
QQ
M
离心泵装置的工况点
5
2.7.4离心泵装置工况点的改变
1
§ 2.7 离心泵装置定速运行工况
2.7.1工况点
水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的出水 流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称 水泵瞬时工况点。 决定离心泵装置工况点的因素
（1）水泵本身型号； （2）水泵实际转速； （3）管路系统及边界条件。
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2.7.2管路系统的特性曲线
管路总水头损失
数ns 。
ns
n(
Q
1
)2
(Hm)43
Qm H
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将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入
3.65n Q
ns
3
H4
注：(1)Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也 即水泵的设计工况点。
(2)比转数ns是根据所抽升液体的容重γ＝1000kg／ m3时得出的。
(3)Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。
流量之间的关系。
Q 3 v n
Qm
(v)m nm
Q 3 n
Qm
nm
2、第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的
扬程之间的关系。
H Hm
2
h (h)m
n2 nm2
H 2 n2
Hm
nm2
3、第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的 轴功率之间的关系。
N Nm
5
n3 nm 3
(M)m (M)
泵的工作点由两条特性曲线所决定，因而改变其中之一 或者同时改变即可实现流量的调节。 (1)自动调节 (2)人工调节 调节阀门；调节转速； 调节叶轮；水泵的联合运行
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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。
H
ab
c
de
Q-H f
A
Q-H
2
Q
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求(Q—η)2曲线。 在利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等 的，将已知图中a、b、b、d等点的效率点平移即可。
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定速运行与高速运行比较： 泵站调速运行的优点表现于 (1)省电耗(即N’B2＜NB2)。 (2)保持管网等压供水(即HST基本不变)