《流体输送机械》

实用文档
气缚：气体小、 离心力作用小、不 足以吸入。
动画
主要构件 叶轮
开式 半开式 闭式
加速，p↑ 沿叶片间隙，p↑
泵壳
封闭叶轮 排出汲入液体，转换能量
( 避免阻力损失，导向叶轮）
轴密封：填料密封、实机用械文档密封
动画
2. 离心泵的基本方程
从理论上分析离心泵中液体质点的运动状况，获得 离心泵压头和流量关系。 基本方程的导出：
1) 叶片无限多，液体完全沿叶片弯曲表面流动 假设
2) ＝0，理想液体，无磨擦阻力损失
实用文档
u1 ，u2 随叶轮转动速度； W1 ，W2 沿叶片运动速度；c1 ， c2合速度
实用文档
泵给单位重量液体的机械能（ｍ） 对于进出口（Z不考虑）
HTp2 gp1c2 2 2 gc12HpHc
Hp 静压能↑ 离心力作功
实用文档
离心泵的特性曲线（必须标明转速）
①Q↑ H ↓ ②Q↑ N↑ 出口阀
开启时关
③Q↑ 有最大值
实用文档
4. 离心泵特性的影响因素
1) 密度：Q=2r2b2sin2 与无关 H=u2c2cos2/g 与无关
↑ 、 离 心 力 ↑ 、 p↑ ， 除 以 g ， 压 头 不 变 [液柱] 2) 粘度：↑，流体阻力↑，H－Q下降急剧
流体输送机械
第十一讲 流体输送机械概述 离心泵特 性Chapter 11 Introduction of Fluid moving
Machinery & the Character of Centrifugal Pump
Keywords: Fluid Moving, Machinery, Centrifugal pump, Positive-displacement pump, Reciprocating pump, Rotary pump, Theoritical head, Actual head.
流道扩大 动能→静压
能 1） 离心力所做功－单位质量流体所接受的功
r 2F d rr 2r
r 1
r 1
2d r 2 2(r 2 2 r 1 2 ) u 2 2 2 u 1 2
2） 流道扩大，部分动能转化为静压能：
W 12
W
2 2
2 实用文档 g
因此，流体经过离心泵所增加 的静压能为：
Hp
实用文档
主要内容
一.流体输送机械概述
1. 流体输送机械的主要性能参数 2. 管路特性
二. 离心泵特性
1. 工作原理和主要构件 2. 离心泵的基本方程 3. 实际特性曲线 4. 离心泵特性的影响因素
本节小结
实用文档
作业：11-1、11-
一.流体输送机械概述
流体输送机械： 给流体增加机械能的设备
机械能
选用后弯片原因： ① 静压能比例↑
实用文档
速过大，冲击损失大
②前弯片流
实用文档
3. 实际特性曲线
① 容积损失：回漏，平衡孔 0.85~0.95 ② 压头损失：磨擦，边界层 0.8 ~ 0.9
叶片间环流（并非无限多）u２， c２比实际小 磨擦损失 Friction 与u2成正比。 冲击损失 2：设计值 ③ 机械损失：Ne/N= 有效功率 / 轴功率 轴功率： N=QHg/或N=QH/102(kw)
实用文档
2. 管路特性
对于一定的管路系统，流量V与所补充的能量H之间 的关系，称为管路特性。
依据右图，列伯努
Baidu Nhomakorabea
ΔZ
利方程，有：
HZpg 2(ug2) hf 1
1
2
2
若忽略动能项，有：
HZpghf
hf
( l
d
)实用2文u档2g 又有：
u
V d2
/
4
整理得，管路特性方程为：
H Z p g 2 8 g (d l) V d 4 2 Z p g 8 ( l 2 g le ) V d 5 2
1 90o
cos1 0
HT
u2c2c g
os2
离心泵的基本方程
为推导理论压头和流量的关系，需要进一步变换。
V T2r2b 2c2si2 n
由点2处的速度三角形，有：
c 2 co 2 u s 2 c 2 si2 n ct2g
整理得：H T u g 2 ( u 2 c 2 si2 实用c n 文档 2 t) g 1 g ( u 2 2 2 u 2 r 2 V T b 2 c2 t)
当管路系统和技术要求一定时，有：
K 28 g d 4(d l ) 8 2 g(l d 5le)
AZ p
g
均为定值，有：
HAKV2
实用文档
二. 离心泵特性
1. 工作原理和主要构件
原理 25m/s
1) 汲入管注满水 2) 给液体以动能、静压能, 15－
流道扩大 p↑→管路 3) 叶轮中心形成真空 po－pa
W12W22 2g
u22u12 2g
则有：
HTW 12 2 g W 22u2 2 2 g u1 2c2 2 2 g c1 2
根据速度三角形的关系，有：
有：
W12c12u122c1u1cos1 W22c22u222c2u2cos2
H Tu2c2实c用文o 档 2sg u1c1co1s
在离心泵的设计中，为提高 理论压头，使
使液体p u2/2
转换为其它形式 克服磨擦阻力
输送对象 液体→泵 气体→压缩机、鼓风机、通气机
工作原理
动力式（叶轮式）－离心式、轴流式 容积式（正位移式）－往复式、旋转式 其它形式→喷射式
实用文档
掌握要求
基本原理 主要结构 性能参数
选择、计算功率 确定安装位置
1. 流体输送机械的主要性能参数
扬程：离心泵对单位重量液体所提供的能量，又称 为离心泵的压头，以H表示，单位为m。
注意：扬程不等于升扬高度。
流量：以体积流量表示的送液能力，以V或Q表示， 单位为m3/s，或m3/h。
有效功率： NeVgH
轴功率：电机输入离心泵的功率N，kW。
离心泵的效率： 实用文档 Ne 100%
N
依据右图，列伯努利方
程，有：
1
1
HZpg 2(ug2) hf
ΔZ
2
2
Δ Z : 升扬高度, 两水槽液面之间的高度差; H: 扬程, 泵提供能量的表示方法.
将速度表示为半径和角速度的乘积，有：
H T1 g(r2)22b V 2T gct2 g
对于一定的泵：r2，b2，2一定 ；当角速度一定时：
HTABVT
讨论： 后弯片：ctg2 >0 （2 <90°)， VT↑，HT↓ 径向片：ctg2 =0 （2 =90°) ，HT与VT无关 前弯片：ctg2 <0 （2 >90°) ，VT↑. HT↑