流体输送机械概括

2.1 概述
注意： ①解题指南p177，式（11-9）he BKQ2等于上式
heH ， qvQ ， Bz p g
② qv(m3/s),H(m)
若指定解题时 qv(m3/h或 m3/m in)，所求H仍为（m）。K=？
③阀门关小， （ le ） ， K ， 管路特性曲线变陡，在同样流量 q v
H T 随叶片形状 2 而变。
①径向叶片， 2
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= 90
，c tg 2 =0，H
T
=
u
2
g
2
与q v
无关。
②后弯叶片，290,ctg20,HTug22
③前弯叶片， 290,ctg20,HTug22
由此可见，前弯叶片产生的H T 最大，似乎前弯叶片最有利，实际 情况是否果真如此呢？
2.2.1离心泵的工作原理
我们分析如下：
H
T
=位头（
z ）+静压头（
p g
）+动压头（
u2 2g
）
而 2 90 的前弯叶片流体出口的绝对速度 c 2 很大，此时增加的压
头主要是动压头，静压头反而比后弯叶片小。动压头虽然可以通过蜗壳
部分地转化为静压头，但由于 c 2 大，液体在泵壳内产生的冲击剧烈得多，
转换时的能量损失大为增加，效率低。故为获得较多的能量利用率，离
2.2.2离心泵的特性曲线
2.2.2离心泵的特性曲线
由图可见： ①一般离心泵扬程H随流量 Q的增大而下降（Q 很小时可能例外 ）。当 Q=0时，由图可知 H也只能达到一定数值，这是离心泵的一个 重要特性； ②轴功率N随流量增大而增加，当Q 0 时，N最小。这要求离心 泵在启动时，应关闭泵的出口阀门，以减小启动功率，保护电动机免 因超载而受损；
H (z2p g 2) (z1p g 1)u 2 2 2 g u 1 2 H f
p u2
g
2g
Hf
2.1 概述
2
Hf
l d
u2 2g
l d
qv
4
2g
8(2dld4g
)qv2
Kqv2
HBAqv2 管路特性曲线方程
p B
g
K 8( 2 d ld4 g )8(d l2d 4 g)8 2 g(l+ d 5le)
2.流体输送机械
2.1概述 2.2离心泵 2.3往复泵 2.4其他化工用泵 2.5气体输送机械
2.1 概述
（1）管路特性曲线方程——描述管路中流量 q v 与所需补加能量H 的关系式
2.1 概述
列以单位重量流体为蘅算基准的机械能蘅算式（实际流体柏努利方程式）
z1p g 1u 2 1 g 2H z2p g 2u 2 2 g 2 H f
2.1 概述
（3）流体输送机械的分类 ① 动力式（叶轮式）：包括离心式、轴流式； ② 容积式（正位 移式）：包括往复式，旋转式； ③ 其他类型：如喷射式等。
2.2离心泵
2.2.1离心泵的工作原理 2.2.2离心泵的特性曲线 2.2.3离心泵的流量调节和组合操作 2.2.4离心泵的安装高度 2.2.5离心泵的类型与选用
2.2.2离心泵的特性曲线
(2)离心泵的特性曲线
由于离心泵的种类很多，前述各种泵内损失难以估计， 使得离心泵的实际特性曲线关系 H Q、 N Q、 Q 只能 靠实验测定，在泵出厂时列于产品样本中以供参考。
实验测出的特性曲线如图所示，图中有三条曲线，在图 左上角应标明泵的型号（如4B20）及转速 n，说明该图特性 曲线是指该型号泵在指定转速下的特性曲线，若泵的型号或 转速不同，则特性曲线将不同。借助离心泵的特性曲线可以 较完整地了解一台离心泵的性能，供合理选用和指导操作。
③ Q曲线有极值点（最大值），在此点下操作效率最高,能量
损失最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定
值，泵在管路上操作时，应在此点附近操作，一般不应低于92%max 。
2.2.2离心泵的特性曲线
（3）液体密度 对特性曲线的影响
理论 qvD 2b2c2sin2与 无关，实际 q v 与 也无关，
但 与
qmqv与有关理论
无关。
HT
u2c2
cos2
g
与
无关，实际
H
也
e
Pa q1v0H2e（KW） P392泵性能表上列出轴功率指输送
20
算
C
清水时的
Pa
Pa
P a ，所选泵用于输送 比水大的液体应先核
，若
P
a
表中的电机功率，应更换功率大的电
机，否则电机会烧坏。
2.2.2离心泵的特性曲线
（1）泵的有效功率 P e 和效率 液体从泵中实际得到的功率称为有效功率 P e
Pe qvHeg
电动机给予泵轴的功率称为轴功率 P a 。泵在运转过程中由于
存在种种原因导致机械能损失，使得Pe Pa ，Pe与 Pa之比称为泵的
效率
Pe Pa
轴功率
P a P eq V H eg （ W ） =q 1 V 0 H 2 e （ K W ）
心泵总是采用后弯叶片（
22）o 5~ 。3o 0
2.2.1离心泵的工作原理
（5）液体密度 对理论压头的影响
H T 与 无关，也就是说被输送液体
不变。可以这样解释：
变，在其他条件不变时 H T
F c m r2 ,p F A c2 ,H T p g 与 无 关 .
气缚现象（前一节已解释）
2.2.1离心泵的工作原理
（1）离心泵的主要构件——叶轮和蜗壳
（2）离心泵的理论压头 H T
假设：①叶片的数目无限多，叶片的厚度无限薄，从而可以认为 液体完全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何环流现象；②液体是理想 流体，无摩擦阻力损失。在叶轮的进、出口截面到机械能衡算式，从 而导出离心泵理论压头 H T 为 ：
HT
u2c2cos2
g
2.2.1离心泵的工作原理
（3）流量对理论压头的影响：
HT
u22 g
u2ctg2
gA2
qV
A2 2r2b2
q v A 2 c 2 r 2r 2 b 2 c 2s in2
2.2.1离心泵的工作原理
（4）叶片形状对理论压头的影响
当泵转速n、叶轮直径D 2 、叶轮出口处叶片宽度b 2 、流量 q v 一定时，
下所需补加能量 H 。
2.1 概述
（2）流体输送机械的压头和流量（风机的全风压和风量）
泵的流量指泵的单位时间内送出的液体体积，也等于管路中
的流量，这是输送任务所规定必须达到的输送量。
泵的压头（又称扬程）H
（解题指南用H表示，m）是指泵向
e
单位重量流体提供的能量。
泵H
与
e
q
v
的关系是本章的主要内容。