第二章流体输送机械PPT课件
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体输送机械
2014年9~10月
本章内容
2.1 概述 2.2 离心泵 2.3 其他类型化工用泵 2.4 气体输送机械
习题：1，2，4，5，7，9，11，12
2
本章要求
1、掌握如下基本概念：气缚，扬程，工作点，效率， 轴功率，汽蚀、汽蚀余量，压缩比，余隙（体积、 比）等；
2、了解泵与风机的分类及特点； 3、熟悉离心泵的构造、工作原理、性能参数、特性
21
1、离心泵的特性曲线
-Q曲线： 流量效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋
势。 max 7%范围为高效区； max 点为额定点。 Q～ Hs曲线： 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降
的曲线。 而离心泵流量与汽蚀余量(HSV或Δh)曲线是一条
上升的曲线。
22
1、离心泵的特性曲线
•试验性能曲线测定: 在一定的转速下测定 水泵扬程、轴功率、 效率与流量之间的关 系，并绘出完整的性 能曲线。 •水泵样本或产品目 录中除了以性能曲线 表示水泵的性能外， 还以表格的形式给出 水泵的性能。
10
2、离心泵的气缚现象
离心泵为自吸泵。 离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内
存在空气，由于空气密度很小，所产生的 离心力很小。此时在吸入口的所形成的真 空不足以将液体吸入泵内。虽启动泵但不 能输送液体的现象，称气缚。Air binding 为此安装带吸滤网的止逆底阀。
11
3、离心泵的主要部件
g
u22 u12 2g
hf1-2
h0
p2 p1
g
3、功率（N轴、Ne）：单位，W
4、效率（）
泵轴 能量 叶轮 能量 液体
Ne N轴
NeW eWs HgQ
17
离心泵功率损失的原因
值反映泵工作时机械能损失情况，一般0.6～0.85,大型泵 可达0.9.
（1）流体流动摩擦损失（水力损失）：仅获得有效扬
2、特种模型律
3、模型律的应用：
管内流体流动：Re模型律、管壁粗糙度相似
具有自由面的液体急变流动：Fr模型律
液体孔口淹没出流：Eu模型律
5
Review
三、相似理论与因次分析
白金汉定理及瑞利定律 相似理论：描述物理现象的物理方程已知，探求两现象的相
似条件，用于模型制备、设计及原模型数据转换。因次分析： 决定某物理现象的诸因素已知，根据量纲一致性推导出描述 该现象的物理方程－隐式准则方程，适用于实验方案确定及 其数据处理。但注意正确选择影响因素。
曲线及其影响因素； 4、熟悉离心泵工作点及流量的调节方法； 5、熟悉气体输送机械的分类； 6、了解往复泵、齿轮泵、漩涡泵、真空泵、压缩机
的构造、工作原理、特点及应用。
3
2.1 流体输送机械概述
定义：为流体提供能量的 机械称流体输送机械。 最多的是泵和风机作 用表现在：
①为流体提供动力，以满 足输送要求；
分类：工作原理；流体性质。
二、离心泵的工作原理和主要部件
工作原理：能量获得；流体的吸入；流体动静压能的转化 气缚及其防止：预先灌水；安装带吸滤网的止逆底阀；密封 主要部件：叶轮、泵壳及轴封装置
三、离心泵的主要性能参数
1、五大参数及其物理含义：Q，H，N， ，△h 2、离心泵功率损失的原因： ＝ηh* ηV* ηm
19
2.2.3 离心泵的特性曲线及影响因素
1、离心泵的特性曲线：标志着泵的性能 一般以流量Q为横坐标，用扬程H、功率N、效率η绘Q～H、 Q～N、Q～η、Q～ Hs曲线。 条件:额定转速，标准状况，清水
H-Q曲线：
N轴-Q曲线： -Q曲线：
20
1、离心泵的特性曲线
H-Q曲线： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减
②为工艺过程创造必要的 压强条件；
大量用于机械、燃气、供 热、通风等行业。
4
Review
一、四大相似准数定义及物理含义
Re＝惯性力/粘性力； Eu=p/pu2压力差/惯性力； Fr=u2/gl惯性力/重力；
Re du
Eu p f
u 2
M=u/a=惯性力/弹性力。
二、模型律
1、完全相似与局部相似
程H－ ηh
（2）流量损失（容积损失）：部分高压液体泄漏到低
压区－ ηv
（3）机械损失：泵轴与轴承之间的摩擦和泵轴密封处
的摩擦损失。 ηm
离心泵启动或正常运转时可能超过正常负荷，电机 功率应大于轴功率。
18Baidu Nhomakorabea
Review
一、流体输送机械的定义、作用及分类
作用：为流体提供动力，以满足输送要求；为工艺过程创造 必要的压强条件。
A 叶轮：6～12片后弯叶片 平衡孔：平衡轴向推力
B 泵壳（蜗壳） 导轮
C 轴封装置
12
（一）叶轮种类
13
（二）泵壳
14
离心泵吸液方式
15
离心泵轴封装置
16
2.2.2 离心泵的主要性能参数
1、流量（送液能力Q ）单位:m3/s
2、扬程（H）单位:J/N=m 也称压头
HWe g
h0
p2 p1
8
2.2 离心泵
内容提要
离心泵的工作原理和主要部件 离心泵的主要性能参数和特性曲线 离心泵的工作点与流量调节 离心泵的气蚀现象与安装高度
离心泵的类型与选用
9
2.1.1 离心泵的操作原理和主要部件
1、操作原理 A 获能（叶轮） B 转能排液（泵壳） C 吸液（入口）
离心泵之所以能输送液体，主 要是依靠高速旋转的叶轮，将 动能和静压给予液体，在泵壳 内液体的部分动能转变成静压 能，使液体获得较高的压力， 压出泵体外。
23
离心泵的性能表
IS60－540型泵性能表
少。相应与效率最高值的点的参数，即水泵铭牌上所列的 各数据。水泵的高效段（不低于最高效率点7%左右）.不同 泵曲线陡降不同。 N轴-Q曲线： 离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特 点。 当流量为零时（闸阀关闭），轴功率最小。因此，为便于 离心泵的启动和防止动力机超载，启动时，应将出水管路 上的闸阀关闭，启动后，再将闸阀逐渐打开，即水泵的闭 阀启动。 轴流泵与离心泵相反。
四、流体输送机械的定义、作用及分类 作用：为流体提供动力，以满足输送要求；为工艺
过程创造必要的压强条件。 分类：工作原理；流体性质。
6
7
流体输送机械的分类
流体输送机械按工作原理分类： 离心式（叶轮式） 往复式 旋转式 流体动力作用式 根据流体性质的不同分成： 输送液体用泵 输送气体用压缩机（或风机） 真空泵
2014年9~10月
本章内容
2.1 概述 2.2 离心泵 2.3 其他类型化工用泵 2.4 气体输送机械
习题：1，2，4，5，7，9，11，12
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本章要求
1、掌握如下基本概念：气缚，扬程，工作点，效率， 轴功率，汽蚀、汽蚀余量，压缩比，余隙（体积、 比）等；
2、了解泵与风机的分类及特点； 3、熟悉离心泵的构造、工作原理、性能参数、特性
21
1、离心泵的特性曲线
-Q曲线： 流量效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋
势。 max 7%范围为高效区； max 点为额定点。 Q～ Hs曲线： 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降
的曲线。 而离心泵流量与汽蚀余量(HSV或Δh)曲线是一条
上升的曲线。
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1、离心泵的特性曲线
•试验性能曲线测定: 在一定的转速下测定 水泵扬程、轴功率、 效率与流量之间的关 系，并绘出完整的性 能曲线。 •水泵样本或产品目 录中除了以性能曲线 表示水泵的性能外， 还以表格的形式给出 水泵的性能。
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2、离心泵的气缚现象
离心泵为自吸泵。 离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内
存在空气，由于空气密度很小，所产生的 离心力很小。此时在吸入口的所形成的真 空不足以将液体吸入泵内。虽启动泵但不 能输送液体的现象，称气缚。Air binding 为此安装带吸滤网的止逆底阀。
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3、离心泵的主要部件
g
u22 u12 2g
hf1-2
h0
p2 p1
g
3、功率（N轴、Ne）：单位，W
4、效率（）
泵轴 能量 叶轮 能量 液体
Ne N轴
NeW eWs HgQ
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离心泵功率损失的原因
值反映泵工作时机械能损失情况，一般0.6～0.85,大型泵 可达0.9.
（1）流体流动摩擦损失（水力损失）：仅获得有效扬
2、特种模型律
3、模型律的应用：
管内流体流动：Re模型律、管壁粗糙度相似
具有自由面的液体急变流动：Fr模型律
液体孔口淹没出流：Eu模型律
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Review
三、相似理论与因次分析
白金汉定理及瑞利定律 相似理论：描述物理现象的物理方程已知，探求两现象的相
似条件，用于模型制备、设计及原模型数据转换。因次分析： 决定某物理现象的诸因素已知，根据量纲一致性推导出描述 该现象的物理方程－隐式准则方程，适用于实验方案确定及 其数据处理。但注意正确选择影响因素。
曲线及其影响因素； 4、熟悉离心泵工作点及流量的调节方法； 5、熟悉气体输送机械的分类； 6、了解往复泵、齿轮泵、漩涡泵、真空泵、压缩机
的构造、工作原理、特点及应用。
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2.1 流体输送机械概述
定义：为流体提供能量的 机械称流体输送机械。 最多的是泵和风机作 用表现在：
①为流体提供动力，以满 足输送要求；
分类：工作原理；流体性质。
二、离心泵的工作原理和主要部件
工作原理：能量获得；流体的吸入；流体动静压能的转化 气缚及其防止：预先灌水；安装带吸滤网的止逆底阀；密封 主要部件：叶轮、泵壳及轴封装置
三、离心泵的主要性能参数
1、五大参数及其物理含义：Q，H，N， ，△h 2、离心泵功率损失的原因： ＝ηh* ηV* ηm
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2.2.3 离心泵的特性曲线及影响因素
1、离心泵的特性曲线：标志着泵的性能 一般以流量Q为横坐标，用扬程H、功率N、效率η绘Q～H、 Q～N、Q～η、Q～ Hs曲线。 条件:额定转速，标准状况，清水
H-Q曲线：
N轴-Q曲线： -Q曲线：
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1、离心泵的特性曲线
H-Q曲线： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减
②为工艺过程创造必要的 压强条件；
大量用于机械、燃气、供 热、通风等行业。
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一、四大相似准数定义及物理含义
Re＝惯性力/粘性力； Eu=p/pu2压力差/惯性力； Fr=u2/gl惯性力/重力；
Re du
Eu p f
u 2
M=u/a=惯性力/弹性力。
二、模型律
1、完全相似与局部相似
程H－ ηh
（2）流量损失（容积损失）：部分高压液体泄漏到低
压区－ ηv
（3）机械损失：泵轴与轴承之间的摩擦和泵轴密封处
的摩擦损失。 ηm
离心泵启动或正常运转时可能超过正常负荷，电机 功率应大于轴功率。
18Baidu Nhomakorabea
Review
一、流体输送机械的定义、作用及分类
作用：为流体提供动力，以满足输送要求；为工艺过程创造 必要的压强条件。
A 叶轮：6～12片后弯叶片 平衡孔：平衡轴向推力
B 泵壳（蜗壳） 导轮
C 轴封装置
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（一）叶轮种类
13
（二）泵壳
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离心泵吸液方式
15
离心泵轴封装置
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2.2.2 离心泵的主要性能参数
1、流量（送液能力Q ）单位:m3/s
2、扬程（H）单位:J/N=m 也称压头
HWe g
h0
p2 p1
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2.2 离心泵
内容提要
离心泵的工作原理和主要部件 离心泵的主要性能参数和特性曲线 离心泵的工作点与流量调节 离心泵的气蚀现象与安装高度
离心泵的类型与选用
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2.1.1 离心泵的操作原理和主要部件
1、操作原理 A 获能（叶轮） B 转能排液（泵壳） C 吸液（入口）
离心泵之所以能输送液体，主 要是依靠高速旋转的叶轮，将 动能和静压给予液体，在泵壳 内液体的部分动能转变成静压 能，使液体获得较高的压力， 压出泵体外。
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离心泵的性能表
IS60－540型泵性能表
少。相应与效率最高值的点的参数，即水泵铭牌上所列的 各数据。水泵的高效段（不低于最高效率点7%左右）.不同 泵曲线陡降不同。 N轴-Q曲线： 离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特 点。 当流量为零时（闸阀关闭），轴功率最小。因此，为便于 离心泵的启动和防止动力机超载，启动时，应将出水管路 上的闸阀关闭，启动后，再将闸阀逐渐打开，即水泵的闭 阀启动。 轴流泵与离心泵相反。
四、流体输送机械的定义、作用及分类 作用：为流体提供动力，以满足输送要求；为工艺
过程创造必要的压强条件。 分类：工作原理；流体性质。
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流体输送机械的分类
流体输送机械按工作原理分类： 离心式（叶轮式） 往复式 旋转式 流体动力作用式 根据流体性质的不同分成： 输送液体用泵 输送气体用压缩机（或风机） 真空泵