流体力学,泵与风机期末复习资料

一、叶轮

由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。

前盘的形式有多种，如图示。

叶片是主要部件。

按叶片的出口安装角分类：有前向叶片、后向叶片、径向叶片

二、机壳

由蜗壳、进风口和风舌等零部件组成。

1）蜗壳

蜗壳是由蜗板和左右两块侧板焊接或咬口而成。

作用：

●是收集从叶轮出来的气体；

二．泵壳

三、泵座

四、轴封装置

离心式泵与风机的工作原理和性能参数

离心式泵与风机的工作原理

叶轮随原动机的轴转时，叶片间的流体也随叶轮高速旋转，受到离心力的作用，被甩出叶轮的出口。

被甩出的流体挤入机（泵）壳后，机（泵）壳内流体压强增高，最后被导向泵或风机的出口排出。

同时，叶轮中心由于流体被甩出而形成真空，外界的流体在大气压沿泵或风机的进口吸入叶轮，如此源源不断地输送流体。

当叶轮旋转时，在叶片进口“

另一方面又沿叶片方向作相对流动，其相对速度为

流体在进、出口处的绝对速度v应为

为了便于分析，将绝对速度v分解为与流量有关的径向分速度vr和与压力有关的切向分速vu。

径向分速度的方向与半径方向相同，切向分速与叶轮的圆周运

速度v和u之间的夹角叫做叶片的工作角

离心式泵与风机的基本方程—欧拉方程

假定把它当做一元流动来讨论，也就是用流束理论进行分析。这些基本假定是：

）流动为恒定流

）流体为不可压缩流体

）叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度

（涡

，在

（如图），

0.75~0.85，它说明了涡流

欧拉方程的物理意义

在速度三角形中，由余弦定理得：

v2cosα= u2+v2-2u2v u2，

2

（u22+v22–w22）/2

（u12+v12–w12）/2

泵与风机的损失与效率

5. 4. 1流动损失与流动效率

、流动损失

根本原因：流体具有粘性

、进口损失

流体进入叶道之前发生了预旋转，叶片做功减小，使气流角发生了旋转，理论扬程下降。

它与流量差的平方成正比。

）D2

5.5性能曲线及叶型对性能的影响5. 5. 1泵与风机的理论特性曲线

1、三种性能曲线

A、H=f1（Q）；

B、N=f2（Q）；

C、η=f3（Q）。

3、N=f2（Q）曲线

5. 5. 2叶型对性能的影响

1、三种叶型

A、前向叶片：β2＞90°

B、后向叶片：β2＜90°

C、径向叶片：β2＝90°

2、β2 对压力的影响

根据叶片出口速度三角形得出：

结论：

泵与风机的扬程或全压：前向叶片叶轮给出的能量最高，后向叶片叶轮给出的能量最低，径向叶片叶轮给出的能量居中。

3、β2 对效率的影响

在离心式泵或风机的设计中，除使流体径向进入流道外，常令叶片进口截面积等于出口截面积。根据连续性原理可得出：

由5-5-3得：

由图5-5-4得：

在相同叶轮直径和叶轮转速的条件下，具有β2＜

离心式泵和大型风机中，为了增加效率和降低噪声水平，几乎都采用后向叶型。

中小型风机效率不是主要考虑因素，有采用前向叶型的，因为叶轮是前向叶型，在相同的压头下，轮径和外形可以做的较小。

、几种叶片形式的比较：

）从扬程看: 前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小。

）从效率看: 后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低。

）从结构尺寸看: 前向叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后向

从上图看出：

HT ∞—QT ∞曲线中如果考虑叶片为有限多，该曲线变为：HT —QT 曲线，如果考虑流动损失和泄露损失得到：H —Q曲线。

●泵与风机的Q－N曲线

轴功率是理论功率与全部功率损失之和

N=NT+ΔNm＝γQTHT+ ΔNm

曲线Ⅴ即为Q－N曲线

●泵与风机的Q－η曲线

按有效功率与轴功率之比，可得Q－η曲线

Q－H曲线最为重要

通常按照Q－H曲线的大致倾向可将其分为下列三种：平坦型、陡

5.5.4 泵与风机性能实验标准

1、实验目的

●测绘离心式风机性能曲线

●学习离心式风机运行操作

2、实验设备及仪表

实验步骤

●检查仪表是否正常，正常启

动风机

●开始记录最大流量下的净压、入口处净压，电机功率和效率

●改变流量，继续测量上述值

●测试完毕

数据整理

●风量

●全压

B、运动相似

C、动力相似。

雷诺数相等（惯性力与粘性力之比）：欧拉数相等（压差与惯性力之比）：

由于

流量系数修相等：

流量系数相等，即表示入口速度三角形相似。由于

所以