4 第四章 泵与风机的性能.ppt

（7）泵的比转速的单位： 是一个有因次的数 无因次比转速 在无因次的比转速公式中乘以 称为型式数。 则型式数与比转速的关系 无因次特点：具有通用性 三、比转速的应用（P87） （1）可根据比转速对泵或风机进行分类。 ns=30～300为离心泵； ns=300～500为混流泵； ns=500～1000为轴流泵。 ns=30～80为低比转速离心泵； ns=80～150为中比转速离心泵； ns=150～300为高比转速离心泵。 离心泵 ns=2.7～14.4为离心通风机； ns=14.4～21.7为混流通风机； ns=18～90为轴流通风机。 不同比转速代表不同的结构特点和性能 泵 风机 （2）比转速是编制泵与风机系列的基础。 （3）比转速是泵与风机设计计算的基础。 混流泵与轴流泵 混流泵：轴向吸入，既不是径向，也不 是轴向，而是混流方向排出。 轴流泵：轴向吸入，轴向排出 第六节 泵与风机无因次性能曲线 第七节 泵内汽蚀 汽蚀现象及汽蚀产生的原因： 当泵内某点的压强低至液体饱和蒸汽压时部分液体将汽化，产生的汽泡被液流带入叶轮内压力较高处再凝聚、溃灭。由于凝聚点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。瞬间压力可高达数十个MPa，众多的水击点上水击频率可高达数十kHz，且水击能量瞬时转化为热量，水击点局部瞬时温度可达230℃以上。这种现象如发生在过流部件的固体壁上，则使过流部件损坏。 20℃的水，2.334×103Pa 汽蚀的概念：液体从汽化产生气泡到气泡的破裂，过流部件受到腐蚀、损坏的过程称为汽蚀。 a)叶轮叶片进口稍远的背部 b)叶片出口处 c)叶轮盖板附近的叶片和盖板 d)导向叶片 e)泵舌 汽蚀的发展过程：P91 泵内水在低压区刚开始汽化，形成气泡，可用肉眼或其它方法检测气泡的发生，这是汽蚀的初始阶段，称为初生汽蚀。泵的性能曲线几乎不受影响。 初生汽蚀慢慢发展，形成具有一定尺寸的空穴，改变叶轮流道的有效通道，降低液体流动的有效截面积，此时，泵的性能曲线开始恶化，汽蚀发展严重时，气泡充塞流道，泵的工作发生断裂，这是汽蚀发达阶段，称为泵的断裂工况。 汽蚀的主要症状及后果： 症状：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。 后果：高频冲击加之高温腐蚀同时作用使叶片表面产生一个个凹穴，严重时成海绵状而迅速破坏。 2.性能曲线的分析 （1）空转状态 进口阀门关闭时的工况，称为空转状态。 效率＝0，机械能全部转变为流体内能，使流体温度升高，发热。不能空转，而且不能小于某一最小流量。 （2）最高效率区（经济工作区） 效率～流量曲线上有一最高效率点，泵与风机在此工况下运转，经济性最佳。选择泵与风机时，应考虑它们经常运行在最高效率点及其附近的区域。一般规定工况点的效率应不小于最高效率的0.92~0.95，据此所得的工作范围，称为经济工作区，或最高效率区。 (P67) （3）三种类型的性能曲线形状 Ⅰ：平坦形性能曲线 Ⅱ：陡降形性能曲线 Ⅲ：驼峰状性能曲线 Ⅰ：流量变化较大时，扬程、全压变化较小 锅炉给水泵 Ⅱ：流量变化较大时，扬程、全压变化较大 （水位波动较大情况下的循环水泵） Ⅲ：在上升段工作不稳定，上升段不出现或越窄越好。后弯式一般不出现，而前弯 式不可避免出现。 第三节 叶轮结构参数对离心泵与风机性能的影响 一、叶片进口安装角 二、叶片进口边的布置 三、叶轮出口宽度 四、离心叶轮与导叶的匹配 五、叶片出口安装角、叶片数和叶片包角 六、锉削叶片出口厚度 第四节 泵与风机的相似定律 一、相似条件 由于粘性流体在泵与风机中的流动情况相当复杂，无法进行精确计算。进行最佳设计时需要进行试验，如果以实型泵进行试验，往往难以进行。利用相似原理可以将模型的试验结果换算到实型泵或风机上，这样就经济可行了。 物理现象相似：对于同类的物理现象，在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例。 在离心泵或风机中，如果它们满足几何相似、运动相似以及动力相似，则它们必定是相似的。 1.几何相似 模型和实型泵或风机的过流部分，相对应的线性尺寸有同一比值，对应的角度相等。 下角标“P”表示实型泵或风机的参数 2.运动相似 模型和实型的泵或风机过流部分，相对应点上的速度三角形相似。 3. 动力相似 模型和实型的泵或风机的过流部分，相对应点流体微团上作用的同名力比值相等，方向相同。 重力、压力、惯性力和粘性力等等 Re数相等 对于泵与风机一般认为动力相似自动满足！！ （Re数很大） 二、相似定律 1.相似第一定律（流量相似定律） 排挤系数 容积效率 2.相似第二定