泵与泵站。。第二章摘要.ppt

泵与泵站第2章 第二章 叶片式水泵 流体力学公式 动量方程： 作用在水体上的外力等于流出水体的动量减去流入水体的动量 动量矩方程：作用在水体上的外力对于某轴的矩等于流出水体的动量对该轴的矩减去流入水体的动量对该轴的矩。 速度合成定理：绝对速度C等于牵连速度u与相对速度w的矢量和 2.1 离心泵工作原理与基本构造 叶轮：两个圆板夹着叶片。叶片是若干条弯曲的筋条。 叶轮旋转时，水流的运动路线为：水池-管口-吸水管-叶轮吸水口-叶槽-蜗壳-压水管 叶片的形式：封闭式、半封闭式、开放式 工作原理：叶片旋转时，叶槽内的水体受到离心力的作用，蜗壳内的水体压强增大，水被送往高处。 2.2离心泵的主要零件 １．叶轮 单吸式叶轮、双吸式叶轮 封闭式叶轮、半开式叶轮、敞开式叶轮 ２．泵轴：带动叶轮转动的轴。 2.4 离心泵基本方程 水流速度： 牵连速度 u= ?r 相对速度 w 绝对速度 C=u+w 工作角:? 安装角:? 速度合成定理 C=u+w 进口： 圆周切向 C1u=C1cos ?1 =u1-w1cos ?1 圆周径向 C1r=C1sin ?1 =w1sin ?1 流量 ?Q1=b 1?s1C1r= b 1?s1w1sin ?1 = ?F1 w1sin ?1 余弦定理： w12=u12+C12-2u1C1cos ?1 C=u+w 出口： 圆周切向 C2u=C2cos ?2 =u2-w2cos ?2 圆周径向 C2r=C2sin ?2 =w2sin ?2 流量 ?Q2=b2?s2C2r= b2?s2w2sin ?2 = ?F2 w2sin ?2 余弦定理： w22=u22+C22-2u2C2cos ?2 动量矩方程 研究一个叶槽内的水体的动量矩方程。 作用在叶槽水体的外力对转轴的矩=流出水体的动量对转轴的矩-流入水体的动量对转轴的矩。 对单个叶槽，设弧长? s，厚度b，断面积? F=b?s。牵连速度u= ? R，相对速度w，绝对速度C。工作角? ，安装角? 。 动量矩方程 水体受到的外力：压力、重力。 外力对转轴的矩： ? M 流出叶槽的动量（矢量）：? ? Q2C2 流出叶槽的动量对转轴的矩： ? ? Q2 C2cos?2 R 2 同理，流入叶槽的动量对转轴的矩： ? ? Q1C1cos?1 R1 动量矩方程 一个叶槽的动量矩方程： ? M=? ? Q2 C2cos?2 R 2 - ? ? Q1C1cos?1 R1 由于? Q1= ? Q2 因此 ? M=? ? Q(C2cos?2 R 2 - C1cos?1 R1 ) 对所有的叶槽： 动量矩方程 M=? Q(C2cos?2 R 2 - C1cos?1 R1 ) 叶轮给水体的功率（理论功率）： NT=M?= ? Q(C2cos?2 ? R 2 - C1cos?1 ? R1 ) 记绝对速度的切向分量Cu= Ccos ? 记牵连速度 u= ?R 则： NT=? Q(u 2 C2u- u1C1u ) 水泵的扬程 设单位重量水体获得的功率为HT ，即： NT = ?gQ HT 则有 水泵的扬程 在水泵设计时，使C1u =0，即C1与圆周垂直。并由C1u=C1cos ?1 =u1-w1cos ?1 = 0确定叶片的进口安装角?1 。 水泵的扬程表达式为： 水泵的实际扬程 水泵的实际扬程H小于理论扬程HT 。原因是： 叶槽内的水流除了沿叶槽方向运动外，还有反旋流动，耗散了能量。 近、出口断面速度分布不均匀。 流动有水头损失。 2.5 离心泵装置的总扬程 离心泵装置是指离心泵加上管道系统。 1. 扬程与水泵进、出口参数的关系 对于水泵进口和出口断面应伯努利方程： 位置水头差、速度水头差远小于压强水头差，如果不计损失，则水泵扬程近似地等于水泵出口、进口的压强水头差： 水泵的进口真空表和出口压力表 用压力表测量出口的相对压强p-pa。 用真空表测量进口的真空压强pa-p。 例如：水泵出口的压力表读数为0.02MPa，进口的真空表读数为0.001MPa。求此时水泵的扬程H。 解： 2. 扬程与管道水头损失的关系 对断面0-0和3-3应用伯努利方程： 例 2-1 水泵抽水，已知：流量Q=120 l/s=0.12m3/s，吸水管长度l1=20m ，压水管长度l2=300m，采用铸铁管，吸水管直径d1=0.35m ，压水管直径d2=0.30m ，吸水井水面标高58.00m，泵轴线标高60.00m，水厂混合池水面标高90.00M。 吸水管局部损失系数，进口?1=2 ，90°弯头?2=0.59，渐缩管?3=0.17 。 求：水泵扬程H。 解：铸铁管粗糙系数n=0.013（钢管0.012，水泥管0.014），计算式： 压水管： 作业