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泵与风机 Pumps and Fans 华北电力大学 流体力学及泵与风机课程组 泵与风机 一、比转速 §1-10 比转速和型式数 二、型式数 问题的提出 问题的提出 相似设计→如何选型 ③目的： 流量相似定律 qV, H, n →眼花缭乱； 结构型式 结构尺寸 寻求： 综合的特征参数=?(参数,结构) 或全压相似定律 扬程相似定律 构造之； 用于泵与风机的理论研究、选择和设计中。 平方， 立方 除以 一、比转速 （一）泵的比转速 （1-119） 3.65引自原苏联水轮机的比转速： ，将P（马力，PS）→Pe = 由于各国习惯采用的计算泵比转速的公式不同，以及对流量、扬程、转速所取的单位不同，使得对同一台泵计算出来的比转速的数值就不同。其换算关系如表1-7所示。 表1-7 不同单位比转速的换算 1 0.581 3.53 3.88 0.2740 1.722 1 6.08 6.68 0.4717 0.283 0.164 1 1.1 0.0776 0.258 0.15 0.91 1 0.0706 3.65 2.12 12.89 14.16 1 换 算 关 系 r/min r/min r/min r/min r/min n m m ft ft m H m3/s m3/min UKgal/min USgal/min m3/s qV 单 位 德 国 日 本 英 国 美 国 中国、前苏联 国 别 计算公式 注 ft——英尺； USgal——美加仑；UKgal——英加仑 （二）风机的比转速： （1-122） （1-123） 由于公制压强单位kgf/m2=9.80665Pa，所以，公制单位的比转速是SI制单位比转速的9.806653/4→5.54 倍，并取整。 （三）关于比转速的几点说明 1? 比转速是工况的函数，取最佳工况→取值具有唯一性。 2? 比转速是由相似定律引出的一个用于比较泵或风机型式的综合性相似特征数，与转速无关。 3? 不是相似条件，而是相似的必然结果：即两台几何相似的泵或风机比转速必然相等；相反，则不然。 4? 以单吸单级叶轮为标准，所以，计算比转速时应注意以下几点： ①. 对双吸单级泵，以qV /2→qV ②. 对单吸多级泵，以H/i→H ③. 对双吸多级泵，以？、？→qV、H ④. 参数单位：qV（m3/s）、H（m）、p（Pa）、n（r/min） 3、用比转速可以大致决定泵与风机的型式 （四）比转速的应用 1、比转速可以反映泵与风机的结构特点 2、比转速可以大致反映性能曲线的变化趋势 　 4、用比转速可以进行泵与风机的相似设计 参见表1-9 性能曲线 形状 翼形叶片 扭曲叶片 扭曲叶片 入口处扭曲 出口处柱形 柱形叶片 叶片形状 ≈1 ≈1.2~1.1 ≈1.8~1.4 ≈2.3 ≈3 尺寸比D2/D0 叶轮形状 500＜ns＜1000 300＜ns＜500 150＜ns＜300 80＜ns＜150 30＜ns＜80 比转速ns 高比转速 中比转速 低比转速 轴流泵 混流泵 离心泵 泵的类型 表1-9 比转速与叶轮形状和性能曲线形状的关系 续表1-9 急速上升后又急速下降 比轴流泵平坦 比较平坦 效率-流量曲线特点 关死点功率最大，设计工况附近变化比较少，以后轴功率随流量增大而下降 流量变动时轴功率变化较少 关死功率较小，轴功率随流量增加而上升 功率-流量曲线特点 关死扬程为设计工况的2倍左右，扬程随流量减少而急速上升，又急速下降。 关死扬程为设计工况的1.5~1.8倍扬程随流量减少而增加，变化较急。 关死扬程为设计工况的1.1~1.3倍 扬程随流量减少而增加，变化比较缓慢。 扬程-流量曲线特点 高比转速 中比转速 低比转速 轴流泵 混流泵 离心泵 泵的类型 二、型式数 比转速在实际应用中的主要缺点是：它是一个有因次的相似准则数，因而其通用性受到很大限制，也不利于学术交流和国际间的贸易往来。 为此，国际标准化组织（ISO/TC）定义了无因次型式数，其计算公式为： （1-124） 并以此取代现在用的比转速。 ①．由于它是无因次数，因而具