流体机械离心泵剖析.ppt

* 1.离心泵叶轮大都采用出口角90°的后弯型叶片……具体范围可以看一下课本13页 * 1.各种出口角度下的速度三角形。 * 1.教材17页，图1-15。 2.反作用度分析图。 * 1.本节第二部分内容 2.分两个问题来进行。 * 1.前面，针对事实上并不存在的无限叶片数叶轮进行了分析。 2.实际泵中的叶片总时有限的，常用6~12片，少的甚至有2片的。 3.那么叶片数对扬程究竟有何影响？ 4.我们来比较一下无限叶片数叶轮与有限叶片数叶轮的差异。 5…… 6 无限多叶片叶轮中流体流线与叶片形状完全一致，意味着流体质点的相对速度方向在任一点都与该处叶片切线方向一致。 * 1.液体：理想，由于惯性，保持原状态，不做旋转运动。 容器旋转：A点旋转，液体相对于A旋转，角速度-ω。 2.轴向旋涡运动，简称轴向涡流。…… 3.这个实验，我们在流体力学或大学物理中曾经做过。 * 1.实际上叶轮叶片之间的流道不能封闭的： 2.流体运动=轴向涡流+相对运动…… 3.有限叶片数叶轮中，液体的实际运动可以看成是 与叶片形状完全一致的均匀相对运动+因惯性而产生的轴向旋涡运动。 4.解释工作面、非工作面 5.叶片工作面：相对运动速度与涡旋运动速度方向相反，叠加结果是相对速度w减小。 6.叶片非工作面：与工作面相反，叠加的结果是w增大 7.同时根据流体力学知识：相对速度的不均匀导致叶轮同一半径r圆周上压力不均。 （液流速度大，压力低；液流速度小，压力大） * 1.叶轮出口处……速度三角形的变化：轴向涡流使之产生了一个附加相对速度 2.实际叶轮入口处流道较窄，让惯性起作用余地较小，因而进口处速度三角形受影响较小…… * 1.对于有限叶片数叶轮，由于速度三角形发生变化，理论扬程相应发生改变…… * 1.滑移系数，又称环流系数。表示叶轮有限叶片数对理论扬程的影响…… 2.影响因素较多，目前还难以用理论方法进行计算，多用半经验范进行计算μ值… 3.扬程教正系数：与叶道表面积、粗糙度及液体粘度有关。 经验公式…… * 1.差别并非考虑任何损失因素所造成的。…… * 思考题 思 考 题 ⑴ 反作用度？ ⑵ HT与HT∞的差别在何处，有无能量损失？ ⑶ 轴向涡流对速度三角形的影响。 本节完 * 1.大家先看一下泵的装置简图和结构简图 2.从入口到出口的主要过流部件有.吸入室、叶轮、蜗壳（导叶） 3. * 现在 * 1.流量单位有两种形式：体积流量和质量流量。 2.体积流量：立方米/分钟、升/分钟等等； 3.质量流量：kg/min等等。 4.质量流量与体积流量的关系是： 5.泵的流量用体积表示的较多。 6.扬程：指每公斤质量的液体从泵进口（进口法兰）到泵出口（出口法兰）的能头的增值。 * 1.要注意两个问题： …… 3.前面，我们强调了国际单位制与工程单位制的区别。 * 扬程是一能量，而不是简单的液体位高。 * * * 1.一般认为液体不可压缩、密度为常数。 2.连续性方程是流体质量守恒的表达式。 * 1.研究叶轮如何将驱动机的能量传递给液体及液体获得能头的大小于哪些因素有关，常用方法…… 2.动量矩定理：质点系对某一轴线的动量矩对时间的导数=作用于该质点系全部外力对该轴的力矩之和。 * 1.欧拉方程式式是流体的运动微分方程式…… * 1.各参数意义！ * 1.对动量矩进行求导得： 2.叶轮角速度就是轴角速度，也就是驱动机转速，叶轮由驱动机处得到的功率为：驱动机扭矩×角速度=功 3. 理想状态下叶轮对液体所做功率…… 4.注意理想状态下：叶片数无限多、叶片无限薄…… * 1.理想状态下，泵内无能量损失，即：泵效率为100%，叶轮得到的功率全部传递给了液体。 2.根据能量平衡有…… 3.根据动量矩定理M0等于…… * 1.无预旋，液体周向分速度=0 2.蜗形吸入：入口周向分速度不等于0，但…… * 1.通过欧拉方程式 的推导，可以得出以下结论1……2…… 2.作业…… * 1.第三个基本方程式…… 2.根据流体力学，写出叶轮叶片进出口的伯努利方程， 3.式（1-8）就是理想状态下，泵获得扬程的理论表达式。 * 1. 几个思考题。 * 上节课我们利用“叶片进出口流体运动的伯努利方程”，得到了（式1-8） 2.HT就是离心泵的理论能头。 3.我们来分析以下这个能头的组成： 4.方程式右边的三项分别表示了液体所获的三种能头： 静压能头、速度能头、位高能头；速度能头又称为动能。 5. 叶片进出口高度一般相差不大，位高能头在总能头中所占比重甚小。 实际应用中常常省略这一项。 * 1.比较离心泵扬程的两种表示：伯努利方程、欧拉方程 2.由伯努利方程 可以看出叶轮中液体所获能头实际包含两部分：静压能头和速度能头， 离心泵