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流体输送机械 4、离心泵的气蚀现象和允许安装高度 Hg pa 1 1 0 0 K K 当p1 小于一定值后将发生气蚀现象。 (p1pv, pv 为环境温度下液体的饱和蒸汽压)， 1）气蚀现象 当离心泵的进口压力小于环境温度下的液体的饱和蒸汽压时，将有大量的蒸汽从液体中逸出，并与气体混合形成许多小气泡。 当气泡到达高压区时，蒸汽凝结，气泡破裂，液体质点快速冲向气泡中心，质点相互碰撞，产生很高的局部压力。如果气泡在金属表面破裂凝结，则会以较大的力打击金属表面，时其遭到破坏，并产生震动，这种现象称为“气蚀现象” 。 气蚀现象一旦发生，会造成很大的破坏作用，应尽量避免。 2）离心泵的抗气蚀性能 ①气蚀余量 ②允许吸上真空高度 Hs与泵的结构、液体的物化特性等因素有关。 一般， Hs 5~7 mH2O. 3）安装高度 安装高度Hg的计算一般有两种估算方法： 允许吸上真空高度法； 气蚀余量法。 Hg p0 1 1 0 0 取截面0-0，1-1，在两截面间柏努利方程 则泵的允许安装高度为 允许吸上真空度法 汽蚀余量法 Hg pa 1 1 0 0 K K 5、 离心泵的工作点  当离心泵安装在一定的管路系统中工作时，其压头和流量不仅与离心泵本身的特性有关，而且还取决于管路的工作特性。 Ｈ＝Ａ＋Bqv2 在特定管路中输送液体时，所需扬程Ｈ随流量的平方而变化，此关系所描绘曲线，称为管路特性曲线。管路特性曲线的形状与管路布置及操作条件有关，而与泵的性能无关。 流体输送机械向每单位重量流体提供的机械能即泵压头为 ： 称为管路的扬程，物理意义为将该流体提升HL的高度而使之具有的位能。 由于： 而： 所以： 令： 则： 此式称为管路特性方程，表述了一定的管路系统输送流体的流量与所需提供的机械能的关系。 代表管路特性方程的曲线称为管路特性曲线，如图所示。 离心泵的特性曲线H-qv与其所在管路的特性曲线He-qe的交点称为泵在该管路的工作点，如图所示。 H=He Q=Qe Q或Qe H-Q M He-Qe H或He 工作点所对应的流量与压头既满足管路系统的要求，又为离心泵所能提供。 工作点 改变离心泵的转速或改变叶轮外径，以改变泵的特性曲线。 调节流量实质上就是改变离心泵的特性曲线或管路特性曲线，从而改变泵的工作点。 离心泵的流量调节，通常从两方面考虑： 在排出管线上装适当的调节阀，以改变管路特性曲线； 工作点的调节 * * * * * * * * 流体机械的用途 流体运动时需要能量，这些能量由流体机械提供； 流体的流动过程由于摩擦的存在造成能量的损失，流体机械可以补充这些能量的损失。 离心泵； 输送液体 风机; 压缩机； 真空泵。 输送气体 常用的流体输送机械 1、离心泵的结构与工作原理 离心泵的主要结构 离心泵最主要的部件是叶轮、泵壳和轴封装置。 叶轮 泵壳 底阀 滤网(阻拦固体杂质) 叶轮：高速旋转提供动能。 泵壳：将叶轮抛出液体的动能转变成静压能。 离心泵的叶轮： 敞开式　　　半开式　　　　封闭式 开式叶轮可以输送含有杂质的污水或带有纤维的液体。 半开式叶轮用于输送易于沉淀或含固体颗粒的液体。 闭式叶轮只能用于输送不含固体颗粒杂质的清洁液体。 离心泵工作过程 2) 启动后，叶轮旋转，并带动液体旋转。 液体在离心力的作用下，沿叶片向边缘抛出，获得能量，液体以较高的静压能及流速流入机壳( 沿叶片方向，u?, P静? )。由于涡流通道的截面逐渐增大， P动? P静 。液体以较高的压力排出泵体。 叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。 3) 由于液体被抛出，在泵的吸扣处形成一定的真空度，泵外流体的压力较高，在压力差的作用下被吸入泵口，填补抛出液体的空间。 1) 启动前，前段机壳灌满被输送的液体。 离心泵若在启动前未充满液体，泵壳内存在空气。由于空气密度小，所产生的离心力也小，在吸入口处所形成的真空度不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体。此现象称为“气缚”。 “气缚”（air binding ）现象 注意：为便于使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为止逆阀，滤网是为了防止固体物质进入泵内，损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。 １）流量Q (Ｌ/ｓ或m3/ｈ)：泵的流量（又称送液能力），是指单位时间内泵所输送的液体体