离心特性曲线.ppt

四 离心泵的特性变换 1 变速 转速增加，Q、H、P均增加。 转速变化大时，关系不适用。 四 离心泵的特性变换 1 变速 通用特性曲线：各转速的特性线画在同一张图上，效率相等点连成线。 2 切割叶轮 切割叶轮对泵特性和工况的影响 2 切割叶轮 不同ns叶轮的车削 3 输送不同密度液体 理论扬程与液体性质无关，Q-H线不变。 液体密度变化，流量和扬程不变，但排出压力和功率为???/?倍。 4 输送不同黏度液体 液体粘度增大： P?、?hr? 直径0.05mm的固体颗粒的液体，可参照粘性液体。 Q?、H?、?? 低粘度 高粘度 The end of section 2 船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第五章 离心泵 [ * ] 第二节 离心泵的特性及特性曲线 Section 2 Characteristics and performance curve of centrifugal pump 假设(Hypothesis)： (1)理想叶轮：叶片无限多且无限薄，流体质点运动轨迹与叶片型线重合。 (2)理想流体：无黏性、不可压缩流体。 (3)定常流动：质点的运动速度大小和方向不随时间变化。 一 离心泵的扬程和流量 1 液体在叶轮中的流动情况 液体在叶轮中的流动 速度三角形 圆周速度u 相对速度w 绝对速度v ? ? vu周向分速度 vr径向分速度 u方向一定 w方向一定 v方向一定 速度角 液流角 速度三角形 圆周速度u 相对速度w 绝对速度v ? ? vu周向分速度 vr径向分速度 Qt-流过叶轮的理论流量 D-质点处的叶轮直径 B-质点处的叶轮宽度 ?-排挤系数,0.75-0.95 速度角 液流角 速度三角形 圆周速度u 相对速度w 绝对速度v ? ? vu周向分速度 vr径向分速度 叶轮流量、转速、尺寸确定后，叶轮各处的速度三角形就确定。 速度角 液流角 2 扬程方程式 理论扬程即为进出叶轮的水头之差： 非惯性系统力加上惯性力，可采用惯性系统力学定律： (1) W：离心力对单位液体所做的功。 ?? 代入(1)式，得离心泵扬程方程式： 运用余弦定理，去掉w项，则： 离心泵径向吸入，v1u=0，而v2u=u2-v2rcot?2： Ht Qt (c)前弯 (a)径向 (b)后弯 u22 g v2?D2b2 cot??2 Ht Qt (c)前弯 (a)径向 (b)后弯 u22 g v2?D2b2 cot??2 (1)扬程主要取决于叶轮直径及转速。提高离心泵扬程，可增大叶轮直径或转速；采用叶轮串联的多级泵。 Ht Qt (c)前弯 (a)径向 (b)后弯 u22 g v2?D2b2 cot??2 (2)扬程随流量而变，并与叶片出口角?2有关。前弯叶片扬程高，但水力效率低。为了提高效率，一般采用后弯叶片。 Ht Qt (c)前弯 (a)径向 (b)后弯 u22 g v2?D2b2 cot??2 (3)理论扬程与流体性质无关，但实际扬程因容积损失和水力损失而不同。H=100m的离心泵理论自吸高度12.9cm，所以无自吸能力。 二 能量损失和定速特性曲线 机械、容积、水力损失。 1 各种损失和效率 1)机械损失和机械效率 轴封、轴承摩擦损失?pm1 轮盘摩擦损失?pm2 P-轴功率 Pi-水力(指示)功率 2)容积损失和容积效率 平衡孔/管 内部漏泄 外部漏泄 平衡孔/管/盘漏泄 多级泵级间漏泄 q-总漏泄量 平衡盘 3)水力损失和水力效率 (1)摩阻损失 泵内沿程摩擦阻力、局部阻力。 3)水力损失和水力效率 (2)撞击、涡流损失 额定工况：无撞击 非额定工况：撞击 机械损失?机械效率 容积损失?容积效率 总效率 水力损失?水力效率 2 理论定速特性曲线 1)Q-H曲线 (1)叶片有限的实际叶轮中存在涡旋损失，理论扬程减小为Ht=HTK2u，K2u称涡旋系数。特性线Qt-Ht。 Qt-HT：理论流量-理论扬程。 2 理论定速特性曲线 1)Q-H曲线 (2)水力损失，使实际扬程减小为： H=Ht-(h1+h2)。 特性线Qt-H。 Qt-HT：理论流量-理论扬程。 2 理论定速特性曲线 1)Q-H曲线 Qt-HT：理论流量-理论扬程。 (3)泄漏量?q，随扬程H增大，Q=Qt-?q。特性线Q-H。 2 理论定速特性曲线 2)Q-P曲线 Qt-Pi：理论流量-理论功率。 (1)加机械功率损失?P，P=Pi+?P。 特性线Qt-P。 (2)理论流量减漏泄量?q，Q=Qt-?q。 特性线Q-P。 2 理论定速特性曲线 3)Q-?曲线 根据Q-H曲线、Q-P曲线计算。 特性线Q-?。 3 实际定速特性曲线(★★★★