第三章相似理论分解.ppt

五、无因次性能曲线（用无因次参数绘制的性能曲线） 流量系数（无因次数） 由流量相似定律 则可以： 无因次性能曲线 压力系数 由压力相似定律 则： 无因次性能曲线 功率系数 由功率相似 得： 无因次性能曲线 效率 由已知叶轮尺寸和转速下的qv-p，qv-P，qv-η曲线，对曲线上任意点的参数，按上述进行无量纲处理，得到对应的无因次性能参数，以流量系数为横坐标，分别以压力系数、功率系数和效率为纵坐标，做出无因次性能曲线。 无因次性能曲线 同一系列的泵与风机只有一组无因次性能曲线。 无因次性能曲线 由无因次性能曲线确定实际曲线 已知无因次性能曲线，叶轮尺寸、转速，则 ： 六、通用性能曲线 通用性能曲线 变速通用性能曲线 变角通用性能曲线 变速通用性能曲线 1、定义：将不同转速的qv ~ H 曲线及等效率曲线绘制在同一张 图上所成的曲线叫做变速通用性能曲线。 2、绘制方法 a、用比例定律换算求得； b、用试验方法求得（制造厂提供的通用性能曲线） 3、用比例定律进行换算： 将不同转速的性能曲线和等效率曲线绘制在一张图上，构成通用性能曲线 已知n1下的性能曲线，求n2、n3… 下的性能曲线： 代入比例律qv2 =（n2 /n1）qv1 ， H2=（n2 /n1）2H1 ；求得n2 时与 n1 时对应 的相似工况点1′、2′、‘…i′ ’； 将1′、2′‘…i′ ’点用光滑曲线 连接，则得n2 时的qv ~ H 曲线； 同理可得n3、n4、n5…下的 qv ~ H 曲线。见右图。 绘制方法： 在n1下的qv ~ H 曲线上取任意 点1、2、…i 等的qv与 H ； 4、相似工况抛物线： 上述求出的1与1′，2与2′，i与i′等分别为相似工况点，相似工况点的连线为一抛物线，称相似工况抛物线。 式中：K——比例常数（相似工况的等效率常数）。 由式： 得： 即： 或： 满足抛物线方程的工况点，为相似工况点； 意义与特点： 试验所得的等效率曲线为不通过原点而连成椭圆形状，这种 理论与实际的差别在于：当转速变化幅度较大时，各种损失 有较大幅度的变化，已不符合比例律损失不变的情况。 5、用途：用于变速工况调节。 相似工况抛物线又称等效率曲线，等效率曲线通过坐标原点。 变角通用性能曲线 2、绘制方法：用试验方法求得（制造厂提供的通用性能曲线）。 1、定义：将轴流式泵与风机不同叶片安装角下的qv~H曲线、等 轴功率曲线及等效率曲线绘制在同一张图上所成的曲线叫做 变角通用性能曲线。 作业题： 叶轮外径为600mm的送风机，当以圆周速度(外径处)60m/s运转时，输送的风量为18000m3/h，今有一叶轮外径为1500mm的相似风机，若圆周速度与前者相同，问其风量是多少? （112500m3/h） 某单级双吸离心泵最高效率点的性能参数如下:n1=2900r/min,qv=0.32m3/s,H=104m, P=184kW, 现有一台与此相似而尺寸大一倍的泵,求: 1)在n2=1450r/min相似工况的性能参数 2)求两台泵的比转数。 2台泵相似，比转数相同。 已知一台级数i=8的多级锅炉给水泵，第一级叶轮采用双吸,最高效率点处的流量qv=0.32m3/s,扬程H=1800m,转速n=3000r/min,试求其比转数。 第一级叶轮： 第二级以后叶轮： 相似理论在泵与风机中的应用 高明 山东大学 在实际情况中，往往出现以下情况： 由于某些原因，不允许对某一产品直接进行试验，如三峡工程、葛洲坝等； 虽然有的可直接进行试验，但成本太高，一旦失败，经济损失较大，如大型电厂的55000千瓦的风机等； 如有一小风机，实际运行情况很好，参数合适，效率较高，噪声很小，感到很满意，如果能将其放大，则可用于较重要的地方，且希望保持其高效、低噪的特点。 工业化生产中遇到的情况 需要相似理论来解决问题 相似理论在泵与风机中的应用 产品设计：是指根据试验研究出来的性能良好、运行可靠的模型泵与风机(简称模型)来设计与其相似的新的泵与风机(实型)，包括放大和缩小；（相似设计、模化设计） 变参数运行时性能参数计算：在发电企业中应用广泛。 设计转速是2900rpm，对应有一条性能曲线；转速改变之后，性能曲线不能在同一坐标上绘出，怎么办？ 再如，引风机的设计温度是200℃，但在试验时不能用200℃的烟气进行，怎么办？ 进行相似换算，把测的性能换算成2900rpm时的数据，就可绘图了。 用空气试验，把试验的结果用相似换算的方法换算成200℃时的数据即可。 变参数计算 离不开相似理论 离不开相似条件 一、相似条件 相似是指两个叶轮与能量传递过程相似、流体在叶轮中