第三节离心泵的相似理论和比转数.ppt

第三节 离心泵的相似理论和比转数 3-3 离心泵的相似理论和比转数 对泵设计、研究和使用有重要意义 新产品设计时 需要在其指导下进行模型试验，以便验证和改进设计 在现有的产品资料基础上，利用相似关系来设计新泵，是快捷、可靠的设计方法 根据相似理论，可以了解泵在改变转速或线性尺寸时性能参数的变化关系。 用相似理论可推导出离心泵的相似准则数—比转数，以作为离心泵进行分类的依据 3-3-1离心泵的相似条件 确定两台泵液体流动相似，必须满足三个条件： 1. 几何相似 两泵过流部分各相应的几何尺寸比值相等， 2. 运动相似 两泵各对应点的相应速度方向相同，比值相等 几何相似是运动相似的前提 几何相似不一定运动相似,而运动相似则必定几何相似 如果几何相似，又运动相似，即两泵工况相似 3-3-1离心泵的相似条件 3·动力相似 两台泵在对应流体质点上同名力方向相同，比值相等。 流体主要受惯性力、粘性力、重力和压力的作用 只要前两种力相似就认为满足了动力相似的要求 由流体力学，惯性力和粘性力的相似准则是雷诺数Re。 离心泵的Re=D2u2／?。 试验证明，在输送水或粘度不是特别大的油时，一般Re105，阻力系数与Re无关。 两台泵只要几何相似和运动相似一般都认为能满足动力相似的要求。 3-3-2离心泵的相似定律 两台满足相似三条件的离心泵，存在以下关系。 1，流量相似关系 几何相似的泵叶轮出口排挤系数相等 如果尺寸比值不是很大，满足相似三条件的离心泵ηv = η’v 即可得： 3-3-2离心泵的相似定律 2. 扬程相似关系 3. 功率相似关系 上式表达了满足相似三条件的离心泵各主要性能参数间的关系，称为相似三定律。 考虑题 47. 离心泵阻漏环有哪几种常用形式?使用时有何要求?磨损后应如何修理 48．两台离心泵串、并联使用时应满足什么基本条件? 49．离心泵的扬程与哪些因素有关? 50．离心泵常见的引水方法有哪几种? 51．离心泵汽蚀的原因是什么?说出几种减小离心泵汽蚀的措施? 52．离心泵的轴向推力是怎样产生的?与哪些因素有关?有哪几种平衡方法? 选择题 离心泵调节流量方法中经济性最差的是 调节。 A 节流 B 回流 C 变速 D 视具体情况而定 离心泵理论上径向力不平衡的是_____: A.导轮非设计工况 B.蜗壳泵流量大于设计工况 C.蜗壳泵流量小于设计工况 D. B和C 会使离心泵流量增大的是 。 A 排出容器液面升高 B 排出压力增大 C 输油温度适当升高 D 输水温度升高 离心泵输油时油温下降不会导致 A 流量减小 B 效率降低 C 吸入压力降低 D 功率明显增大 下列泵中适合采用节流调节的泵是 。 A 水环泵 B 喷射泵 C 旋涡泵 D 离心泵 3-3-2离心泵的比转数 我们推导出一个只包含泵的设计参数Q、H、n，而不包括几何尺寸D2的相似准则，称为比转数ns，即: 可知，满足相似三条件的离心泵，比转数ns相等 比转数通常指其额定工况的比转数。 我国所用的单位是： 转速n—r／min； 流量Q — m3／s: 扬程H — m 表3-2 叶轮式泵比转数的分类表 3-3-3 叶轮式泵比转数的分类 ns不同的泵从叶轮形状到泵性能都有较大变化。 (1) 小ns的泵叶轮径向剖面叶型较“窄长” 即D2/D。及D2/B的比值较大 叶片呈圆柱形 中等ns的泵叶片进口扭曲 高ns泵叶轮叶型比较“宽短” 即D2/D。及D2/B的比值较小，叶片进、出口都扭曲 根据叶片形状和D2／D。比值，可大致判断泵的ns范围。 (2)转速相同时 ns小的泵H／Q比值较大，即H相对较高，Q相对较小 ns大的泵H／Q比值较小。 3-3-3 叶轮式泵比转数的分类 (3) ns相同的泵特性曲线形状相似 低ns的泵H一Q曲线较平坦, P—Q曲线则较陡 适合节流调速，适合要求Q变化大而H变化小的场合，如锅炉给水泵、凝水泵 适合封闭起动，敞口运行容易过载。 随ns增大，H一Q线下降变陡，P一Q线上升变缓 混流泵和轴流泵的P一Q曲线甚至向下倾斜 随着ns增大，高效率工作区变窄。 知道ns ，其叶轮叶型和性能曲线的特点也可知 窄长叶型。 ns小，Q不大H高，H线平, P陡，高效区宽宜节流。 *