第四章_泵与风机的性能介绍.ppt

 欢迎学习泵与风机课程 讲演：温 高 ——第四章 泵与风机的性能 第四章 泵与风机的性能 第一节 损失与效率 1、机械损失与机械效率 2、容积损失与容积效率 3、流动损失与流动效率 4、泵与风机的总效率 第二节 泵与风机的性能曲线 1、离心式泵与风机的理论性能曲线 2、泵与风机的基本性能曲线 泵与风机 存在三种 功率损失 机械损失 即 容积损失 故原动机功率不能全部传给流体。 流动损失 为尽量减 少损失提 高效率η 功率 损失 效率 需研究产生损失的 原因 程度 需讨论 及相互间关系。 流动损失△Ph 机械损失△Pm 容积损失△Pv Ph=P- △Pm P P- △Pm- △Pv Pe 泵内能量平衡图 第一节 损失与效率 P 1、机械损失（?Pm）与机械效率（?m） ?机械损失 轴端轴封和轴 承的摩擦损失 圆盘摩擦损失 与轴封轴承的结构 及流体的密度有关 约为P的1%~5% 叶轮前后盖板外侧 与流体的摩擦损失 约为P的2%~10% △ P d f =K ρ u 3 2 D 2 2 × 10 6 = K ρπ 3 n 3 D 5 2 × 10 6 /60 3 KW 圆盘损失用下式计算： 圆盘 损失 正比于n3 正比于D5 正比于?：风机小于水泵的圆盘损失。 与ns有关：随ns减小圆盘损失急剧增大 随n、D增加急剧增大，但前者（n3）小于后者（D5）； 故提高单级叶轮扬程，提高n较提高D的机械效率高。 ns小，叶轮前后盖板大 ns小， △Pdf占P的比例大 ?机械损失用机械效率（ ?m）来衡量，即：?m=（P- △Pm）/P 2、容积损失（?Pv）与容积效率（?v） 容积损失 发生地点 容积损失 ?正比于间隙宽度b ?反比于间隙长度l和弯曲次数 ?总泄漏量 q为理论流量qVT 的 （ qVT = q +qV ）4%~10% ?与 ns有关：占轴功率的比例 随ns的减小急剧增大。 ?容积损失用容积效率（ ?V）来衡量，即： ?v=（P- △Pm- △Pv ）/（P- △Pm）=q v / qvT ?概念： 动、静部件间存在间隙，叶轮转动，间隙两侧产生压力差，从叶轮 获能流体有高压侧通过间隙向低压侧泄漏，这种损失称容积损失。 ?叶轮入口与泵壳的间隙泄漏 ?轴封处的间隙泄漏 ?轴向力与外壳的间隙泄漏 ?多级泵的级间泄漏 3、流动损失（?Ph）与流动效率（?h） 流动损失 ?概念：流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶和壳体中。 ?摩擦损失： ?扩散损失：hj=K2 qv2 ?冲击损失：hs=K4（q v -qvd）2 （见图3-5） hf+hj=K3 qv3(见图3-6） 工况改变，qv偏离qvd时： ?1与?1a不一致引起冲击产生损失 流动损失：hh=hf+hj+hs （见图3-5），其最 小点在设计流量的左边。 ?流动损失用流动效率（ ?h）来衡量，即： 4、泵与风机的总效率（?） ?概念：泵与风机的总效率等于有效功率与轴功率之比。 ?结论：泵与风机的总效率等于机械效率?m 、容积效率 ?v 、流动效率 ?h三者的乘积。 ?目前泵与风机效率范围： ?离心泵? 约为60%~90%。 ?离心风机? 约为70%~90%，高效离心风机 ?可达90%以上。 ?轴流泵? 约为70%~89%，大型轴流风机 ?可达90%左右 。 ?课堂讨论： 1、提高泵与风机的总效率应从哪几方面考虑？ 2、为什么通常大的（高ns）泵与风机的总效率比小的高？ 第二节 泵与风机的性能曲线 泵与风机的基本性能参数之间都相互存在着一定的内在联系，若用曲线形式表示其性能参数间的相互关系，则称这类曲线为泵与风机的性能曲线。 泵与风机性能曲线 理论性 能曲线 实验性 能曲线 ●泵与风机内部流动非常复杂，目前理论尚无法定量计算。 ●从理论上定性分析泵与风机性能参数的变化规律及其影响因素 的曲线，称理论性能曲线。有助于深入了解实验性能曲线。 ●通过实验获得的性能曲线。 ●在实验数据基础上，通过某种换算得到的性能曲线。 基本性能曲线： 相对性能曲线：了解水泵性能与构造之间的关系使用。 通用性能曲线：水泵变速、变角（可动叶）工况调节使用。 无因次性能曲