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第一章 泵与风机的叶轮理论;第一节 离心式泵与风机 的 叶轮理论;既然目的是提高效率，就应知道影响效率的因素，所以应掌握泵与风机的基本理论和基本原理。 又因为泵与风机的主要部件是叶轮，所以要重点掌握泵与风机的叶轮理论。 而离心式泵与风机是一种最为常见的型式，所以以离心式泵与风机为主，而轴流式泵与风机的一些理论可通过离心式泵与风机的理论推广而得。;一、离心式泵与风机的工作原理 ;先在叶轮内充满流体，并在叶轮不同方向上取A、B、C、D几块流体 当叶轮旋转时，各块流体也被叶轮带动一起旋转起来。 这时每块流体必然受到离心力的作用，从而使流体的压能提高， 流体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，于是叶轮中心O处就形成真空。 外界流体在大气压力作用下，源源不断地沿着吸人管向中心O处补充 而已从叶轮获得能量的流体则流人蜗壳内，并将一部分动能转变为压能，然后沿压出管道排出。 由于叶轮连续转动，就形成了泵与风机的连续工作过程。;原动机→主轴→叶轮旋转 →流道中流体旋转 →产生离心力 →流体由内向外流动 →至出口 →蜗壳收集 →排向出口管道 →中心形成真空 →吸入池中的大气压力把流体压向叶轮 只要旋转，就有不断有流体从入口流向出口管道，形成连续工作。;二、两个假设;三、流体在叶轮中的运动及速度三角形 ;此外，流体又在离心力的作用下不断向外运动 如果把坐标固定在叶轮上，并随叶轮一起旋转，再加上前面的两个假设，流体在叶轮中还有一个相对于叶轮的向外运动 这个运动就是相对运动，运动速度就是相对速度，用表w示 相对运动的方向沿叶片的切线方向，大小与流量与流道尺寸有关。 ;合成： 流体在任何时候，任何地方都同时进行相对运动和牵连运动，如果把相当于机壳的运动称为绝对运动(用v表示)的话，则;合成：;绝对速度V还可以再分解，我们把速度v再分解成一个和u平行的分量和一个和u垂直的分量，分别用下标r和u表示 又由于这些三角形是在叶片数为无限多时绘出的，所以在各量上再加上下标?，所以完整的速度三角形为(去掉箭头)：;这样的三角形在叶轮中可以绘出无限多个 但一般情况下，我们只用到出口速度三角形和入口速度三角形 分别给出口速度三角形和入口速度三角形的各量加上下别2或1,我们得到：;实际叶片方向与圆周速度反向的夹角，叫安装角，用βa表示，叶片数无限多时，βa=β?。 计算流量时用哪个速度？ 到此，已有了6个下标：1,2,r,u, a, ? , 它们的意义和顺序请仔细区分并牢牢记住。 另外，由于有假设2,有时还加下标T,表示“理论的”。;五、速度三角形的计算 ;以离心泵为主，推广到轴流泵、离心风机和轴流风机。;1.方程式的推导;1.方程式的推导;1.方程式的推导;1.方程式的推导;1.方程式的推导;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;2.方程式的分析 ;五、离心式叶轮叶片型式的分析 ;定义： 静扬程Hst?在总扬HT?程中所占比例的大小叫反作用度 反作用度大时，v小，损失小，效率高。;所以 ： ;1) ?的最小值：?≥0(因为是比例) 把?=0带入上式有： ;分析： 2) ?的最大值，?=1 用?=1带入?的表达式有 ： ;分析： 3) ?=1/2时 由?的表达式有 ;?;?;第一章 泵与风机的叶轮理论;第一章 泵与风机的叶轮理论;第一章 泵与风机的叶轮理论